WYP-1型微机电压频率控制装置工程中运用

1、WYP-1型微机电压频率控制装置工程运用郑州五龙电力有限公司王军摘 要：郑州五龙电力有限公司为电解铝厂的自备火力发电厂, 近几年来电力系统多次发生故障, 对不少电解铝行业造成很大的经济损失, 为保证该公司主设备安全运行和对铝厂重要用户不间断供电，本文结合该厂发供电实际情况，对加装低周低压装置加装的必要性和参数选择进行阐述，同时对选用的WYP-1型微机电压频率控制装置进行详细说明，并根据选用的WYP-1型微机电压频率控制装置设计了现场施工方案，制订了现场的施工措施。关键词：重要用户 供电 频率 装置 设计 施工概 述：郑州五龙电力有限公司总装机容量为2×55MW ，是年产7万吨电解铝厂

2、的自备火力发电厂。其主接线为：发电机出线电压10.5千伏, 每台发电机各经一台75000千伏安的双卷三相变压器接入110千伏母线与系统及直供用户（铝厂）相连；电厂110千伏共6回出线，其中龙索线2回与系统相连、龙铝线2回与直供户相连、备用2回，高压备用变压器电源从本厂110千伏母线引接，厂用变压器电源从发电机出线引接；铝厂110千伏共有8个间隔（含出线2回），其中2回出线龙铝线与发电厂相连、4个间隔带四台整流边、2个间隔带铝厂厂用变压器；110千伏接线均为双母线带出线旁路隔离开关接线，设专用联线断路器， 110千伏变压器采用中性点直接接地。电解铝行业不但是重大用电户，而且是不能间断供电的重要用

3、户。近几年来电力系统多次发生故障，对不少电解铝行业造成很大的经济损失，对我公司的安全生产也造成了很大的影响, 为了增强供电可靠性，确保企业安全生产，很有必要加装低周低压装置。1、加装低周低压装置加装的必要性1.1、按照电力系统安全稳定导则的要求，电力系统必须合理安排自动低频减负荷的顺序及所切负荷数量。当系统全部或解列后的局部出现有功功率缺额时，能够有计划地按频率下降情况自动减去足够数量的较次要负荷，以保证系统安全运行和向重要用户的1.2、同时电力系统自动低频减负荷技术规定要求各级发供电企业应负责按方案要求具体实施。自动低频减负荷的数量需随系统电源投产容量的增加而相应地增加。1.3、近几年来电力

4、系统多次发生故障，对不少电解铝行业造成很大的经济损失，对我公司安全生产造成很大的影响，特别是2006年7.1电力系统振荡事故的发生，对公司安全生产构成很大威协。综上所述，为保证公司主设备安全运行和对铝厂重要用户不间断供电，很有必要加装低周低压装置。2、低周低压装置加装的技术要求：2.1、设备参数：油开关：、机构、操作电压DC220V 。 电压互感器： . 2.2、根据以上设备参数确定低周低压装置技术要求：a 交流电压：100V ；b 直流电压：220V ；c 频 率：50Hz ；d 出口回路数量：8回；e 模拟量输入量：4个；f 通信接口：RS232或RS485串口；g 其它要求：每条回线分别

5、加装一信号继电器及压板，每路出口动作时，该路信号继电器掉牌。如图：信号继电器选型为DX 31B ，1A 。信号继电器压板安装在盘前，为盘后接线。信号继电器压板下方应装设标签框。2.3、装置定值整定：2.3.1根据电力系统安全稳定导则对系统自动低频减负荷的基本要求，装置的配置、轮数、每轮起动频率值及人为附加延时的整定、每轮所切负荷数量以及整定计算的基本内容作了原则规定或提出了推荐意见，但鉴于各区域电力系统中，发电机组的组合电网结构和运行方式等有较大的不同，因而在实际执行中需结合具体系统情况运用。2.3.2依据电力系统自动低频减负荷技术规定及系统侧龙索线开关低周整定值(频率48HZ 电压70% 0

