至德電力--換流變二次信號(hào)解決方案版

1、紹興換流變壓器二次系統(tǒng)實(shí)施方案紹興換流變壓器二次系統(tǒng)實(shí)施方案2015年6月公司公司簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介01011. 全稱(chēng)全稱(chēng)：廣州至徳電力科技有限公司廣州至徳電力科技有限公司2. 專(zhuān)注專(zhuān)注于智能于智能電網(wǎng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)的電網(wǎng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā)研發(fā)和服務(wù)和服務(wù)目錄目錄02021.1.總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)2.2.交直流供配電及其控制交直流供配電及其控制3.3.變壓器控制單元變壓器控制單元4.4.變壓器智能組件變壓器智能組件5.5.產(chǎn)品特色化設(shè)計(jì)產(chǎn)品特色化設(shè)計(jì)1.1.總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)03031.1 1.1 換流變二次信號(hào)流程換流變二次信號(hào)流程1.3 1.3 匯控柜匯控柜1.4 1.4 控制柜控制柜1.5 1.

2、5 智能組件柜智能組件柜1.2 1.2 柜體尺寸柜體尺寸04041.1 1.1 換流變二次信號(hào)流程圖換流變二次信號(hào)流程圖05051.2 1.2 柜體尺寸柜體尺寸一體化柜體設(shè)計(jì)：匯控柜、控制柜和智能組件柜三臺(tái)功能柜直接做成一個(gè)整體；柜體材質(zhì)采用304不銹鋼2mm鋼板，亞光拉絲，防護(hù)等級(jí)為IP55，匯控柜單層，控制柜和智能組件柜雙層。有個(gè)整體帽檐。柜子有孔，形成呼吸器，促進(jìn)柜內(nèi)空氣循環(huán)，調(diào)節(jié)溫濕度。柜體外形尺寸見(jiàn)下圖：控制柜和智能組件柜側(cè)面裝有板式空調(diào)，用以調(diào)控柜內(nèi)溫度。06060707起吊機(jī)構(gòu)1.31.3 匯控柜匯控柜1、匯集所有變壓器二次信號(hào)，整理分類(lèi)，傳送給控制柜、智能組件柜、控保中心等；2

3、、為冷卻器、分接開(kāi)關(guān)及現(xiàn)場(chǎng)所有變壓器附屬設(shè)備提供并配置電源；3、安裝各組冷卻器的控制操作回路。0808交流電源區(qū)域直流電源區(qū)域冷卻器操作回路區(qū)域匯控柜與其它設(shè)備區(qū)域信號(hào)連接走向圖:09091.41.4 控制柜控制柜1、安裝控制單元A和B，由A和B兩個(gè)控制單元按照自動(dòng)控制策略對(duì)冷卻器組進(jìn)行控制；2、接收匯控柜送過(guò)來(lái)的硬接線(xiàn)的信號(hào)，分別引至控制單元A和B，為控制策略提供依據(jù)；3、與控制中心A和B通訊，接收和執(zhí)行它們的強(qiáng)投強(qiáng)退命令。10101.5 1.5 智能組件柜智能組件柜對(duì)換流變鐵芯接地電流、夾件接地電流、油溫、繞組溫度、分接檔位信息進(jìn)行收集，并將數(shù)據(jù)上送至一體化在線(xiàn)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。11112.2.交

4、直流配電設(shè)計(jì)及其控制交直流配電設(shè)計(jì)及其控制12122.2 2.2 交流雙電源切換回路及電源故障信號(hào)交流雙電源切換回路及電源故障信號(hào)2.3 2.3 冷卻器組控制回路冷卻器組控制回路2.4 2.4 直流直流110V110V配電電路配電電路2.5 2.5 直流雙電源切換回路直流雙電源切換回路2.1 2.1 交流交流380V380V配電電路配電電路2.1 2.1 交流交流380V380V配電電路配電電路兩路380V交流電源互為備用，通過(guò)備自投切換回路進(jìn)行切換。電源引入?yún)R控柜后，由匯控柜配電，然后給其它裝置和設(shè)備供電。1313交流母線(xiàn)銅排冷卻器組配電電路冷卻器組配電電路冷卻器組配電通過(guò)接入交流母線(xiàn)銅排實(shí)

