（3）控制及监控系统

控制器采用控制继电器“easy”，别于传统的控制系统，具有体积小，便于安装，性能高，调试运行维护方便等特点。硬件除控制继电器外，配置了6个小型电压继电器，就完成整个备自投控制功能，整个控制系统十分简单可靠。

对于整个系统的监控则采用PMU320，PMU1000EN两种通讯管理机，这两种管理机具备体积小，方便安装维护，功能强大等特点。PMU320具有32个数字量监测点，能够监视断路器、接触器、电容等设备的运行状态和故障状态等功能。PMU1000EN具有实时检测和显示三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、电度等多项电能参数，并可通过所带的RS485接口将所检测的数据上传到上位机监控中心，具有4路开关量输入点，能够实时监测开关的状态和其他开关量值，并具有四路继电器输出点，能够实现对开关或接触器的远方遥控功能。

3备自投控制特点

传统电厂当厂用电发生故障，往往需要运行值班员进行一系列的倒闸操作后恢复供电或手动投入备用电源保证机组正常运行，这样有可能导致处理事故时间的延长，造成一定的经济损失外，还有可能由于人为的过失造成事故的进一步扩大。而传统的备自投由于系统比较复杂，继电器比较多，容易造成备自投的不动或误动，显然这些都不足以满足现代电厂对供电可靠性的要求。本电站的0.4kV备自投系统采用2级备投逻辑，并和10kV系统备投相配合，大大地提高了备自投的成功率，并具有自投/自复功能，尽可能的减少了人为倒闸操作。

3.1两进线一母联供电方式

（1）在控制继电器“easy”系统退出情况下，将进线柜、母联柜面板上的现地/远方转换开关打至现地位置，操作人员可以在现地对开关进行操作，但当进线断路器和母联断路器中的任意两个在合闸位置时，另一个不能合闸，相互之间保持电气联锁。并且进线断路器和10kV出线断路器保持联跳功能，既在10kV出线断路器在分闸位置时，相应进线断路器将不能合闸。

（2）在控制继电器“easy”系统投入的情况下，将进线柜、母联柜面板上的现地/远方转换开关打至远方位置，操作人员就可以在远方LCU对开关进行相应操作。在这种情况下，自动控制的备投功能将被启用。本电站备投功能别与传统备投的一个重要特点是备投具有自投自复功能，备投逻辑阐述如下：正常情况下，两段进线柜的断路器在合闸位，母联断路器在分闸位，当任一进线柜电压继电器检测进线电压不正常（电压≥130或电压≤70）时，延时2S后自动断开相应的进线断路器，在判断另一母线电压正常后延时1S自动合上母联断路器。这是如果进线侧电压继电器检测进线侧电压恢复正常后，将自动断开母联断路器后合上该侧进线断路器。在极不利的情况下，即两段进线柜电压继电器同时检测两段进线电压都不正常时，控制器将断开所有的断路器，但只要有一侧进线电压恢复正常时，控制器就会自动合上相应断路器，恢复供电。但在以下情况备自投不动作：

①断路器脱扣故障。②远方LCU操作命令。③一个或几个断路器的控制方式不是远方。

3.2双电源进线供电方式

双电源进线供电方式的备自投逻辑与两进线一母联供电方式逻辑基本相同，区别在于当两段进线电压都不正常时，控制器将断开所有断路器，但这时备投不具备自复功能，即电压恢复后将不会恢复供电。

3.3备自投的整定与配合

（1）进线电压继电器整定

由于进线电压继电器只作为进线电压异常，进线断路器分闸的条件之一，不作为母联投入条件且断路器本身具有脱扣保护功能，所以不需考虑变压器至断路器段故障对备投的影响，整定很简单，以满足设备运行为基础整定。对于低压继电器整定值整定为70额定电压，过压继电器取130额定电压。

（2）母线电压继电器有压定值有压定值取85额定电压.

（3）动作时间

当工作母线失压后,低压元件起动,经延时跳开工作母线进线断路器,然后合备用电源.如果网络内发生短路故障时,低压元件也可能动作,所以设置延时是保证备自投动作选择性的重要措施。延时时间为：t_bzt=t_max △_t

式中t_max为网络内发生使低压元件动作的短路故障时,切除该故障的保护最大动作时间;△t为时间级差,取0.5s，且为了和10kV系统备投配合，须躲开10kV备投动作时间，避免10kV母线失压备自投不必要动作，还要加上10kV备投动作时间0.6s，因此，延时为：t_bzt=t_max △_t t10kV=2s，对于双电源进线备投延时时间只需要大于两进线一母联备投动作时间。且满足保障机组安全运行时的最短停电时间即可。因此延时整定为4s。

4系统的监控与通信

百色水利枢纽电站的机组自用电系统、全厂公用电系统、主坝系统、进水塔系统、全厂照明系统分别配有一套网络通讯管理器（共五套），网络通讯管理器实现与低压系统的智能模块的数据通讯，将电流、电压、有功功率、无功功率、开关状态等数据送至电站计算机监控系统LCU。各智能模块之间采用屏蔽双绞线连接，采用现场总线的网络结构，与传统的串行口通信相比，这种结构具有便于设备的接线、调试、操作和维护等优点，缺点主要是调试的工作量将有所增加。自用电的网络结构见图2

图2自用电系统网络结构图

自用电系统实现以下数据与电站计算机监控系统LCU的通信：

（1）进线开关的工作状况实时监视（配置PMU100EN）

三相电流监视

开关工作状态监视

开关故障状态监视

（2）母联开关的工作状况实时监视（配置PMU100EN）

三相电流监视

开关工作状态监视

开关故障状态监视

（3）主要馈电开关工作状况实时监视（配置PMU320）

开关工作状态监视

（4）10KV干式变压器温度监视（变压器自带RS485接口）

2台10KV干式变压器温度监视

通过对这些数据的监控，运行人员可以随时在中控室很清楚了解厂用电系统的运行状态，从而能随时发现事故隐患，尽可能地保证了系统的安全运行。

5结束语

通过对厂用自用电系统的介绍可以看出，百色水利枢纽电站厂用电系统在正常或常规事故状态下是可以保证用电的可靠性，且它具有以下特点：控制和监控系统体积小，功能强大，便于安装、调试和维护；同传统的备自投装置相比，系统结构相对简单，设备量减少很多，从而提高了供电的安全可靠性。从系统调试投入使用以来，厂用电系统运行稳定，很好的满足了机组对供电装置安全、可靠、迅速、准确性的要求，满足电厂实现无人值班，少人值守的现代化管理模式的供电要求。

参考文献：

王维捡.《电力系统继电保护新技术》.中国电力出版社，2003

来源：中国农村水电及电气化信息网