6、.3秒动作跳闸 ，整定值如下： a 、电压取110KV 母线电压；b、频率： 第一轮 48HZ 0秒 跳 I龙索1、II 龙索1开关； 第二轮 47.5HZ 0.3秒 跳 I龙铝1、II 龙铝1开关。3、WYP-1型微机电压频率控制装置WYP-1型适用于500kV 及以下电压等级的变电所、发电厂或其他负荷控制中心, 通过测量系统频率和电压自动分级投切负荷或解列机组以保证电力系统的功率缺额在最小程度, 而不至于出现系统崩溃事故, 维护系统的稳定性, 可靠性和安全性。3.1、 WYP-1基本型的主要功能3.2.1 测量装置安装处母线的电压、频率及它们的变化率。3.2.2 电力系统由于有功缺额引起系

7、统频率下降时, 装置自动按频率降低值切除部分负荷, 使系统趋向平衡。本装置设有四个独立的基本轮、一个特殊轮，可以切除20回线路；3.2.3当系统有功功率缺额较大时, 为了防止出现频率崩溃事故, 装置具有按df/dt加速切除负荷的功能, 在切除第一轮的同时, 可加速切第二轮或第二、三轮, 尽早制止频率下降。3.2.4 电力系统由于无功不足引起系统电压下降时, 装置自动按电压下降值切除部分负荷, 使系统电压恢复正常。本装置设有四个独立的基本轮、一个特殊轮，可以切除20回线路；3.2.5当电压下降较快时, 装置具有按du/dt加速切负荷功能, 在切除第一轮的同时, 可加速切第二轮或第二、三轮, 尽早

8、制止电压下降, 防止发生电压崩溃事故。3.2.6装置具有滑差闭锁功能, 防止短路事故、负荷反馈及电网异常等情况下引起的误动作。具有PT 断线闭锁功能；3.2.7装置能够记录和保存两个事件记录、两个事故记录；所有记录均可掉电保持。装置动作返回后，自动上传最新的事件记录；3.2.8装置具有独特的短路故障判断自适应功能；装置的整定时间不需要与保护动作时间相配合，保证系统低电压时快速动作，短路故障时闭锁；当短路故障切除后，电压恢复不到正常值，在正常值以下振荡一定的时间后，装置能自动解除闭锁，切除部分负荷，使电压恢复到正常值。3.2.9装置具有低频解列、低压解列的功能。3.2.10装置液晶显示，信息详细

9、直观；操作、调试方便；电压、频率、时间整定值均连续可调。3.2.11装置可以进行实时打印；可打印定值表、事件记录、事故记录、实时值。3.2.12装置可以监测两段母线的电压、频率，可以自动进行母线切换。3.2.12低电压减载功能和低频减载功能可以同时投入，也可以单独投入，当同时投入时，先满足谁的动作条件谁就先动作。它们的动作轮次时相同的。3.2 主要技术指标3.3.1 装置的额定参数a 交流电压：100V ；b 直流电压：220V 或110V ；c 频 率：50Hz 。3.3.2 输入信号的允许变化范围ab 电压：20%UN 120%UN ； 频率：45Hz 55Hz 。3.3.3 装置功耗a

10、交流电压回路：每相不大于1VA ；b 直流电源回路：正常工作时，不大于10W; 出口动作时，不大于40W 。3.3.4 测量精度a 频率测量误差不超过±0.01Hz(45Hz55Hz 范围内 ；b 电压测量误差不超过±1.5V ；c du/dt测量误差不超过±5V/s；d df/dt测量误差不超过±10%整定值；e 延时整定值在0.50s 99.99s 之间误差不超过±5%整定值+25ms，在0.01s 0.50s 之间误差不超过±30ms 。3.3.5 返回系数a 低频返回系数不大于1.002（即返回值比动作值高0.05 Hz）；

