WYP-1型微機(jī)電壓頻率控制裝置工程中運(yùn)用

1、WYP-1型微機(jī)電壓頻率控制裝置工程運(yùn)用鄭州五龍電力有限公司王軍摘 要：鄭州五龍電力有限公司為電解鋁廠的自備火力發(fā)電廠, 近幾年來電力系統(tǒng)多次發(fā)生故障, 對不少電解鋁行業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失, 為保證該公司主設(shè)備安全運(yùn)行和對鋁廠重要用戶不間斷供電，本文結(jié)合該廠發(fā)供電實(shí)際情況，對加裝低周低壓裝置加裝的必要性和參數(shù)選擇進(jìn)行闡述，同時(shí)對選用的WYP-1型微機(jī)電壓頻率控制裝置進(jìn)行詳細(xì)說明，并根據(jù)選用的WYP-1型微機(jī)電壓頻率控制裝置設(shè)計(jì)了現(xiàn)場施工方案，制訂了現(xiàn)場的施工措施。關(guān)鍵詞：重要用戶 供電 頻率 裝置 設(shè)計(jì) 施工概 述：鄭州五龍電力有限公司總裝機(jī)容量為2×55MW ，是年產(chǎn)7萬噸電解鋁廠

2、的自備火力發(fā)電廠。其主接線為：發(fā)電機(jī)出線電壓10.5千伏, 每臺發(fā)電機(jī)各經(jīng)一臺75000千伏安的雙卷三相變壓器接入110千伏母線與系統(tǒng)及直供用戶（鋁廠）相連；電廠110千伏共6回出線，其中龍索線2回與系統(tǒng)相連、龍鋁線2回與直供戶相連、備用2回，高壓備用變壓器電源從本廠110千伏母線引接，廠用變壓器電源從發(fā)電機(jī)出線引接；鋁廠110千伏共有8個間隔（含出線2回），其中2回出線龍鋁線與發(fā)電廠相連、4個間隔帶四臺整流邊、2個間隔帶鋁廠廠用變壓器；110千伏接線均為雙母線帶出線旁路隔離開關(guān)接線，設(shè)專用聯(lián)線斷路器， 110千伏變壓器采用中性點(diǎn)直接接地。電解鋁行業(yè)不但是重大用電戶，而且是不能間斷供電的重要用

3、戶。近幾年來電力系統(tǒng)多次發(fā)生故障，對不少電解鋁行業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，對我公司的安全生產(chǎn)也造成了很大的影響, 為了增強(qiáng)供電可靠性，確保企業(yè)安全生產(chǎn)，很有必要加裝低周低壓裝置。1、加裝低周低壓裝置加裝的必要性1.1、按照電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則的要求，電力系統(tǒng)必須合理安排自動低頻減負(fù)荷的順序及所切負(fù)荷數(shù)量。當(dāng)系統(tǒng)全部或解列后的局部出現(xiàn)有功功率缺額時(shí)，能夠有計(jì)劃地按頻率下降情況自動減去足夠數(shù)量的較次要負(fù)荷，以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行和向重要用戶的1.2、同時(shí)電力系統(tǒng)自動低頻減負(fù)荷技術(shù)規(guī)定要求各級發(fā)供電企業(yè)應(yīng)負(fù)責(zé)按方案要求具體實(shí)施。自動低頻減負(fù)荷的數(shù)量需隨系統(tǒng)電源投產(chǎn)容量的增加而相應(yīng)地增加。1.3、近幾年來電力

4、系統(tǒng)多次發(fā)生故障，對不少電解鋁行業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，對我公司安全生產(chǎn)造成很大的影響，特別是2006年7.1電力系統(tǒng)振蕩事故的發(fā)生，對公司安全生產(chǎn)構(gòu)成很大威協(xié)。綜上所述，為保證公司主設(shè)備安全運(yùn)行和對鋁廠重要用戶不間斷供電，很有必要加裝低周低壓裝置。2、低周低壓裝置加裝的技術(shù)要求：2.1、設(shè)備參數(shù)：油開關(guān)：、機(jī)構(gòu)、操作電壓DC220V 。 電壓互感器： . 2.2、根據(jù)以上設(shè)備參數(shù)確定低周低壓裝置技術(shù)要求：a 交流電壓：100V ；b 直流電壓：220V ；c 頻 率：50Hz ；d 出口回路數(shù)量：8回；e 模擬量輸入量：4個；f 通信接口：RS232或RS485串口；g 其它要求：每條回線分別

