控制母线论文（通用7篇）
控制母线论文 篇1
摘要：文章介绍了某核电厂的铜母线焊接特点、铜母线焊接质量控制以及焊接管理中遇到的问题等, 可为同类项目的焊接工作提供较为全面的参考。
关键词：铜母线,焊接,质量控制
1 工程概况
某核电项目常规岛铜母线 (共箱母线) 焊接包括辅助变、高厂变至至#1常规岛10k V配电柜8段、至辅助锅炉房10k V配电柜4段、至核附属厂房4段。铜母线采用手工TIG焊, 主要焊接材料及工作量见表1。
2 铜母线焊接特点
铜母线具有很高的导电性, 导热性和良好的塑性, 并具有较高的低温强度和延伸率。但同时铜母线焊接具有以下几个特点: (1) 导热系数大, 热散失快, 热输入不足时可能发生未熔合或未焊透; (2) 线膨胀系数大, 导热强, 焊接时热影响区宽, 焊件易变形, 若焊件刚性很大, 易产生很大的焊接应力; (3) 容易产生氢气孔。
3 铜母线焊接质量控制
3.1 总体原则
针对纯铜热导率高、散热快, 容易出现低熔点共晶体等特点, 采取针对性的应对措施。
(1) 由于铜热导率很高使其在焊接时散热很快, 升温困难, 导致焊接时母材难以熔化且不易与焊缝金属很好熔合。须采用预热和加大焊接热源功率等措施来保证焊缝质量。 (2) 由于铜的热导率高还使热影响区变宽, 从而使焊接变形更加严重。所以要采取相应措施 (如刚性夹具) 以减小变形, 但要注意防止因刚性过大而引起裂纹。 (3) 铜与很多杂质或化合物都会形成低熔点共晶体于晶界, 造成热脆性, 甚至引起结晶裂纹。裂纹的存在会使母线的电阻增大, 导电效率降低, 发热严重, 使用寿命缩短。所以, 必须加强对熔池的保护, 控制杂质及合金的含量, 同时在工艺上尽量减少接头的拘束, 或用预热来减缓冷却速度, 降低焊接应力。
3.2 焊接先决条件确认
(1) 施焊人员必须根据DL/T 754-2013《母线焊接技术规程》的要求取得相关的铜焊资质, 并经入厂考试合格后方可施焊。 (2) 焊接前必须经过安全技术交底, 并且配备专职安全监护人员。 (3) 所使用的焊机、磨光机等电动工器具以及各种计量器具必须具有效验合格证书, 并且在有效期内使用。
3.2.1 焊材选用
(1) 焊丝的选择:选用的焊丝应使在正常焊接工艺下的焊缝在焊后的力学性能和理化性能与母材退火状态下的性能相当。焊丝应符合国家标准GB/T 9460-2008《铜及铜合金焊丝》中的规定及要求。经试验选用S201纯铜焊丝。 (2) 焊剂的选择:针对较厚铜板的焊接难点和易出现的焊接缺陷, 焊接过程中需要对熔池进行保护。利用熔剂CJ301配备无水乙醇 (酒精) 调成糊状均匀涂抹于焊缝及其边缘具有很好的保护效果。
3.2.2 坡口制备
坡口的表面形状、尺寸和清洁度应符合图纸、规范或工艺文件的要求。坡口采用机械冷加工方法进行, 坡口不应有分层、折叠、裂纹、撕裂等缺陷。焊接前清理掉焊丝表面和铜板坡口两侧30mm以内的油脂、水分、氧化物及其他夹杂物。焊缝采用V型坡口, 具体参数详见图1。
3.2.3 预热
选择使用传统的电加热的方法, 即利用电加热片进行加热, 使用保温棉保温, 并利用热电偶测温使用传感器在集中控制室对预热温度进行有效监督与控制, 可以保证铜焊接部位的预热均匀, 温控稳定, 以克服使用火焰预热时造成的一些问题。通过购买符合尺寸要求的加热器, 经过多次试验证明电加热方法可以用于铜排预热。
3.3焊接过程
(1) 将焊缝坡口及其周围涂抹上糊状焊剂, 保证其均匀、用量适中。 (2) 将加热器通电升温, 温度控制在450℃左右。 (3) 选用Φ3.0S201纯铜焊丝, 采用TIG焊直流正接, 电流控制在220~250A, 以氩气作为保护气体, 流量为15~20L/min。 (4) 施焊过程中要做好防风、防火工作, 并配备专职监护人员。严格控制层间温度, 并以小摆幅、小线能量焊接。焊接中由于温度高所产生的黑斑应及时清理干净, 层间清理应选用专用钢丝刷。
4 现场中存在的问题
(1) 最初, 施工单位对铜母线焊前预热采用氧乙炔火焰加热, 人为主观影响因素较多, 同时无良好的保温措施, 温度散失较快, 焊接前难以达到施工方案中要求的350-500℃。焊后某些焊口的收弧部位出现了表面裂纹, 施工单位通过焊后缓冷, 降低冷却速度等措施, 消除了上述缺陷的再次发生。后来经过试验采用了电加热片预热的方式。 (2) 铜母线施工现场脚手架搭设密集, 母线相邻焊缝间距离较短, 施工空间狭小、位置困难不利于焊接质量控制。同时施工区域为露天作业, 风速较大, 围挡困难, 并且夏季雷雨天气较多, 空气潮湿, 加剧了焊缝气孔倾向。 (3) 共箱母线供货时间延迟、供货顺序不对、厂家设计及制造问题均影响共箱母线安装进度, 致使施工周期偏长。
5 结束语
共箱母线的焊接工作是电厂建设中一项主要内容, 材料的及时、准确的供应是保证焊接工作顺利进展的关键, 还应为焊接工艺评定提供充分的准备时间和所需的材料。为保证焊工的焊接质量, 现场的施工条件必须满足工艺试验确定的要求。
参考文献
[1]国家能源局.DL/T 754.母线焊接技术规程[S].2013.