11、b 低电压返回系数不大于1.05；c 高频返回系数不小于0.98（即返回值比动作值低0.05 Hz）。 d 过电压返回系数不小于0.95；3.3.6 定值的整定范围时间：0.01s 99.99s ；电压：25%UN 120%UN ；频率：45Hz 55Hz 。3.3.7 环境条件a 工作温度范围: -25+55；b 相对湿度: 095%。3.3.8 抗干扰性能a能够承受残酷等级为级的脉冲干扰检验；b 能够承受残酷等级为级的快速瞬变干扰检验；c 能够承受残酷等级为级的静电放电干扰检验；d 能够承受残酷等级为级的辐射电磁场干扰检验。3.3.9 绝缘性能a 绝缘电阻：所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标

12、准实验条件下不小于100M ；b 介质强度：输入、输出端子对地应能承受交流2kV （有效值）、50Hz 历时1min 的检验而无绝缘击穿或闪络现象；与外部设备联系的其它输入、输出回路对地应能承受1.5kV 、50Hz 历时1min 的检验而无绝缘击穿或闪络现象。3.4 装置的输入量与输出量3.4.1 装置的输入量a模拟量26个母线的线电压U ab 、U bc 、双母线或两段母线时, 分别输入每段母线U ab 、U bc ；b 开关量四个DIN0用于远方复归，DIN1DIN3为备用。只需提供一对空触点，即可利用DIN0进行远方复归。3.4.2 装置的输出量a 出口继电器及触点出口继电器520个,

13、 每个出口继电器用作一回线路的跳闸,每个出口继电器可以接在任意轮上, 出口继电器的数量按需要选用。每个出口继电器输出两对触点, 触点容量为30W ，每个出口继电器都是带电保持的；b 中央信号输出输出两对动作信号、两对电压异常信号、两对频率异常信号和一对直流电源消失信号。动作信号是掉电保持的，必须手动或远方复归, 才能返回。异常信号在异常状态消除后自动复归。3.4.3 通信接口a R S232或RS485串口；b 打印并口。综上所述，WYP-1型微机电压频率控制装置满足现场技术要求。3.5、 装置的安装与调试3.5.1装置安装应注意的问题装置的安装接线请参照装置的安装接线图进行，外接复位按钮时，

14、该复位按钮触点不可带保持，应选用单位置按钮。装置应可靠接地。装置的第25号板为出口继电器板，分别对应于面板上的C1、C2、C3、C4，每块板上有五个出口继电器，分别对应于面板上的K1、K2、K3、K4、K5，每个继电器可挂在任意轮上。设定方法如下：把对应于继电器的红色数码开关的哪一位拨到ON 位置，则该继电器就挂在哪一轮上（数码开关在继电器的旁边） 。这四块出口板上的继电器统一编号，从第2号板上的第一个继电器起至第5号板上的最后一个继电器止，其触点编号依次为1CKJ 20CKJ 。每一路出口输出两对常开触点，一对用于跳开关，另一对可用于重合闸放电。装置的第九号板为打印通信板，前面板输出一个RS

15、232串口。只有进入打印菜单时面板上的打印、工作指示灯才会亮，退出打印菜单时，自动切除打印通信板上的电源。装置的打印接口为标准打印接口，可驱动各种点针、喷墨及激光打印机。如果采用微型打印机，需要+5V电源时，可接端子排n2-116、 n2-118。装置的面板上有四个双色指示灯，当有信号输入时，显示绿色，无信号输入时，显示红色。其中U ab 、U bc 指示为第一段母线，U ab 、U bc 指示为第二段母线。3.5.2装置调试3.5.2.1装置调试应注意的问题装置调试时必须输入交流信号，否则装置发异常信号，处于告警状态，不响应其他操作。装置在调试前，应检查装置的地是否可靠接地，再检查输入装置的

16、交直流电压是否正确。如果没有三相交流电源，可用单相交流100V 电源代替，方法如下：把单相电源接到A 、B 相，再把A 、C 相短接即可。3.5.2.2装置调试按下电源开关，装置显示实时菜单，同时按住“”和“”键，进入主菜单，再进入“SET UP ”定值设定子菜单，查看定值设定是否合乎动作逻辑，再把定值表打印出来。进入自测菜单，进行频率、电压的自测实验，检查装置动作是否正确。再用外部实验电源对装置的测量精度、动作逻辑进行检验。3.5.2.3装置调试时可能出现的问题及解决办法打开电源，只显示实时显示菜单格式，而不显示日期、电压、频率值，这是由于时钟没有打开，进入“SET TIME ”时钟设定菜单