5、現(xiàn)，每組冷卻器采用小母線(xiàn)銅排并聯(lián)，每個(gè)風(fēng)機(jī)或油泵配置單獨(dú)的空開(kāi)和接觸器。接觸器帶有獨(dú)立的熱繼電器，用于保護(hù)電機(jī)正常工作，不至于損壞。1414交流雙電源切換回路原理圖：三相控制繼電器可用于檢測(cè)電源電壓缺相、錯(cuò)序等電源故障，并切除該路電源接觸器輔助線(xiàn)圈。該繼電器動(dòng)作后，可使用繼電器的輔助接點(diǎn)向控制保護(hù)中心發(fā)送動(dòng)力電源故障信號(hào)。15152.2 2.2 交流交流雙電源切換回路及電源故障信號(hào)雙電源切換回路及電源故障信號(hào)三相控制繼電器1#動(dòng)力電源2#動(dòng)力電源三相控制繼電器2.3 2.3 冷卻器組控制回路冷卻器組控制回路冷卻器組風(fēng)機(jī)和油泵分開(kāi)供電，但對(duì)其控制采用同時(shí)控制的方式?？刂苹芈吩O(shè)有手動(dòng)自動(dòng)把手、手動(dòng)

6、合閘手動(dòng)分閘按鈕、控制單元自動(dòng)控制接口和遠(yuǎn)方強(qiáng)控接口。1616兩路110V直流電源互為備用，通過(guò)備自投切換回路進(jìn)行切換。電源接入?yún)R控柜后，由匯控柜配電，然后給其它裝置和設(shè)備供電。17172.4 2.4 直流直流110V110V配電電路配電電路2.5 2.5 直流雙電源切換回路直流雙電源切換回路直流雙電源切換回路原理圖：直流雙電源切換與交流雙電源切換類(lèi)似。1#直流電源2#直流電源18183.3.變壓器控制單元變壓器控制單元19193.2 3.2 風(fēng)機(jī)及油泵狀態(tài)采集風(fēng)機(jī)及油泵狀態(tài)采集3.3 3.3 冷卻控制策略冷卻控制策略3.4 3.4 兩套獨(dú)立運(yùn)行機(jī)制兩套獨(dú)立運(yùn)行機(jī)制3.1 3.1 控制單元整體

7、架構(gòu)控制單元整體架構(gòu)3.1 3.1 控制單元整體架構(gòu)控制單元整體架構(gòu)2020變壓器控制單元插件板共有7種，可以根據(jù)實(shí)際需要自由配置，其相互關(guān)系如下。3.2 3.2 風(fēng)機(jī)及油泵狀態(tài)采集風(fēng)機(jī)及油泵狀態(tài)采集控制單元通過(guò)AC板采集冷卻組匯流銅排電壓，通過(guò)開(kāi)入板采集風(fēng)機(jī)油泵空開(kāi)狀態(tài)和接觸器狀態(tài)，用于判斷風(fēng)機(jī)和油泵的運(yùn)行狀態(tài)。21213.3 3.3 冷卻器控制策略冷卻器控制策略控制柜中的控制單元根據(jù)變壓器的油溫、繞組溫度以及變壓器負(fù)荷判斷需要啟動(dòng)冷卻器組的數(shù)量。三者之間是或的關(guān)系，按啟動(dòng)組數(shù)最多的執(zhí)行。信號(hào)信號(hào)一組一組二組二組三組三組四組四組頂部油溫啟動(dòng)定值/返回定值繞組溫度啟動(dòng)定值返回定值負(fù)荷%啟動(dòng)定值

8、返回定值2222控制單元每次需要啟動(dòng)冷卻器時(shí)，總是啟動(dòng)處于停運(yùn)狀態(tài)且累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的一組。控制單元需要停用冷卻器時(shí)，總是停止處于運(yùn)行狀態(tài)且累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的一組。23233.4 3.4 雙套控制單元，獨(dú)立運(yùn)行機(jī)制雙套控制單元，獨(dú)立運(yùn)行機(jī)制2424控制柜中兩個(gè)控制單元獨(dú)立運(yùn)行，獨(dú)立輸出控制指令。當(dāng)兩者輸出控制指令不一樣時(shí)，處理機(jī)制如下：1，對(duì)于某一組冷卻器，只要有一個(gè)控制單元要求其投入運(yùn)行，那就投入運(yùn)行。2，對(duì)于某一組冷卻器，只有兩個(gè)控制單元都要求其停止運(yùn)行，才停止運(yùn)行。匯控柜2525對(duì)于某一組冷卻器，兩個(gè)控制單元同時(shí)要求停止才能停止的執(zhí)行方法： 一個(gè)控制單元接到針對(duì)其某個(gè)停止出口的開(kāi)出命令，