母线安装施工质量的控制 篇2
1.1 文件及证书检查
各种类型的母线均应有出厂合格证、安装技术文件。技术文件应包括额定电压、额定容量、试验报告等技术数据。
1.2 外观检查
a.裸母线、裸导线应包装完好。裸母线应平直, 表面无明显划痕, 厚度和宽度符合制造标准;裸导线表面无明显损伤, 无松股、扭折和断股 (线) , 线径符合制造标准;b.封闭母线、插接母线应防潮密封良好, 各段编号标志清晰, 附件齐全, 外壳无变形, 母线螺母搭接面平整, 镀层覆盖完整、无起皮和麻面;插接母线上的静触头无缺损, 表面光滑, 镀层完整;c.高压瓷件瓷釉应光滑、无裂纹、缺釉、缺损烧痕、气泡或瓷釉烧坏等缺陷。在安装前, 高压瓷件必须经交流耐压试验, 凡安装的瓷件必须是耐压试验合格品。
2 安装程序控制要求
2.1 母绞安装的条件
a.变压器、高低压成套配电柜、穿墙套管及绝缘子等安装就位, 并经检查合格, 才能安装变压器和高低压成套配电柜的母线;b.在结构封顶、室内底层地面施工完成或已确定地面标高、场地清理、层间距离复核后, 才能确定封闭、插接式母线安装支架的设置位置;c.与封闭、插按式母线安装位置有关的管道、空调及建筑装修工程施工基本结束, 确认扫尾施工不会影响已安装的母线, 才能安装母线。
2.2 母线通电的条件
a.封闭、插接式母线每段母线组对接续前, 绝缘电阻测试合格, 绝缘电阻值大于20欧姆, 才能安装组对;b.母线支架和封闭、插接式母线的外壳接地 (PE) 或接零 (PEN) 连接完成, 母线绝缘电阻测试和交流工频耐压试验合格, 才能通电。
3 施工过程质量控制要点
3.1 高压绝缘子和穿墙套管的耐压试验
高压绝缘子和穿墙套管应作耐压试验, 试验值应符合表1的要求。
3.2 低压绝缘子安装及裸母线的加工
a.绝缘子安装前要摇测绝缘, 绝缘电阻值大于1欧姆为合格;b.绝缘子上下要各垫一个石棉垫;c.绝缘子夹板、卡板的制作规格要与母线的规格相适应, 安装要牢固;d.母线的弯曲宜用专用工具冷弯, 弯曲处不得有裂纹及明显的皱折;e.母线扭弯, 扭转部分的长度不得小于母线宽度的2.5倍。
3.3 母线的连接
3.3.1 焊接
只有经考试合格者才能上岗焊接母线。考试用试样的材料、接头形式、焊接位置、工艺均应与实际施工相同, 焊后还得在所焊试件中任取一件做检验, 当其中有一项不合格时, 则加倍取样重复试验, 如仍不合格时, 则认为考试不合格。母线焊接的具体要求如下:
a.路线焊接用填充材料, 其物理性能和化学性能与原材料应一致;b.对口焊接的母线, 应有35°~40°坡口, 1.5~2mm的钝边;对口应平直, 其弯的偏差不应大于1/500, 中心线偏差不得大于0.5mm;还应将对口两侧表面各20mm范围内清刷干净, 不得有油垢、斑疵及氧化膜等杂物;c.焊缝应一次焊完, 除瞬时断弧外不准停焊;焊缝焊完未冷却前, 不得移动母线或使其受外力;d.母线对接焊缝上部应有2~4mm的加强高度;气焊、碳弧焊的对接焊缝在其下部也应凸起2~4mm;焊口两侧则各凸出4~7mm的高度。管形母线应采用圆弧焊焊接;e.母线对接焊缝的部位应符合的要求:离支持绝缘子母线夹板边缘不小于50mm, 同一片母线上应减少对接焊缝;两焊缝间的距离应不小于200mm。同相母线不同片上的直线段的对接焊缝, 其错开位置不小于50mm, 且焊缝处不应焕弯;f.焊缝不得有任何裂缝、未熔合、末焊或根部未焊透等现象;焊缝表面不得有肉眼可见的裂缝、凹陷、气孔、缺肉、夹渣等缺陷;在通流垂直方向的面积总和不得超过母线横截面的2%, 亦可采用x光射线进行无损探伤;g.直流电阻应不大于截面积和长度均相同的原金属的电阻。铜母线电阻率小于等于0.0179Ωmm2/m, 铝母线电阻率小于等于0.029Ωmm2/m;h.铜母线抗拉强度不低于140MPa, 铝母线不应低于120MPa。
3.3.2 搭接
a.连接母线用紧固件应采用镀锌的螺栓、螺母和垫圈。母线平置时, 螺栓应由下向上贯穿, 螺栓长度以能露出螺母丝扣2-3扣为宜;其他状态下, 螺母应置于维护侧, 螺栓两侧均应垫有垫圈, 相邻垫圈之间应有3mm以上的净距, 螺母侧应装有弹簧垫圈或锁紧螺母;b.母线接触面去除氧化膜, 表面要洁净、接触应紧密。当不同规格母线搭接时, 应按小规格母线要求进行, 母线宽度在63mm及以上者用0.05mm×10mm塞尺检查时塞入深度应小于6mm;母线宽度在56mm及其以下者, 塞入深度应小于4mm。母线排之间应涂以电力复合脂;c.母线的搭接, 除铝一铝之间可直接连接之外, 其他类型的搭接, 表面需要进行处理。铜一铝搭接, 在干燥室内安装, 铜导体表面应搪锡, 在室外或特别潮湿的室内安装, 应采用钢一铝过渡段。铜一铜搭接, 在室外或者在有腐蚀气体、高温且潮湿的室内安装时, 铜导体表面必须搪锡。在干燥的室内, 铜-铜也可直接连接。钢一钢搭接, 表面应搪锡或镀锌。钢一铜或铝搭接, 钢、铜搭接面必须搪锡。
3.4 裸母线安装
a.母线应矫正平直, 切断面平整。母线应按设计要求装补偿器, 补偿器不得有裂纹、折皱或断股, 组装总截面不应小于母线截面的1.2倍;b.多片矩形母线间应保持与厚度相同的间隙;两相邻母线衬垫的垫圈间应有3mm以上的间隙, 不得相互碰触。裸母线相间中心距离为250mm, 相母线与中性母线中心距离为200mm, 在车间柱、梁、屋架处敷设母线时, 支架间距不应超过6m, 两支架间还应加装固定夹板, 夹板应进行绝缘处理;c.采用拉紧装置的车间低压母线安装, 如设计无规定时, 应在终端或中间拉紧支架上装设有调节螺栓的拉线, 拉线的固定点应能承受拉力或张力。在每一终端应安装有两个拉紧绝缘子。
摘要：主要分析了在母线施工过程中的质量控制。
关键词：母线,施工质量,控制
参考文献
[1]电气装置安装母线装置施工及验收规范.GBJ147-1990[S].