5、加裝一信號繼電器及壓板，每路出口動作時(shí)，該路信號繼電器掉牌。如圖：信號繼電器選型為DX 31B ，1A 。信號繼電器壓板安裝在盤前，為盤后接線。信號繼電器壓板下方應(yīng)裝設(shè)標(biāo)簽框。2.3、裝置定值整定：2.3.1根據(jù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則對系統(tǒng)自動低頻減負(fù)荷的基本要求，裝置的配置、輪數(shù)、每輪起動頻率值及人為附加延時(shí)的整定、每輪所切負(fù)荷數(shù)量以及整定計(jì)算的基本內(nèi)容作了原則規(guī)定或提出了推薦意見，但鑒于各區(qū)域電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)組的組合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式等有較大的不同，因而在實(shí)際執(zhí)行中需結(jié)合具體系統(tǒng)情況運(yùn)用。2.3.2依據(jù)電力系統(tǒng)自動低頻減負(fù)荷技術(shù)規(guī)定及系統(tǒng)側(cè)龍索線開關(guān)低周整定值(頻率48HZ 電壓70% 0

6、.3秒動作跳閘 ，整定值如下： a 、電壓取110KV 母線電壓；b、頻率： 第一輪 48HZ 0秒 跳 I龍索1、II 龍索1開關(guān)； 第二輪 47.5HZ 0.3秒 跳 I龍鋁1、II 龍鋁1開關(guān)。3、WYP-1型微機(jī)電壓頻率控制裝置WYP-1型適用于500kV 及以下電壓等級的變電所、發(fā)電廠或其他負(fù)荷控制中心, 通過測量系統(tǒng)頻率和電壓自動分級投切負(fù)荷或解列機(jī)組以保證電力系統(tǒng)的功率缺額在最小程度, 而不至于出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰事故, 維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性, 可靠性和安全性。3.1、 WYP-1基本型的主要功能3.2.1 測量裝置安裝處母線的電壓、頻率及它們的變化率。3.2.2 電力系統(tǒng)由于有功缺額引起系

7、統(tǒng)頻率下降時(shí), 裝置自動按頻率降低值切除部分負(fù)荷, 使系統(tǒng)趨向平衡。本裝置設(shè)有四個獨(dú)立的基本輪、一個特殊輪，可以切除20回線路；3.2.3當(dāng)系統(tǒng)有功功率缺額較大時(shí), 為了防止出現(xiàn)頻率崩潰事故, 裝置具有按df/dt加速切除負(fù)荷的功能, 在切除第一輪的同時(shí), 可加速切第二輪或第二、三輪, 盡早制止頻率下降。3.2.4 電力系統(tǒng)由于無功不足引起系統(tǒng)電壓下降時(shí), 裝置自動按電壓下降值切除部分負(fù)荷, 使系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常。本裝置設(shè)有四個獨(dú)立的基本輪、一個特殊輪，可以切除20回線路；3.2.5當(dāng)電壓下降較快時(shí), 裝置具有按du/dt加速切負(fù)荷功能, 在切除第一輪的同時(shí), 可加速切第二輪或第二、三輪, 盡早

8、制止電壓下降, 防止發(fā)生電壓崩潰事故。3.2.6裝置具有滑差閉鎖功能, 防止短路事故、負(fù)荷反饋及電網(wǎng)異常等情況下引起的誤動作。具有PT 斷線閉鎖功能；3.2.7裝置能夠記錄和保存兩個事件記錄、兩個事故記錄；所有記錄均可掉電保持。裝置動作返回后，自動上傳最新的事件記錄；3.2.8裝置具有獨(dú)特的短路故障判斷自適應(yīng)功能；裝置的整定時(shí)間不需要與保護(hù)動作時(shí)間相配合，保證系統(tǒng)低電壓時(shí)快速動作，短路故障時(shí)閉鎖；當(dāng)短路故障切除后，電壓恢復(fù)不到正常值，在正常值以下振蕩一定的時(shí)間后，裝置能自動解除閉鎖，切除部分負(fù)荷，使電壓恢復(fù)到正常值。3.2.9裝置具有低頻解列、低壓解列的功能。3.2.10裝置液晶顯示，信息詳細(xì)