17、，重新设定时钟，并按“ENTER ”确认即可。a 打开电源，装置发“异常”信号，这时先检查装置的交流输入回路是否正确，如正确可能是定值表的逻辑不对，关掉直流电源，拔出第七号板主板，把该板上电池旁边的JP2的两芯短路块拔掉（注意短路块的位置，短接JP2的1、2脚），再将主板插入机箱，打开电源，此时装置不响应1.666ms 的采样中断，不会发“异常”信号，可进行定值设定，检查无误后，再关掉电源，拔出主板，插好短路块，重新开机即可。 b 作滑差试验时，滑差误差偏大时，先估算实验电源的频率或电压作滑差变化的时间，再调整T vd1、T vd2 、T fd1、 Tfd2 的定值，使装置能够准确的测量电压、

18、频率的变化率。当特殊功能轮第五轮为高频轮时，如开机后，显示实时显示菜单，只是不刷新显示内容。这是因为频率第五轮的定值不合逻辑，把频率第 五轮定值 fs5 整定为大于 50Hz，重新开机即可。 3.6 3.6、现场施工方案 3.6.1、组织措施： 3.6.1.1、生产部负责人： 3.6.1.2、现场技术负责人： 3.6.1.3、工作负责人： 3.6.1.4、工作班成员： 3.6.2、技术措施： 3.6.2.1、自动低周低压减载装置作用的对象：I 龙索开关，II 龙索 开关，I 龙铝开关，II 龙铝开关，#1 发变组龙 111 开关，#2 发变组 龙 112 开关。 3.6.2.2、所需敷设的电缆

19、走向。（略） 3.6.2.3、回路编号及端子排图。（略） 3.6.2.4、低周低压减载装置控制、信号回路图： a）、跳闸回路： 2 101 CK X CK X 14LP 3 TQ 56LP 0.025A 031 . 2BCJ 1A 线路用 发变组用 b）、重合闸闭锁回路： 11 +24V CK 11 1D44 4D22 CK 13 1D49 4D18（龙铝） 4D17 1D61 4D19 1D63（龙索） c）、信号回路： PM703 1XJ FM716 R701 901 光字牌 装置异常 掉牌未复归 2XJ 903 装置动作 905 电压异常 907 频率异常 直流消失 3.6.2.5、接线

20、时应注意的问题： a）、电缆敷设完毕对好线芯后，摇测电缆芯间及对地绝缘电阻， 合格后方允许接线。 b）、接线前应将低周低压减载屏上保护压板全部退出。 c）、接线前应摇测屏内相应端子之间及对地绝缘，合格后方允 许接线。 e）、接线时，应先接低周低压减载屏侧，接好后再接另一侧。 f）、接线时应使用绝缘工具并站在绝缘垫上。 g）、接 110KV 东、西母电压及子母线时，相邻端子应用绝缘胶 布粘好，未接的线芯用胶布包好，防止短路，接地现象的发生。 h）、接回路跳闸线时，接线时再次摇测线芯之间绝缘，确认绝 12 缘良好后再接线。 i）、全部接线接好后，协助厂家进行送电调试，切记保护压板 严禁投入。 3.6.2.6、低周低压减载装置定值： 第一轮： 48HZ 0秒 跳 I 龙索 1 II 龙索 1 开关 跳 I 龙铝 1 II 龙铝 1 开关 跳#1 发变组、#2 发变组 第二轮： 47.5HZ 0.3 秒 第三轮： 47HZ 3.6.3、安全措施： 0.3 秒 3.6.3.1、对于拆接的端子应由专人认真核对图纸，再由 23 人复核 确认无误后才能进行