控制母线论文 篇3
1 后台监控机隔离开关位置信号指示和“切换继电器同时动作”遥信量变化情况。
隔离开关位置信号指示:正常运行时西苏线271上南母运行, 271南隔离开关在合位 (红色竖位表示合位) , 271北隔离开关在断位 (绿色倾斜位表示分位) , 如271断路器由南母倒至北母操作, 合上271北隔离开关后, 南、北隔离开关的位置指示同为红色竖位, 同时后台监控机会报出“切换继电器同时动作”报文, 相应271分画面遥信量中“切换继电器同时动作”遥信量由正常绿平光变为红闪光, 证明271北隔离开关已经合上, 相应的刀辅已成功切换;在拉开271南隔离开关后, 南隔离开关位置指示变为绿色倾斜位, “切换继电器同时动作”遥信量恢复正常绿平光。
2 保护装置操作面板上的位置指示灯
倒母线过程中, 应观察保护装置操作面板上的位置指示灯。保护装置面板上有两个指示灯, 如下图, L1表示北母, L2表示南母, 哪一个指示灯亮, 就表示在哪一条母线运行。倒母线操作南、北隔离开关都在合位时, L1和L2指示灯均亮, 当断开某一条母线上的隔离开关时, 相应的指示灯就灭。如果指示灯指示不正常, 就有刀辅切换不到位的现象, 需要操作人员作相应的检查, 以确保倒母线操作到位。
3 母差保护屏上隔离开关位置指示灯的切换
该图为220kV BP-2B型母差保护屏上隔离开关双位置指示灯, 红色灯亮代表在北母运行, 绿色灯亮代表在南母运行。如果各出线由南母倒至北母运行, 红、绿灯同时亮, 说明南、北隔离开关都在合位;红灯亮, 绿灯灭说明已倒至北母运行, 如两灯同时灭, 说明有刀辅没切换到位。
该图为220kV RCS-915AB型母差保护屏上隔离开关双位置指示灯, 上面一行绿灯亮代表在北母运行, 下面一行绿灯亮代表在南母运行。如果各出线由南母倒至北母运行, 则上、下绿灯均亮, 说明南、北隔离开关都在合位;上面一行绿灯亮, 下面一行绿灯灭说明已倒至北母运行, 如两灯同时灭, 说明有刀辅没切换到位。
4 后台监控机公用信息遥信量与母差保护装置上相应信号的对应情况
还以西苏线271为例由南母倒至北母操作, 合上271北隔离开关后, 后台监控机有预告音响, 公用信息分图中“220kV RCS 915AB异常报警、220kV BP-2B开入变位”遥信量由正常绿平光变为红闪光, 对应220kV RCS 915AB母差保护装置上“位置报警”灯亮, 220kV BP-2B母差保护装置上“开入变位”灯亮, 在拉开271南隔离开关后, 公用信息分图中“220kV RCS 915AB异常报警、220kVBP-2B开入变位”遥信量不能自动恢复正常, 监盘人员需要进行220kV RCS 915AB母差屏“刀闸位置确位”和220kVBP-2B母差屏“复归”以显示操作后的正确信号位置。
倒母线过程中, 监盘人员要加强对以上几方面的监视, 如有异常, 及时与操作人员联系, 在现场手动切换刀辅, 直至正确为止。
5 电度表和电度表电压切换继电器
除以上几种方法外, 还可以利用检查电度表有无指示或电度表电压切换继电器切换是否正确来监视倒母线情况。
电度表的电压取自某一出线的母线侧隔离开关辅助接点, 只要南、北母其中一个隔离开关在合位, 电度表就有指示。反之如果在倒母过程中, 辅助接点切换不到位, 电度表就会失压无显示。以苏丹Ⅰ线274为例说明:274正常运行于北母, 274北隔离开关在合位, 北母电压切换继电器的接点是接通的, 而南母电压切换继电器的接点是断开的。倒母线操作时, 合上274南隔离开关, 则南母电压切换继电器的接点自动接通;拉开274北隔离开关后, 北母电压切换继电器的接点自动断开。因此, 检查电度表指示情况也是防止刀辅切换不到位的有效措施。
6 结束语
控制母线论文 篇4
1.1 热导率高。
常温下纯铜的导热系数比碳钢的大八倍, 焊接过程中电弧的热量被迅速传导出去, 使纯铜焊件局部难以熔化, 导致母材金属难以与焊缝金属充分熔合, 从而产生未焊透或未熔合等焊接缺陷。因此, 焊接纯铜时必需利用大量的热源进行预热。但大量的热源会造成母材焊接变形更加严重, 所以要采取相应的防变形措施 (如利用夹具) 。
1.2 焊缝热裂倾向大。
纯铜的线膨胀系数比碳钢大15%左右, 收缩率比碳钢大一倍左右, 当焊缝层间温度相差较大时, 极易产生热裂纹, 故焊接时要保持稳定的层间温度。焊前必须彻底清理焊接材料和母材金属的表面, 减少有害杂质的来源, 并在焊接过程中利用硼砂等对熔池进行脱氧处理, 加强对熔池的保护。
1.3 焊缝易产生气孔。
纯铜焊接时, 易在焊缝中产生气孔。因为铜的导热系数比较高, 纯铜在液态转变成固态过程中, 焊缝熔池快速冷却并凝固, 液态时溶解的大量氢、氧、二氧化碳等气体来不及从熔池中逸出, 结晶时就在焊缝中心或熔合线上形成气孔。所以, 为避免气孔的产生, 应选用含有强脱氧剂的填充材料 (如含有磷和硅作为脱氧剂的S201焊丝) , 并采取预热措施。
2 纯铜焊接工艺的选择
2.1 焊接方法的选择。
纯铜最常用的焊接方法有手工钨极氩弧焊、碳弧焊、埋弧焊等几种。但手工钨极氩弧焊焊接时热量集中, 焊接热影响区窄, 焊件变形小, 氩气对熔池的保护效果好, 熔池易控制, 焊缝成形美观, 特别适合中薄件的焊接。AP1000核电机组铜母线厚度为10mm, 故选用手工钨极氩弧焊工工艺较为适合。
2.2 焊接材料及机具的选择。