9、直觀；操作、調(diào)試方便；電壓、頻率、時(shí)間整定值均連續(xù)可調(diào)。3.2.11裝置可以進(jìn)行實(shí)時(shí)打??；可打印定值表、事件記錄、事故記錄、實(shí)時(shí)值。3.2.12裝置可以監(jiān)測兩段母線的電壓、頻率，可以自動進(jìn)行母線切換。3.2.12低電壓減載功能和低頻減載功能可以同時(shí)投入，也可以單獨(dú)投入，當(dāng)同時(shí)投入時(shí)，先滿足誰的動作條件誰就先動作。它們的動作輪次時(shí)相同的。3.2 主要技術(shù)指標(biāo)3.3.1 裝置的額定參數(shù)a 交流電壓：100V ；b 直流電壓：220V 或110V ；c 頻 率：50Hz 。3.3.2 輸入信號的允許變化范圍ab 電壓：20%UN 120%UN ； 頻率：45Hz 55Hz 。3.3.3 裝置功耗a

10、交流電壓回路：每相不大于1VA ；b 直流電源回路：正常工作時(shí)，不大于10W; 出口動作時(shí)，不大于40W 。3.3.4 測量精度a 頻率測量誤差不超過±0.01Hz(45Hz55Hz 范圍內(nèi) ；b 電壓測量誤差不超過±1.5V ；c du/dt測量誤差不超過±5V/s；d df/dt測量誤差不超過±10%整定值；e 延時(shí)整定值在0.50s 99.99s 之間誤差不超過±5%整定值+25ms，在0.01s 0.50s 之間誤差不超過±30ms 。3.3.5 返回系數(shù)a 低頻返回系數(shù)不大于1.002（即返回值比動作值高0.05 Hz）；

11、b 低電壓返回系數(shù)不大于1.05；c 高頻返回系數(shù)不小于0.98（即返回值比動作值低0.05 Hz）。 d 過電壓返回系數(shù)不小于0.95；3.3.6 定值的整定范圍時(shí)間：0.01s 99.99s ；電壓：25%UN 120%UN ；頻率：45Hz 55Hz 。3.3.7 環(huán)境條件a 工作溫度范圍: -25+55；b 相對濕度: 095%。3.3.8 抗干擾性能a能夠承受殘酷等級為級的脈沖干擾檢驗(yàn)；b 能夠承受殘酷等級為級的快速瞬變干擾檢驗(yàn)；c 能夠承受殘酷等級為級的靜電放電干擾檢驗(yàn)；d 能夠承受殘酷等級為級的輻射電磁場干擾檢驗(yàn)。3.3.9 絕緣性能a 絕緣電阻：所有電路與外殼之間的絕緣電阻在標(biāo)

12、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下不小于100M ；b 介質(zhì)強(qiáng)度：輸入、輸出端子對地應(yīng)能承受交流2kV （有效值）、50Hz 歷時(shí)1min 的檢驗(yàn)而無絕緣擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象；與外部設(shè)備聯(lián)系的其它輸入、輸出回路對地應(yīng)能承受1.5kV 、50Hz 歷時(shí)1min 的檢驗(yàn)而無絕緣擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。3.4 裝置的輸入量與輸出量3.4.1 裝置的輸入量a模擬量26個母線的線電壓U ab 、U bc 、雙母線或兩段母線時(shí), 分別輸入每段母線U ab 、U bc ；b 開關(guān)量四個DIN0用于遠(yuǎn)方復(fù)歸，DIN1DIN3為備用。只需提供一對空觸點(diǎn)，即可利用DIN0進(jìn)行遠(yuǎn)方復(fù)歸。3.4.2 裝置的輸出量a 出口繼電器及觸點(diǎn)出口繼電器520個,

