DWK-Ⅱ/BR·FG电压无功综合控制装置
使用说明
DWK-Ⅱ/BR·FG型电压无功综合控制装置适用于110kV及以下供电网中各类变电站，根据电网的参数控制有载调压变压器自动调压和无功补偿电容器组的自动投切。使电网工作在最佳状况，确保电压合格率达到规定的要求，有效减少无功损耗并保持系统功率因数在较高范围内。是实现变电站无人值守或老站改造的理想实用装置。
产品通过了电力工业部无功补偿成套装置质量检测中心的检验。
一、应用范围
DWK-Ⅱ/BR·FG型电压无功综合装置适用于110kV及以下变电站，可对1～2台并列或分列运行的有载调压变压器，及1～2段母线共10组并联电容器组进行综合优化控制。使无功功率及电压稳定在要求范围内，达到降低网损和保证供电质量的目的。
二、技术特点
控制装置以一体化工业控制计算机为核心，具有功耗低、可靠性高、寿命长的特点。功能扩展灵活，产品升级、维护简单方便。显示界面采用大屏幕彩色液晶显示器，全部信息同时显示在屏幕上，用户可方便地观察到整个供电系统的运行状态。
装置的控制策略采用了将传统九域图模式与实践经验有机结合的模糊控制方式。有效克服了以往VQC装置造成主变有载调压开关动作频繁以及边界调整振荡等问题。同时具有下列独有的特点：
⒈投切电容器时，考虑了对电压的影响。对于不同的供电系统和不同容量的电容器组，在投切时造成的电压波动幅度△U是不同的。在装置中△U作为一个经验参数，在投切之前要加以分析判断，并决定程序的流向。如果不设此参数，将可能造成不必要的连锁动作。
⒉增设投电容系数和切电容系数。通过修改此参数可调节装置的控制灵敏度。用户可根据现场要求调整此参数，以达到理想的控制效果。
⒊增设变压器高压侧电压检测判据。设置电压上限参数和电压下限参数。当变压器高压侧电压高于上限值（或低于下限值时），则不再进行投（或切）电容器的操作。因为此时电网已经处于不正常的工作状态。
⒋具有高次谐波检测功能。可实时检测电网电压和电流的高次谐波，为改善电能质量提供更多的技术数据。
⒌循环投切和分组投切。该装置与我公司生产的ZNⅡ高压真空开关配套使用，可对5组等容量的电容器组实现循环投切的控制方式（即先投先切），这种方式可使所用的电容器均衡工作，延长电容器的使用寿命；也可将电容器以不同容量组合，实现按容量的大小分组投切，这种方式的优点是最大限度的提高补偿精度，缺点是增加了投切的动作次数，相应加重了对电网的冲击。
⒍任何一组电容器退出运行，不影响其他组的正常工作。如果因为某种原因（如电容器、电抗器或真空开关的故障或其他原因），使某一组电容器不能正常运行，可随时将其退出，此时主控程序会自动检测判断退出的电容器组，而其他各组电容器仍保持正常的循环投切状态。当退出的电容器组恢复工作后，系统又会自动将其加入到循环队列中来。
⒎自动化程度高，操作方便。微机控制器采用大屏幕液晶显示器,图形界面、中文显示和操作提示,菜单式选择，使用简单，操作人员无需培训。“傻瓜机”的设计风格，简单、实用的个性。自动运行时完全不需人为干预，出现问题时自动中文提示。
三、功能描述
⒈自动对2台主变的下列信息进行实时检测：变压器的在线或退出运行状态；母联状态；有载分接开关的档位信号；主变高端电压、电流，低端电压信号；2段母线共10组并联电容器的投、切、停运状态等。将所检测到的各种信息全部显示在屏幕上。
⒉具有手动操作和自动控制的功能，用户可根据实际需要随时切换控制方式。
⒊对电容器组的投切判据有2种方式：一种是以功率因数的大小为判据。另一种是以无功容量的大小为判据。不同的用户也可根据实际情况在参数设置中选择。不论采用哪种方式，程序都会自动计算出投切一组电容器对电网可能产生的结果（即功率因数或无功及电网电压值）以决定是否需要进行调节。
⒋动作延时
当控制判断需要动作时，要经过一定的延时（时间可由用户设定），才发动作指令，在延时期间，如果检测量恢复到正常范围内，程序会自动取消此次动作，回到主程序运行。这样可避免因电网短时波动而造成的开关频繁动作。
⒌闭锁功能：
①系统电压低于报警下限值和高于报警上限值时，闭锁所有操作指令，同时发出声光报警信号。
②变压器有载调压装置出现连调故障时，闭锁调压操作，并声光报警。