选用的焊丝应符合国家标准GB/T 9460-2008《铜及铜合金焊丝》中的规定及要求。焊缝焊后的抗拉强度、耐蚀性能、塑性等应高于母材的下限标准值 (退火状态) , 焊接性能良好, 导电性能良好且满足加工和使用要求。故纯铜焊接时, 添加熔剂易选择CJ301材料, 焊接材料易选用纯铜焊丝 (HS201) , 焊接材料必须经过报审合格后方可领入现场使用。电焊机推荐选择WSME-500逆变式交直流脉冲焊机。
2.3 预热方法的选择。
由于纯铜的导热系数很强, 为改善结晶条件, 降低焊缝冷却速度, 保证焊接质量, 焊接前必需对母材进行预热。利用电加热和利用火焰加热是预热常用的两种方法。但使用火焰加热时易造成母材损伤、温度不均匀、热量流失快等缺点, 不易控制焊接质量。但电加热时, 通过温度传感器, 设备对预热温度自动进行精确控制, 可有效保持恒定的预热温度, 热量不会流失, 易于控制焊接质量。故纯铜焊接时, 选择电加热工艺进行预热为宜。
2.4 焊接工艺参数的选择。
母线焊接的规范参数严格执行焊接工艺卡的规定, 焊接前将无水酒精与熔剂CJ301混合在一起调成糊状, 在焊丝表面和母材坡口均匀涂敷, 预热温度加热到规定的温度后及时焊接。焊接工艺参数详见表1。
3 纯铜焊接要点
3.1 焊前准备。
坡口的尺寸、清洁度和表面形状应符合图纸、规范或工艺文件的要求。采用冷加工等机械方法进行坡口制备, 坡口上不应有分层、折叠、裂纹、撕裂等缺陷。坡口及其两侧30-50mm宽度的金属表面焊前应清除氧化膜 (可用φ0.15-0.2mm不锈钢丝刷或金属磨头) , 用无水酒精或丙酮 (沾丙酮的白布应干净, 不要使用棉布或棉纱, 以避免擦拭时带出毛绒) 等有机溶剂清洗去除油脂、水分与其他污染物。应保持母材焊件、焊丝的干燥和清洁, 清理干净后不能用手或其它杂物接触焊接部位, 避免焊件二次污染, 否则应重新进行清理。局部污染可局部重新清理, 最好用白纸覆盖在已清理过的坡口两侧。如铜母线清理后不能及时施焊, 超过4小时后, 应重新按要求清理后再焊接。母线的组对严格按照DL/T 754-2013《母线焊接技术规程》和相关设计文件中的规定及要求进行。
3.2 焊缝组对。
铜母线焊接前组对应严格按照DL/T 754-2013《母线焊接技术规程》和相关设计文件中的规定及要求进行。为防止焊接变形, 需要利用自制夹具将铜板和铜垫块压紧, 保持紧密接触, 保证对口尺寸要求。
3.3 焊接前预热措施。
选择电加热方式对纯铜进行预热, 预热温度控制在300-450℃。为提高预热工作效率和改善焊工工作条件, 可以自行设计制作专用的铜排预热夹具, 即:在自制的预热夹具内先装上保温棉, 然后加装与夹具盒匹配的加热片, 两个盒子一组, 一个焊接接头需要两组, 接头两侧各一组来给铜母线加热, 确保了整个焊接过程预热温度的稳定, 在保证预热温度准确性的同时, 可以大大提高劳动生产率。
3.4 焊接操作要领。
现场装配时, 铜垫块要超出母线导体两端5-10mm, 一端超出的垫块长度可适当长些。焊接时应在垫板上引弧, 待温度达到工艺要求的温度 (300-450℃) , 电弧过渡到铜母线坡口内后正常焊接。焊接过程中应注意观察母材熔池颜色及状态, 及时添加焊丝, 均匀移动焊枪, 防止过热导致熔池下挂, 形成缺陷。焊枪与焊件保持近似90°的夹角, 便于令热源集中及方便填加焊丝。焊丝与焊件间保持20-30°的夹角, 操作时保持稳定的电弧长度 (一般3-5mm) , 焊枪左右摆动均匀, 向前运弧速度恒定。收弧时, 应适当增加高频衰减的时间, 并适当填充焊丝, 使接头处饱满后, 再进行衰减收弧。焊接过程中要保持稳定的层间温度, 且应高于预热温度。每层施焊完毕, 并进行层间清理干净后, 应继续在焊缝及坡口边缘均匀涂抹CJ301糊状熔剂, 达到增加熔池铁水流动性、有效清除各种氧化物、提高焊接质量目的。焊接完成后, 接头自然冷却至常温前, 应避免震动或受力, 然后拆除保温装置和固定夹具。焊后可对焊接接头进行轻轻锤击, 以改善焊缝性能, 消除残余应力, 防止变形。
4 焊接质量检查
焊接接头数量总数为1341只, 所有焊缝经外观检查、验收评定、报验合格后, 进行渗透和射线无损检验。渗透检验达到JB/T4730.5的Ⅱ级, 检验比例100%, 合格率100%;射线检验达到JB/T4730.2的Ⅲ级 (也可参照L/T 754-2013《母线焊接技术规程》执行) , 检验比例符合设计要求, 无损探伤合格率99.2%;焊接结束后, 按规程GBJ149-1990的要求, 采用双臂电桥法进行电阻率测试, 测定的最大电阻率为0.014Ωmm2/m, 测定结果完全符合要求。
5 结束语
通过对结构自身特点、纯铜的焊接性分析及工艺试验, 确定了合理的焊接方法、焊接顺序、焊接工艺、焊接参数, 制作了专用对口夹具、预热夹具, 提高了焊接质量, 降低了机组非正常停机的概率, 确保了机组长期的安全稳定运行, 达到了减少能源浪费、降低经济损失的目的。同时, 铜母线焊口一次探伤合格率的提升, 不仅减少了返修焊口的数量, 提高了施工人员、机械的劳动效率, 节约了工程项目的施工成本, 还加快了工程项目的施工进度, 对于今后纯铜焊接施工提供了有力的技术保障。
参考文献
[1]YS 5426-2014.铜母线焊接施工及验收规范[S].北京:中国标准出版社, 2014.
[2]DL/T 679-2012.焊工技术考核规程[S].北京:中国电力出版, 2012.
[3]DL/T754-2013.母线焊接技术规程[S].北京:中国电力出版, 2013.
