智能低压备自投装置在提高油田矿区供电可靠性中的应用

郭景礼,王莉莉,刘新生,李海霞，李建辉

( 1.华北油田公司 供水供电服务中心, 河北 任丘 062552;2.华北油田公司 水电厂,河北 任丘 062552)

智能低压备自投装置在提高油田矿区供电可靠性中的应用

郭景礼1,王莉莉1,刘新生1,李海霞2，李建辉1

( 1.华北油田公司 供水供电服务中心, 河北 任丘 062552;2.华北油田公司 水电厂,河北 任丘 062552)

智能低压备自投装置是一种新型的在线监测配电网运行的自控装置，采用该装置来解决一级用电负荷供电方案具有相对优势。本文介绍了智能低压备自投装置的系统应用设计和工作方式，并通过配电网应用实例从投切方式、采样判断和工作过程等方面进行了分析，为油田矿区重点用户负荷低压供配电的互备可靠运行提供了新的思路。

低压备自投；分列运行；自投自复；动作过程

华光油田公司信息中心(以下简称信息中心)属于一级供电负荷，信息中心供配电正常运行时由2个电源供电,分列运行。2路电源互为备用。当1路电源事故停电时，低压备自投装置自动起动另1路备用电源投入运行，并切除故障电源；当故障电源正常后，低压备自投装置又自动起动，恢复原来供电方式，避免了因供电电源故障、倒闸操作、检修维护等对信息中心连续可靠供电所造成的影响。信息中心配电室电气系统接线框图如图1所示。

图1 信息中心配电室电气系统接线框图

1 系统设计及工作方式

1.1 系统设计

智能低压备自投装置设置在母联控制屏上，经过KK1和KK2 2个空气开关分别引进2段母线电压(Ua1、Ub1、Uc1、Ua2、Ub2、Uc2)，用于判别母线是否有电压，并将断路器QF1、QF2和QF3的常开触点引入智能低压备自投装置，用于判别系统运行方式、自投准备及自投动作。KK1和KK2空开接点用于判断电压是否引入到智能低压备自投装置[1]，ZK为备自投转换开关投入接点。智能低压备自投装置接线框图如图2所示。

图2 智能低压备自投接线框图

1.2 工作方式

信息中心用电属于油田一级供电负荷，正常运行时由2个独立电源供电，分列运行，2路电源互为热备用，当一路电源出现事故停电时，智能低压备自投装置首先断开发生故障的电源断路器，切除故障电源，并自动起动另一路热备用电源运行；当故障电源正常后，智能低压备自投装置又自动起动，恢复原来的供电方式。

2 动作过程分析

2.1 充电过程

智能低压备自投装置加电运行且自投转换开关处在投入位置，即DI6有信号输入，断路器QF1和QF2都处在合闸位置上，空气开关KK1和KK2处在合闸位置上，信号采集端子DI1、DI2、DI4和DI5有信号输入，断路器 QF3在跳位，DI3无信号输入；母线 I、II段均接入三相电压，即Ua1、Ub1和Uc1有电压输入，则Ua2,Ub2,Uc2有电压输入，并且输入电压大于该设置中的有压定值。在无闭锁母联自投条件的状态下，经过10 s后智能低压备自投装置充电完成[2]，显示屏上显示“备投充电完成”。充电过程如图3所示。

图3 充电过程

2.2 放电过程

智能低压备自投装置转换开关处在退出位置，即DI6无信号输入，断路器QF1、QF2和QF3中任一或多个开关状态变位，或者其中任一断路器拒动；空气开关KK1和KK2中任一开关处在分闸状态，存在任一闭锁条件。在放电状态下，显示屏上显示“备投放电”。放电过程如图4所示。

图4 放电过程

2.3 动作过程

在智能低压备自投装置充电完成后，若II段母线三相电压失电，或电压值小于智能低压备自投设置中的无压定值，此时I段母线有电压，经整定延时跳断路器QF2，并检测其确为断开状态后，发送合闸断路器QF3指令，检测断路器QF3的开关状态确定合上后，并发“备自投成功”信息和事件动作信号。如果跳断路器QF2信号发出，断路器QF2开关拒动，经延时发“备投失败”信息和事件动作信号；如果断路器QF2已分闸，合断路器QF3信号发出，断路器QF3开关拒动，经延时发“备投失败”信息和事件动作信号。动作过程如图5所示。

图5 动作过程

3 应用特点

智能低压备自投装置主要针对低压配电系统设计，适用于油田矿区常用的GCK、GCS、GGD和MNS等各种抽出式、固定式及混合式的柜，其体积小，布局合理，安装方便，投切准确可靠。该装置基于嵌入式SOC设计，并采用了32位DSP 数字信号处理和冗余现场总线技术；在交流采样过程中，采用优化全波快速傅立叶变换技术，软件采用模块化设计方案来提高抗干扰能力。

智能低压备自投装置具有多种备自投逻辑功能，充分满足现有电源切换需求；电源、通信状态、工况、告警均有LED指示，方便检测和维护系统；具有多达8路的开入量采集和最多配置8路开出量的控制；可与现场多种仪表和控制设备联网、组网；可与KINGVIEW、FIX、WinCC和Intouch等软件组网；可直接监视设备运行状态、运行参数以及修改保护定值和参数。

4 结语

智能低压备自投装置在油田矿区重要负荷供配电系统中的应用，为油田矿区确保重点单位的年可靠供电提供了技术保障。该装置的现场实际应用极大地提高了信息中心供电的可靠性及保障能力，与同期相比，大大减少了停电次数和停电时间，降低了操作人员的劳动强度，具有显著的经济和社会效益，存在广阔的发展应用空间。

[1] 周立季.低压分段备自投方式[J].农村电气自动化, 2011(10):6.

[2] 邓军.备用电源自动投入的逻辑分析[J]. 电气新时代, 2009(7):32.

责任编辑李思文

IntelligentlowVoltageBZTinImprovingPowerSupplyReliabilityintheApplicationofOilfieldMiningArea

GUO Jingli1,WANG Lili1, LIU Xinsheng1,LI Haixia2，LI Jianhui1

(1.Water and Electricity Supply Service Center, Petro China Huabei Oilfield Company, Renqiu 062552, China;2.Hydroelectric Power Station, Huabei Oilfield Company, Renqiu 062552, China)

Intelligent low voltage BZT is an automatic control device of a new on-line monitoring of power distribution system. Using intelligent low voltage BZT to solve a class with the power supply scheme of electric load has relative advantage. The paper introduced the system application designand the working way of intelligent low voltage BZT.It analysed through distribution network application examples from switching mode, sampling and judging, the working process and other aspects.The paper provided a new idea for the reliable operation of important oilfield users’ load of power supply in low voltage distribution.

low voltage BZT， independent operation，automatic recovery，action process

TM 762

：A

郭景礼(1958-)，男，电气工程师，主要从事企业电气化设计及管理等方面的研究。

2014-11-02