13、 每個出口繼電器用作一回線路的跳閘,每個出口繼電器可以接在任意輪上, 出口繼電器的數(shù)量按需要選用。每個出口繼電器輸出兩對觸點(diǎn), 觸點(diǎn)容量為30W ，每個出口繼電器都是帶電保持的；b 中央信號輸出輸出兩對動作信號、兩對電壓異常信號、兩對頻率異常信號和一對直流電源消失信號。動作信號是掉電保持的，必須手動或遠(yuǎn)方復(fù)歸, 才能返回。異常信號在異常狀態(tài)消除后自動復(fù)歸。3.4.3 通信接口a R S232或RS485串口；b 打印并口。綜上所述，WYP-1型微機(jī)電壓頻率控制裝置滿足現(xiàn)場技術(shù)要求。3.5、 裝置的安裝與調(diào)試3.5.1裝置安裝應(yīng)注意的問題裝置的安裝接線請參照裝置的安裝接線圖進(jìn)行，外接復(fù)位按鈕時(shí)，

14、該復(fù)位按鈕觸點(diǎn)不可帶保持，應(yīng)選用單位置按鈕。裝置應(yīng)可靠接地。裝置的第25號板為出口繼電器板，分別對應(yīng)于面板上的C1、C2、C3、C4，每塊板上有五個出口繼電器，分別對應(yīng)于面板上的K1、K2、K3、K4、K5，每個繼電器可掛在任意輪上。設(shè)定方法如下：把對應(yīng)于繼電器的紅色數(shù)碼開關(guān)的哪一位撥到ON 位置，則該繼電器就掛在哪一輪上（數(shù)碼開關(guān)在繼電器的旁邊） 。這四塊出口板上的繼電器統(tǒng)一編號，從第2號板上的第一個繼電器起至第5號板上的最后一個繼電器止，其觸點(diǎn)編號依次為1CKJ 20CKJ 。每一路出口輸出兩對常開觸點(diǎn)，一對用于跳開關(guān)，另一對可用于重合閘放電。裝置的第九號板為打印通信板，前面板輸出一個RS

15、232串口。只有進(jìn)入打印菜單時(shí)面板上的打印、工作指示燈才會亮，退出打印菜單時(shí)，自動切除打印通信板上的電源。裝置的打印接口為標(biāo)準(zhǔn)打印接口，可驅(qū)動各種點(diǎn)針、噴墨及激光打印機(jī)。如果采用微型打印機(jī)，需要+5V電源時(shí)，可接端子排n2-116、 n2-118。裝置的面板上有四個雙色指示燈，當(dāng)有信號輸入時(shí)，顯示綠色，無信號輸入時(shí)，顯示紅色。其中U ab 、U bc 指示為第一段母線，U ab 、U bc 指示為第二段母線。3.5.2裝置調(diào)試3.5.2.1裝置調(diào)試應(yīng)注意的問題裝置調(diào)試時(shí)必須輸入交流信號，否則裝置發(fā)異常信號，處于告警狀態(tài)，不響應(yīng)其他操作。裝置在調(diào)試前，應(yīng)檢查裝置的地是否可靠接地，再檢查輸入裝置的

16、交直流電壓是否正確。如果沒有三相交流電源，可用單相交流100V 電源代替，方法如下：把單相電源接到A 、B 相，再把A 、C 相短接即可。3.5.2.2裝置調(diào)試按下電源開關(guān)，裝置顯示實(shí)時(shí)菜單，同時(shí)按住“”和“”鍵，進(jìn)入主菜單，再進(jìn)入“SET UP ”定值設(shè)定子菜單，查看定值設(shè)定是否合乎動作邏輯，再把定值表打印出來。進(jìn)入自測菜單，進(jìn)行頻率、電壓的自測實(shí)驗(yàn)，檢查裝置動作是否正確。再用外部實(shí)驗(yàn)電源對裝置的測量精度、動作邏輯進(jìn)行檢驗(yàn)。3.5.2.3裝置調(diào)試時(shí)可能出現(xiàn)的問題及解決辦法打開電源，只顯示實(shí)時(shí)顯示菜單格式，而不顯示日期、電壓、頻率值，這是由于時(shí)鐘沒有打開，進(jìn)入“SET TIME ”時(shí)鐘設(shè)定菜單