控制母线论文 篇5
合理的无功电压分布对电网安全优质经济运行意义重大,实时、在线的自动电压控制功能已成为部署在控制中心的能量管理系统中不可或缺的一部分。上世纪七八十年代,法国EDF提出了以中枢母线和控制区域为基础的分级电压控制方案[1,2,3,4],并广泛应用到工程实际中,收到良好的效果。该电压控制方案分3个级别:最高层的三级控制以经济性为优化目标,以安全性为约束;二级电压控制接受三级控制给出的控制目标(主要是各中枢母线的电压设定值),并计算出一级控制器的设定参考值。二级电压控制需要在已经确定的控制区域内选出关键的中枢母线,根据中枢母线当前电压与设定值之间的偏差,按照某种协调方式有效地调整各种一级无功电压控制设备的设定值,使得中枢母线的电压追随其设定值,从而维持整个区域的电压水平。
有关控制区域的生成已经有很多比较成熟的研究成果[1,2,5,6,7],本文重点研究控制区域确定之后,如何从中选取最具代表性的中枢母线。目前中枢母线选择的研究成果[4,8,9,10,11,12]基本思路大致相同:建立优化模型,假定全网负荷变化服从相互独立的高斯分布,基于线性化的电力系统模型以及潮流雅可比矩阵获得发电机无功对负荷节点电压的灵敏度,发电机按照一定策略消除中枢母线的电压偏差量,在备选负荷节点集中寻找使得全网负荷节点电压偏差最小的节点作为中枢母线(优化的目标函数一般定义为负荷节点电压偏离基态的差值的加权平方和),本文称之为优化模型法。这是一个整数规划问题,现有的研究成果采用多种算法来求解该问题从而得到中枢母线的选择方案。其中,文献[4]采用模拟-退火算法求解以选择中枢母线;文献[8]比较了贪婪算法、扩展贪婪算法、局部搜索、扩展局部搜索、全局搜索、模拟-退火算法在求解时的效率和鲁棒性,并建议先采用贪婪算法得到的方案作为全局搜索的初始解,并将该方案的中枢母线个数作为全局搜索时的中枢母线个数;文献[10]采用改进的模拟-退火算法在IEEE 39节点算例上选出中枢母线,并仿真验证其二级电压控制的可行性;文献[11-12]采用了遗传算法求解,在IEEE 39节点算例上得到了中枢母线选择方案,文献[11]还在算例中采用选择的中枢母线进行电压控制,验证其可行性。
中枢母线的选择本质上需要体现以下2个方面的要求[5,8]:中枢母线的电压能够一定程度地代表整个控制区域内的电压水平;中枢母线的电压可控性强,可使用本区域内的控制手段予以有效调整。中枢母线选取问题的最大难点在于合理确定每个控制区域内中枢母线的数量,数量过少将无法充分代表分区内的整体电压水平,而数量过多则需要付出不必要的控制代价。目前研究的不足在于,不能在原理上解释所选中枢母线的数量、要穷举所有可能的组合或需要事先给定中枢母线的数量作为算法参数。
本文在对已有的中枢母线选择算法进行分析的基础上,提出一种基于多元统计分析的算法(本文称之为多元统计分析法),该方法不仅能够选取中枢母线,而且给出了一种确定中枢母线数量的准则,从统计学角度解释这一数量的中枢母线足以描述控制区域内的负荷节点电压控制特性。在此基础上,选择IEEE 39节点系统,与已有中枢母线选择算法进行控制效果的比较,验证本文方法的有效性。
1 中枢母线选择算法
1.1 空间分布特性
电网内的节点分为负荷节点和控制节点。负荷节点一般为PQ节点,控制节点可提供无功支持表现为PV节点。电压控制效果是电网内所有控制节点共同作用的结果,负荷节点之间在无功电压方面的耦合程度很大程度上取决于与自身关系最为紧密的控制节点的分布情况,该关系可以用灵敏度进行衡量。因此,中枢母线选择所关心的是负荷节点对控制节点的灵敏度所具有的空间分布特性。
在这个空间分布特性的描述下,负荷节点一般具有“成簇”的特点,同一簇内的负荷节点对相同的控制节点灵敏度相近,只需在每簇中选出一个处于“中心”位置的节点作为中枢母线,使得簇内负荷节点的电压水平可用该节点的电压代表,同时保证每簇内有足够的无功源用于实现控制,以体现中枢母线选择的本质。因此,中枢母线选择首先必须实现控制区域内负荷节点的合理分簇,由于每个负荷节点可归属于对其灵敏度最大的控制节点,因此负荷节点的分簇问题可转化为控制节点的分簇问题。
本文提出的多元统计分析法的核心在于通过主成分分析确定控制节点分簇的合理数量,再通过因子分析确定控制节点的最后划分,进一步由灵敏度实现负荷节点的分簇,最终完成中枢母线的选择。
1.2 样本阵
分析负荷节点对控制节点的灵敏度所具有的空间分布特性需要构造一个欧氏空间。本文基于无功源控制空间[5,7],将负荷节点映射到该空间。每个维度的坐标来自于该负荷节点对该维度所对应的控制节点的灵敏度的对数,满足可加性。这样就构造了一个欧氏空间并得到坐标矩阵Xn×g:
其中,1≤i≤n,n为负荷节点个数;1≤j≤g,g为控制节点个数,即当前电网中所有参与自动电压控制、能够及时对二级电压控制指令作出响应的发电机节点个数;Xij为第i个负荷节点对第j个控制节点的灵敏度Sij绝对值取负对数,灵敏度Sij的计算方法采用基于准稳态的灵敏度算法[13]。
从行的角度来理解,每行就是每个负荷节点在g维空间的坐标,如果2个负荷节点的欧氏距离很近,说明它们距离同一簇控制节点很近;从列的角度理解,每列就是一个评测指标,矩阵X是对这g个指标进行n次抽样的结果,描述了负荷节点受控制节点影响的特性,本文称之为样本阵。负荷节点对控制节点的灵敏度所具有的空间分布特性具有“成簇”的特点,所以这g个指标就是冗余的,可以降维,负荷节点仅与同一簇内的控制节点强相关,而与不同簇内的控制节点相关性较弱。
1.3 主成分分析
主成分分析[14,15]目的在于研究这g个指标的冗余特性:如果对于g个原始指标,存在一个线性变换,使得用变换后的m个新指标(m≤g)就能描述这n个抽样的主要特性,那么g个原始指标就可以用这m个新指标近似等效替代,这一过程损失的信息是冗余信息。
对应到本问题,即意味着本区域内初始的g个控制节点的作用可以等效为m组相互独立的控制源,由此根据每个负荷节点关系最紧密的控制节点,可将区域内的负荷节点构成m簇,由于簇内部的相关性强而簇之间的相关性弱,在每一簇内选择一个中枢母线,就能将控制节点对负荷节点的电压控制特性等效描述为控制节点对同一簇内中枢节点的电压控制特性,因此可以将m作为本区域合理的中枢母线个数。求解步骤如下。