③变压器有载调压装置及电容器投切装置拒动或误动时，闭锁所有操作，并声光报警。
④在规定动作时间间隔内对同一控制对象发出相反的控制指令时，闭锁操作指令。
⑤当2台变压器并列运行时，有载调压装置档位不一致时，闭锁调压操作。
⒍保护功能
PK屏上装有过压、欠压、开口三角等继电保护装置。
当母线电压超过设定上限值（下限值）或电容器柜内发生单相接地等故障后，相应的保护装置会发出控制信号使电容进线开关柜跳闸，切断电容器组的高压进线；控制器也自动将已投入的电容器组依次切下来，从而保护电容器避免损坏，同时发出声光报警信号。
⒎系统自检和自动复位功能
除对计算机系统进行常规自检外，还对模拟电量检测回路、开关量输入输出回路进行自检，如果出现异常，控制器面板上的自检指示灯亮，屏幕上提示错误信息，闭锁输出控制操作指令。当系统软件受到外界干扰而失控后，可自动使系统复位，重新启动系统，恢复正常运行。
⒏信息存储、查阅、打印及通讯功能
可记录一年的事件，记录的内容不受停电影响，可以随时在线查阅便于追忆运行和故障情况。控制装置具有RS-232（485）通信接口。
⒐现场参数在线设置功能
可随时在线对参数进行重新设定。设置参数具有安全保护措施，不会使无关人员的误操作导致参数混乱。所有设定的内容可长期保存，不受停电影响。
⒑电压无功综合控制原则：
以九域图为基础，以变压器高端电压是否正常、电容器投切引起的母线电压波动及动作延时时间等为约束条件，并且九域图中Q值的上下限和U的上下限都可根据需要随时调整和修改。如(图1)所示。
各区域控制策略：
1区：电压低于下限、无功也低于下
限。此时以电压合格为主，先发升压指令。
如调压开关到最高档，则发强投电容指令。
2区：电压低于下限，发升压指令，如果调压开关已到最高档，同样发强投电容指令，以满足电压要求。
3区：电压低于下限、无功缺额高于上限。发投电容指令，因为投电容后，电压会相应升高，很可能直接进入9区，如果电容投完，电压仍低于下限，则发升压指令。
4区：电压正常，无功缺额大。发投电容指令，电容投完，仍在此区，则维持不动。
4A区：此区是个电压敏感区，为了尽量减小动作次数，此时不发任何指令，维持不动（也可以按先降压，再投电容的方式运行）。
5区：电压高于上限，无功缺额大。先发降压指令，当开关档位处于最低档时，发强切电容指令。
6区：电压高于上限，无功正常。发降压指令，当开关档位处于最低档时，也发强切电容指令。
7区：电压高于上限，无功低于下限。发切电容指令，电容切完，电压还高于上限，则发强降压指令。
8区：电压正常，无功低于下限。发切电容指令。
8A区：此区也是个电压敏感区。维持不动（也可以按先升压，再切电容的方式运行）。
9区：正常区。
10、11区：此区为电压异常区。可能是电网发生了故障，或者是检测信号回路出现故障。此时将闭锁各种操作，只发声光报警信号。
四、主要技术参数：
⒈测量精度：
电压:±0.5％
电流:±1.0％
有功、无功功率:±2.0％
⒉动作延时：可调
⒊工作电源：AC220V±15％ 50Hz
⒋功耗:＜100W
⒌环境温度:0～45℃
⒍环境湿度: ≤90％(25℃)
⒎大气压力：79.5KPa-106KPa(海拔2000m以下)
五、操作说明
⒈开机
将PK屏上总电源开关旋至“开”的位置，再将键盘门内的电源开关打开，系统即进入自检过程，自检正常后，会很快显示出的主界面。电网的各种数据和运行状态、运行方式（手动还是自动）都一目了然。
屏幕的左上角会显示1#变在线或状态，2#变在线或状态，它的含义是指出当前屏幕显示的是1#主变及母线的信息，还是2#主变及母线的信息。此时可通过按数字键“1”或“2”来切换1#或2#主变的显示内容。
⒉手动操作
①纯手动方式：将PK屏上“手/自”转换开关转至“手动”位置后，按“投”或“切”按钮，即可对任一组电容器进行投切操作。
②通过控制器按键完成手动操作。步骤如下：