17、，重新設(shè)定時(shí)鐘，并按“ENTER ”確認(rèn)即可。a 打開電源，裝置發(fā)“異常”信號，這時(shí)先檢查裝置的交流輸入回路是否正確，如正確可能是定值表的邏輯不對，關(guān)掉直流電源，拔出第七號板主板，把該板上電池旁邊的JP2的兩芯短路塊拔掉（注意短路塊的位置，短接JP2的1、2腳），再將主板插入機(jī)箱，打開電源，此時(shí)裝置不響應(yīng)1.666ms 的采樣中斷，不會發(fā)“異常”信號，可進(jìn)行定值設(shè)定，檢查無誤后，再關(guān)掉電源，拔出主板，插好短路塊，重新開機(jī)即可。 b 作滑差試驗(yàn)時(shí)，滑差誤差偏大時(shí)，先估算實(shí)驗(yàn)電源的頻率或電壓作滑差變化的時(shí)間，再調(diào)整T vd1、T vd2 、T fd1、 Tfd2 的定值，使裝置能夠準(zhǔn)確的測量電壓、

18、頻率的變化率。當(dāng)特殊功能輪第五輪為高頻輪時(shí)，如開機(jī)后，顯示實(shí)時(shí)顯示菜單，只是不刷新顯示內(nèi)容。這是因?yàn)轭l率第五輪的定值不合邏輯，把頻率第 五輪定值 fs5 整定為大于 50Hz，重新開機(jī)即可。 3.6 3.6、現(xiàn)場施工方案 3.6.1、組織措施： 3.6.1.1、生產(chǎn)部負(fù)責(zé)人： 3.6.1.2、現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人： 3.6.1.3、工作負(fù)責(zé)人： 3.6.1.4、工作班成員： 3.6.2、技術(shù)措施： 3.6.2.1、自動低周低壓減載裝置作用的對象：I 龍索開關(guān)，II 龍索 開關(guān)，I 龍鋁開關(guān)，II 龍鋁開關(guān)，#1 發(fā)變組龍 111 開關(guān)，#2 發(fā)變組 龍 112 開關(guān)。 3.6.2.2、所需敷設(shè)的電纜

19、走向。（略） 3.6.2.3、回路編號及端子排圖。（略） 3.6.2.4、低周低壓減載裝置控制、信號回路圖： a）、跳閘回路： 2 101 CK X CK X 14LP 3 TQ 56LP 0.025A 031 . 2BCJ 1A 線路用 發(fā)變組用 b）、重合閘閉鎖回路： 11 +24V CK 11 1D44 4D22 CK 13 1D49 4D18（龍鋁） 4D17 1D61 4D19 1D63（龍索） c）、信號回路： PM703 1XJ FM716 R701 901 光字牌 裝置異常 掉牌未復(fù)歸 2XJ 903 裝置動作 905 電壓異常 907 頻率異常 直流消失 3.6.2.5、接線

20、時(shí)應(yīng)注意的問題： a）、電纜敷設(shè)完畢對好線芯后，搖測電纜芯間及對地絕緣電阻， 合格后方允許接線。 b）、接線前應(yīng)將低周低壓減載屏上保護(hù)壓板全部退出。 c）、接線前應(yīng)搖測屏內(nèi)相應(yīng)端子之間及對地絕緣，合格后方允 許接線。 e）、接線時(shí)，應(yīng)先接低周低壓減載屏側(cè)，接好后再接另一側(cè)。 f）、接線時(shí)應(yīng)使用絕緣工具并站在絕緣墊上。 g）、接 110KV 東、西母電壓及子母線時(shí)，相鄰端子應(yīng)用絕緣膠 布粘好，未接的線芯用膠布包好，防止短路，接地現(xiàn)象的發(fā)生。 h）、接回路跳閘線時(shí)，接線時(shí)再次搖測線芯之間絕緣，確認(rèn)絕 12 緣良好后再接線。 i）、全部接線接好后，協(xié)助廠家進(jìn)行送電調(diào)試，切記保護(hù)壓板 嚴(yán)禁投入。 3.6.2.6、低周低壓減載裝置定值： 第一輪： 48HZ 0秒 跳 I 龍索 1 II 龍索 1 開關(guān) 跳 I 龍鋁 1 II 龍鋁 1 開關(guān) 跳#1 發(fā)變組、#2 發(fā)變組 第二輪： 47.5HZ 0.3 秒 第三輪： 47HZ 3.6.3、安全措施： 0.3 秒 3.6.3.1、對于拆接的端子應(yīng)由專人認(rèn)真核對圖紙，再由 23 人復(fù)核 確認(rèn)無誤后才能進(jìn)行