a.构造矩阵X的样本相关矩阵R:
其中,Xi、Xj为矩阵X的第i列和第j列;cov(Xi,Xj)为Xi和Xj的协方差。可证明R是半正定的,其特征值全为非负实数。
b.求出R的特征值并按从大到小排列,λi为排列后的第i个特征值,αi为λi所对应的特征向量。
c.求最小的i值使得前i个特征值累计和占总特征值之和的比例(称为累计贡献率)大于85%,并且第i+1个特征值的贡献率小于前i个特征值累计贡献率的5%,令m=i,即:
统计学上,一般累计贡献率大于85%[14,15]就认为前m个主成分已经描述了原有g个指标的绝大部分信息,忽略后g-m个特征向量的贡献。该条件较为宽泛,本文将第m+1个特征值小于前m个特征值的累计贡献率的5%作为补充条件,即认为继续增加一个主成分也不会对原始g个指标的描述产生明显变化时才停止增加主成分个数。
1.4 因子分析
主成分分析得到的结论是g个原始指标可用m个新指标替代,但尚未将m个新指标用g个原始指标线性表出。而因子分析的目的就在于求解这一线性变换的系数矩阵(因子载荷阵)A={Aij}g×m,作为对原始指标进行分类的依据。
将每个新指标定义为一个公共因子,因子载荷矩阵A的每一行对应于一个原始指标,每一列对应一个公共因子,每个矩阵元素为载荷系数,代表了该行对应的原始指标对该列对应的公共因子的贡献。若Aij的绝对值远大于矩阵A第i行的其他元素,则第i个原始指标对第j个公共因子的贡献远大于它对其他公共因子的贡献,可认为应当忽略第i个原始指标对其他公共因子的贡献。因此,原始指标可按照其主要贡献对象(公共因子)分为m类。
常用基于样本相关矩阵R的方法求解X的因子载荷矩阵A:
因子载荷阵的一个重要特性是它并非唯一,若Γ是任一个m×m阶正交阵,则AΓ也是因子载荷阵。利用该性质,可通过右乘相应的正交矩阵对因子载荷阵进行简化。使用方差最大正交因子旋转,可使载荷阵的每一列元素的平方值向0或1两极分化,尽可能放大每个原始指标对每个公共因子的贡献的差异,以提供较高的分辨率进行g个原始指标的分类。
1.5 算法流程
如图1所示,多元统计分析法选择中枢母线的算法主要包括以下6个步骤。
a.根据1.2节所述方法,基于灵敏度矩阵S构造无功源控制空间,计算样本阵X及其样本相关矩阵R。
b.对R进行主成分分析:计算R的特征值和特征向量,按特征值从大到小排序,得到特征值λi和对应的特征向量αi(1≤i≤g);由式(2)计算得到m。
c.根据m、λi和αi,对X进行因子分析,由式(3)计算因子载荷阵A;对A进行最大正交因子旋转得到B=AΓ。
d.控制节点按矩阵B对应行的矩阵元素绝对值的最大值所在列分为m簇。
e.负荷节点按灵敏度矩阵S每行元素最大值所在列对应的控制节点的所属类进行分簇,最终可分为m簇。
f.以负荷节点的重要程度为权重,计算每一簇中负荷节点的加权几何中心,将无功源控制空间内离该几何中心最近的负荷节点选为该簇的中枢母线。
2 仿真算例
仿真算例采用IEEE 39节点系统(如图1所示),电压等级为220 k V。文献[10]给出分区方案如表1所示,本文在此基础上研究第4区域(图1虚线范围)的中枢母线选取问题。
2.1 中枢母线选择
根据1.5节的算法流程,对R进行主成分分析,从大到小排列R的特征值和特征向量。特征值如表2所示。逐渐增大m,当m=3时,累计贡献率为0.980,新增下一个主成分对累计贡献率的影响仅为0.011,首次满足式(2),因此确定中枢母线个数m=3。
由式(3)计算矩阵A,最大正交旋转后得到矩阵B,如表3所示。按行元素绝对值的最大值分类,控制节点可分3类:节点30和37对应公共因子1;节点33和34对应于公共因子3;节点35和36对应于公共因子2。进一步根据灵敏度矩阵S每行元素最大值所在列,将每个负荷节点与对其灵敏度最大的控制节点划分为同一类,结果如表4所示。
然后将负荷节点的基态负荷量作为权重,根据1.5节的步骤f可计算得到这3类中的中枢母线依次为节点3、节点20、节点24。
直观上,IEEE 39节点系统第4区域较为明显地划分为3簇(阴影部分),每簇内都有2台发电机作为控制源。多元统计分析法得出结果与之相符。
优化模型法选择的中枢母线并没有从原理上解释中枢母线数量选择的原因,文献[10]中采用模拟-退火算法在求解得到IEEE 39节点系统第4区域的中枢母线选择方案时,得到了目标函数值十分接近的2种最优解,一种选择了2个中枢母线(节点3、16),另一种选择了3个中枢母线(节点3、19、20),由于优化模型法不能从原理上区别这2种方案的优劣,因此文献[10]为了减少控制复杂性选择了2个中枢母线的方案(节点3、16)。而本文采用的多元统计分析法可给出定量分析,第3个特征值相对于前2个特征值的贡献较小,这和文献[10]优化结果具有一致性,但第3个特征值的总体贡献率仍然超过了0.05,因此从主成分分析的角度出发建议保留,后面的仿真算例可验证其作用。
2.2 仿真控制比较
2种算法在同样的分区方案上进行,中枢母线选择方案有:优化模型法给出的结果(文献[10]给出的结果);本文提出的多元统计分析法给出的结果。根据表1的分区结果,2种算法的中枢母线选择方案如表5所示。
仿真采用实际工程现场中使用的自动电压控制程序,二级控制周期为5 min,数据采集周期为30 s,仿真时间设定为6 000 s。控制过程中,当中枢母线或控制母线实测电压与设定目标值之差在0.02 k V以内时,认为调节到位。
模拟第4区域所有基态有功负荷大于0的节点发生负荷等功率因数增长,速率为每分钟增长该节点基态负荷的5%,持续5 min。
电压控制所关心的是控制效果与控制代价。电压控制的控制效果取决于在负荷增长时的电压跌落幅值,因此选取负荷增长前后全网节点电压跌落的最大值和平均值来衡量控制效果;本文主要以发电机作为电压控制的调节手段,对于一次二级控制,全网发电机无功出力变化量越大,意味着需要消耗更多的无功来维持当前的电压水平,本次控制的代价也就越大。因此选取负荷增长前后全网发电机的无功出力总和的增量作为控制代价的主要评价指标。