9、這個(gè)停止出口將會(huì)不斷輸出脈寬10S脈縫1S的脈沖，持續(xù)數(shù)分鐘，等待另一個(gè)控制單元相同的停止出口的開(kāi)出命令。數(shù)分鐘之內(nèi)，另一個(gè)控制單元成功開(kāi)出，則冷卻器會(huì)成功分閘；數(shù)分鐘過(guò)后，另一個(gè)控制單元還沒(méi)有開(kāi)出，這個(gè)控制單元的脈沖輸出也立即停止，冷卻器依舊運(yùn)行，不會(huì)分閘；兩者同時(shí)開(kāi)出后，都停止繼續(xù)輸出脈沖?？刂茊卧狝同一開(kāi)出口10s1s10s控制單元B同一開(kāi)出口10s1s10s4.4.變壓器智能組件變壓器智能組件26264.2 4.2 油色譜接入油色譜接入4.3 4.3 鐵芯夾件接地電流接入鐵芯夾件接地電流接入4.1 4.1 智能組件整體架構(gòu)智能組件整體架構(gòu)4.1 4.1 智能組件整體架構(gòu)智能組件整體架構(gòu)

10、2727變壓器智能組件插件板共有5種，可以根據(jù)實(shí)際需要自由配置，其相互關(guān)系如下。4.2 4.2 油色譜接入油色譜接入1515變壓器油色譜可以監(jiān)測(cè)變壓器油中H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、總烴、H2O含量。油色譜通過(guò)IEC61850-9-2規(guī)約將上述信息傳送到智能組件。4.3 4.3 鐵芯夾件接地電流接入鐵芯夾件接地電流接入1515鐵芯夾件接地電流通過(guò)接地電流傳感器將電流轉(zhuǎn)換為4-20mA信號(hào)，每路接地電流轉(zhuǎn)換為兩路4-20mA信號(hào)。接地電流測(cè)量系統(tǒng)精度可達(dá)1%。智能組件24VDC4-20mA 14-20mA 25.5.產(chǎn)品特色化設(shè)計(jì)產(chǎn)品特色化設(shè)計(jì)10105.2 5.2

11、 一體化顯示設(shè)計(jì)一體化顯示設(shè)計(jì)5.3 5.3 靈活的硬件配置靈活的硬件配置5.4 5.4 高度可靠性高度可靠性5.1 5.1 智能設(shè)備互相監(jiān)視智能設(shè)備互相監(jiān)視5.1 智能設(shè)備互相監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)設(shè)備狀態(tài)設(shè)備狀態(tài)智能組件、冷卻器控制單元A、冷卻器控制單元B三者互相監(jiān)視，這樣在某一臺(tái)或兩臺(tái)裝置故障時(shí)，都可以通過(guò)另外的裝置將故障信息傳送到監(jiān)控后臺(tái)或控制保護(hù)中心。20205.2 一體化顯示設(shè)計(jì)智能組件、冷卻器控制單元A、冷卻器控制單元B三者連接到一臺(tái)交換機(jī)上，然后將數(shù)據(jù)送給顯示模塊，顯示模塊能夠通過(guò)按鍵操作切換顯示三臺(tái)裝置傳輸?shù)膬?nèi)容。交換機(jī)顯示模塊21215.3 靈活的硬件配置控制柜、智能組件柜內(nèi)裝置采用插件板形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以根據(jù)需要靈活配置板件。留有較大的插槽和接口余量，可以適應(yīng)客戶(hù)的不同需求。最多可以配置3個(gè)開(kāi)入板（63個(gè)開(kāi)入量）、3個(gè)開(kāi)出板（33個(gè)開(kāi)出量）、3個(gè)直流板（18個(gè)小信號(hào)輸入420mA或者05V）、1個(gè)交流板（12路，電壓或電流隨便配置）、1個(gè)通訊板。22225.4 高度可靠性智能裝置采用32位高性能CPU和大規(guī)模FPGA的結(jié)構(gòu)，擁有50M的內(nèi)部高速總線(xiàn)，插件均采用模塊化設(shè)計(jì)，可以靈活配置。32位CPU負(fù)責(zé)冷卻器控制邏輯計(jì)算、人機(jī)接口、報(bào)告、后臺(tái)通信、等功能，F(xiàn)PGA負(fù)