仿真结果见表6,当节点3、16、18、20、21、23、25、26发生负荷增长时,用本文方法选出的中枢母线进行电压控制,电压跌落的最大值和平均值都明显小于优化模型法;当节点15、24、27发生负荷增长时,2种算法选择的中枢母线控制效果十分相近;在控制代价上,本文方法比优化模型法要低5%~19%。
实际电力系统中发生负荷增长的节点是不确定的,中枢母线的选取原则也应保证统计意义上的性能最优,因此假定区内所有负荷节点依次发生负荷增长,可以得到上述3个指标的统计平均值,用于表征所有负荷节点等概率地发生负荷增长时的电压控制效果和代价,根据表6的统计结果,采用多元统计分析法选出的中枢母线进行电压控制,使得由于负荷增长导致的节点电压平均跌落更小,同时花费的控制代价更小,因此更为有效。
具体分析控制过程中的电压曲线,以节点21发生负荷增长为例,如图2所示,使用本文的多元统计分析法得到的控制响应特性更好。
2.3 河北电网系统算例
河北电网计算节点数为1 825,共110台发电机,其中53台参与自动电压控制。整个电网可分为邯郸、衡水沧州、衡水石家庄、保定沧州、石家庄一、石家庄二,共6个分区。以石家庄一分区为例,该分区有289个计算节点,12台控制发电机,利用本文方法进行中枢母线选择,共选出4条中枢母线,分别为:大河站220 k V母线,平山站220 k V母线,铜冶站220 k V母线,兆通站220 k V母线。相关分区结果已在河北电网自动电压控制工程中应用。
3 结语
本文提出了一种基于多元统计分析的中枢母线选择算法,根据二级电压控制区域内负荷节点对控制节点的灵敏度分布特性,利用主成分分析方法确定中枢母线的数量,通过载荷因子矩阵最终确定中枢母线。仿真计算结果验证了算法的有效性,相关方法已经在工程实际中得到应用。
摘要：中枢母线选择的最大难点在于确定某个区域内合理的中枢母线数量。引入多元统计分析理论中的主成分分析和因子分析方法,将无功电压灵敏度矩阵作为样本矩阵,提出基于其相关矩阵特征值的累计贡献率准则来决定中枢母线数量,并利用因子载荷阵的数值分布特性确定中枢母线选址。仿真结果表明,利用所提方法选取的中枢母线在自动电压控制中使负荷增长引起的电压跌落减少约44%。
控制母线论文 篇6
目前如何实现电力系统中的无功功率及电压自动控制成为一项意义重大的研究课题。站在电网系统无功优化运作的层面来说, 将全网电压控制在规定的范围内, 实现全网最低线损, 是一种最理想的状态。现今关于发电机无功对高压母线电压实施的控制, 一般都是值班人员按照系统调度的要求进行人工调节。本文研究的是如何促使发电机电压无功调度尽快实现自动化, 而对高压母线电压进行控制就属于此研究范围。
1 控制原理
按照系统提供的高压母线电压大小以及机组的实际运作情况, 计算获取高压母线内的总无功量, 接着参考相关分配方案, 科学配置到各个机组, 并将机端电压相关设定值计算出来, 对机端电压以及机组无功出力进行有效调节, 以维持母线电压在合格范围内, 在进行计算时要综合分析机组的各种荷载限制。
2 控制过程中应考虑的各种因素
在控制过程中, 要结合发电机相应极限指标进行考虑, 以使发电机在规定标准内正常工作运行。根据本地区相应母线电压或者是别的地区传输来的电压目标值, 要对各台机组的电压调整量以及无功进行控制, 以确保高压母线电压处在控制目标死区中。
2.1 自动励磁调节器电压调差
关于发电机, 对其自动励磁调节器进行测试, 调整各模块的外特性斜率趋于一致, 以使并列工作的所有发电机组根据其自身容量提供无功功率给系统, 确保无功功率科学配置于各机组内, 与此同时, 关于发电机不管其在投入还是在退出运行的过程中, 都可以将无功负荷稳定转移出去, 而避免出现冲击。
因为发电机外特性调差系数上存在区别, 可将其特性曲线分为3种, 图1是其示意图, 其中δ>0表示正调差系数, 它的外特性呈现下倾趋势, 也就是说, 端电压会由于无功电流量上升反而会下降;而δ=0表示无差特性, 意味着无功电流对端电压没有任何影响, 电压保持不变;δ<0表示负调差系数, 它的特性呈现上翘趋势, 意味着发电机端电压会由于无功电流量上升而随之上升。
各种调差特性应该在相应的电网运行环境中使用。通过调节调差特性, 可以获取各种调差系数。
关于大规模发电机的变压器单元接线, 通过对发电机升压后与高压母线上的变压器结合起来同时运作, 就高压母线电压来说, 发电机的调差系数依然是正, 以使无功功率合理配置于各单元内。由于变压器漏抗上的发电机无功电流出现压降情况后, 发电机关于其端电压呈现出向上倾斜的调节特性, 也就是δ<0。这个部位的负调差系数基本功能是对升压变压器发生压降后给予及时补充, 以确保发电机对高压母线电压方面的调节特性不会出现大幅度下倾。
比如某发电机机组, 对其2#机组实施了动态实验。将调差系数设计为-2.5%。如果发电机以U0为其电压设定值, 可以通过AVR系统调节, 由于机组要进行一个调差环节, 其具体电压变化就是ΔU0/U0、U0以及U之间的范围, 也就是ΔU。所以, 在对机端电压处的设定值进行计算时, 要结合该因素进行考虑。
2.2 主要的限制条件
由于机端电压存在一定的制约, 其制约条件同样影响着无功输出。结合设备绝缘要求进行考虑, 要确保机端电压合理, 既不可以超出最大允许值, 也不可以在最小允许值之下。若机端电压低于允许值, 也许会导致部分异步电动机停止运作, 进而阻碍机组正常运行;如果机端电压低于允许值, 有可能会导致发电机出现静态失稳现象。
要对机组最小以及最大无功功率进行同步考虑, 明确厂用电以及定子电流方面的限制等。比如某发电机, 其2#机组具有1 000 kW大小的额定容量, 机端电压控制在 (0.96~1.04) Ue范围内;若有功达到1 000 kW时, 其相应的无功限值就是-40~190 Mvar;此外, 定子电流不能超过11 327 A。
2.3 明确偏差值
控制过程开展的所有测量工作, 都有可能导致量测偏差, 进而对控制精度带来不利影响。如果量测偏差过大, 可能无法达到控制效果, 严重时可能引起机端电压越限。
3 控制策略
无功功率输出会直接影响到母线电压值的大小, 相同的发电机母线上有时候会有多台机组, 通常通过升压变压器与相同母线进行连接的发电机, 可以通过机端电压体现出其无功功率输出的裕度以及大小。各发电机组内的配置基本上可以根据功率因数进行分配, 与此同时还要判断机端电压的合理性, 此外还应结合发电机功角的裕度进行考虑。从实践运行经验可以得出, 对发电机无功进行自动控制的过程中, 要使每台机组都维持一个合理的机端电压值, 并确保大体一致的调整裕度, 这是很关键的。本文建议选择下面策略:高压母线的电压如果没有超出系统提供的目标值, 则所有机组发电机应该提升其无功功率。关于无功功率的调节, 其大小要按照机组发电机的具体无功裕量实施分配。若高压母线的电压超出了系统提供的目标值, 则各机组发电机应该降低其无功功率, 其具体降低值也要按照机组发电机的实际无功裕量实施分配。同时要调整这一机组发电机的具体无功出力, 这样的话, 已经达到无功功率上下限的那些发电机在接到限制无功出力的相关信号后, 可对其无功功率进行有效控制, 以确保其在规定的范围内。
4 对动态实验进行分析
某发电机共有2台1 000 kW机组, 下面对2#机组实施动态实验并对其结果展开分析。图2是其具体示意图, 高压母线具有220 kV大小的额定电压, 现今的电压值大小是228.8 kV, 而系统提供的电压大小为230 kV, 此外控制死区设计为±0.5 kV。调节其中1台机组, 剩下的1台机组要在AQR方式下进行运作。通过对2#机组实施调整, 高压母线的电压可以快速接近目标电压, 达到控制死区范围内停止。由实验可以看出, 2#机组可以动态响应系统给出的指令。动态实验全面分析了测量偏差以及机组调差系数等各方面的因素。
5 结语
目前超高压电网以及大机组日益增多, 电压作为一项衡量电网电能质量的指标, 其同时也是促使大电网经济以及安全运行的关键因素。对于自动电压无功调控系统也就是AVC系统, 其使母线电压的人工调整成功转变为自动调控, 这样既能通过科学配置无功确保无功储备以及系统电压处于一个较高水平上, 促使电网以及机组的运行过程更加安全可靠, 又能大大增加电压的合格率。
参考文献
[1]刘志成, 尹项根, 张哲, 等.并联运行电动机短路故障仿真及保护对策[J].电力自动化设备, 2007 (4)
控制母线论文 篇7
隔离开关的主要作用是将用电设备与高低压电源进行隔离, 以保证对设备和线路进行安全检修。是一次回路当中不可缺少的重要元件。它具有以下特点:断开后有明显可见的断开间隙, 而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的, 以充分保证设备检修时的人身安全。但是隔离开关没有专门的灭弧装置, 因而不允许带负荷操作 (即隔离开关合闸时应先合隔离开关再合相应断路器;隔离开关跳闸时应先断断路器后断隔离开关) 。
隔离开关的控制电路的构成原则如下:
(1) 为了防止带接地合闸, 其控制回路要受相应接地刀闸的闭锁, 以保证在接地刀闸合闸的状态下不能操作隔离开关。
(2) 由于隔离开关本身没有灭弧装置, 所以其控制回路必须受相应的断路器的闭锁, 以保证电气操作的规范性 (即不能在断路器合闸状态下操作隔离开关) 。
(3) 完成操作后应能自动切除操作脉冲。
(4) 应设置相应的位置指示信号。
隔离开关的操作机构一般可分为电动、气动和电动液压操作三种形式, 因此相对应的电气控制回路也有三种形式。设计时应首先确定各个隔离开关的闭锁断路器;然后应考虑到可能存在的相应接地刀闸的互锁;再次应考虑到相应隔离开关的终端开关的影响。根据以上原则, 分别设计隔离开关与母线监控的控制回路如下:
1隔离开关的控制回路设计
对于隔离开关来说, 其控制回路基本相似, 只不过是相应的闭锁回路的闭锁元件不一样而已, 如图1所示为隔离开关QS1的控制回路, 之中QF3为隔离开关QS1的闭锁断路器;QSE1为可能存在的相应的接地刀闸;SB1、SB2为合、跳闸按钮;K1、K2为相应的自动合跳闸继电器触电;YC、YT为合跳闸线圈;S1、S2为合跳闸终端开关;P为隔离开关QS1的位置指示器。
(1) 手动合、跳闸操作
隔离开关合闸操作时, 相应的闭锁断路器QF3跳闸, 其辅助的常闭触点处于闭合状态;接地刀闸QSE1在断开位置, 其辅助常闭触点闭合;隔离开关QS1在跳闸终端位置, 其辅助常闭触点闭合, 跳闸终端开关S2闭合, 此时按下按钮SB1, 合闸线圈YC带电, 隔离开关进行合闸, 并通过YC的辅助触点自保持, 使隔离开关合闸到位。
隔离开关跳闸过程类似。
(2) 自动合、跳闸操作
自动合、跳闸操作由相应的自动装置触点K1和保护装置的出口继电器触点完成。
(3) 隔离开关的电气闭锁电路
图示中, YA1为隔离开关QS1的电磁锁开关, QF3为其闭锁断路器。断开线路时, 首先应断开断路器QF3, 使其辅助常闭触点闭合, 此时负电源接至电磁锁开关YA1。通过电钥匙带开隔离开关QS1的电磁锁开关, 拉断QS1后再取下电钥匙, 使QS1锁在端来位置。这样就避免了误操作的发生。
隔离开关的控制回路如下:
2母线监视回路的设计
母线电压绝缘监视系统。其详细设计图如下:
图中, TV为电压互感器, SA为电压转换开关, PV为电压表, KV是电压继电器, KS为信号继电器, WC是控制小母线, WS为信号小母线, WFS是预告信号小母线。
在本设计中, 电压互感器TV接成开口三角型的二次绕组, 从而构成零序电压过滤器。在系统正常运行时, 开口三角的开口处电压接近于零, 继电器不动作。当一次电路发生接地故障时, 将在开口三角的开口处出现零序电压, 使电压继电器动作, 进而发出报警的灯光信号和音响信号。
参考文献
[1]何永华.发电厂及变电站的二次回路[M].北京:中国电力出版社, 2007.