从显示屏右下角能看到当前的控制方式，按“手/自”键使右下角显示出“手动运行”；将PK屏上控制投切电容器的“ 手/自”转换开关转至“自动”位置；将有载分接开关操动机构箱设成“自动”（如果是35KV控制器，则将面板上“手/自”开关打到“手动”位置）；完成上述工作后，即可根据需要（也可参考屏幕上显示的电压、无功等参数），按下键盘上的1#升、1#降（即1#主变升降压）、1#投、1#切（1段母线电容投切）等各功能键，并依照屏幕下部的提示要求操作，便可完成调档或投切电容的过程。如果动作过程中出现错误（拒动或误动），控制器面板上的报警灯会发出相应的报警指示，并在屏幕上提示出故障内容。对于电容器组的投切，程序仍按先投先切的循环方式进行。
⒊自动控制方式
按动键盘上的“手/自”键将屏幕右下角的运行状态调至“自动运行”，控制器即可进入自动操作状态。这时控制程序会自动适应两段母线及母联的运行状态，自动调整控制策略，完成控制功能。
⒋参数设置
程序的控制流程是以所设置的参数为依据的，用户可根据电网的变化和实际需要随时对参数进行设置或修改。在程序运行过程中按下“设置”键,便可进入参数修改状态。
① 首先要输入密码,密码为六位,初始密码为123456。
② 进入参数修改界面,用→↓↑←移动光标到需要修改的位置按确认(回车)键后输入需要修改的参数值确认(回车)键确认即可。
③ 按Esc退出参数修改状态。
参数如下：
"每组电容器容量:" 单位为MVar；
"投切一组电容器的电压变化:" 单位为kV；
"电压报警上限系数:"
"须投电容时的无功缺额系数:"
"电压报警下限系数:"
"须切电容时的无功余额系数:"
"110kV电压上、下限:" 单位为kV；
"10kV电压上、下限:" 单位为kV；
"电容投切方式判据:" 参数为1 以功率因数为判据，其他以无功为判据；
"10kV电压额定值:" 单位为kV；
"功率因数上、下限
"动作延迟时间1:" 调分接头延迟时间(单位为秒)；
"动作延迟时间2:" 投切电容延迟时间(单位为秒)；
⒌ 按下“打印”键，系统提示“请输入查询日期：”（4位年2位月2位日）。输入完成按“确认”键开始显示此日期的动作情况及数据。如想查询2002年12月2日的控制设备动作情况，输入20021202 “确认”后，屏幕显示出当日第一次动作的时间及数据。按任意键显示下一次动作内容，直至最后一次动作内容后返回主界面。（系统保留一年的数据资料，每年的一月一日一时自动清除上一年度的数据。如要保留请在每年的12月31日备份全年数据。备份2002年的数据为copy d:2002???? A: ）
注：① 控制器键盘门内的“KB-LK”按钮弹起时可选外接键盘的使用。
② 在进行投切操作时执行相反操作时间<５分钟,系统不响应其操作。只有在执行相反操作的时间间隔>５分钟系统才允许其相应的操作。
③ 按Del键可清除报警，恢复正常运行。
六、装置组成
① DWK-Ⅱ/BR·FG型控制器；
② PK屏（电磁操动机构柜）；
③ ZNⅡ-10/1000-5型高压投切真空开关柜；
④ 并联电容器、电抗器等。
七、安装与调试
⒈按图样安装一、二次设备。根据相关标准做耐压、绝缘、直阻等试验。
⒉敷设信号及控制电缆。
⒊空载调试：
① 一次设备不带电（电容开关柜处于分闸状态）。
② PK屏工作电源供电（站用变交流380V三相）。
③ PK屏面板上的“手/自”转换开关置于“手”状态。
④ 打开电源开关，指示灯亮，说明供电正常。
⑤ 投切开关检测：按下“C1投”按钮（点动），经18秒储能延时，投切开关闭合，“C1开关指示”灯应亮；再按“C1切”按钮，仍需经18秒储能延时，投切开关断开，“C1开关指示”灯应灭。到此，完成一组投切开关的检测。重复此步骤依次对各组投切开关进行检测。
⑥ 控制器检测：第⑤步检测完后，可打开控制器电源，控制器自动进行自检，正常后即将各种测量数据、投切开关状态、母联状态等显示到主界面上。显示内容与实际状态一致说明控制器工作正常。
⒋ 一次设备带电调试：
① 投切开关全部置于断开状态。
② PK屏上所有报警指示灯应熄灭（按一下复位按钮后如仍有灯亮，说明检测
③ 电容开关柜做合闸操作（高压送电）。
④ 对每一组电容器进行一次投切操作（投状态保持几分钟后再切）。
④ 第③步调试正常即可将控制器置于自动状态，并适当调整设置参数，以达到满意的控制效果。
八、注意事项
⒈ 过压、欠压、单相接地等故障：当母线电压超过额定值1.1倍或低于0.5倍、电容器组单相接地时，都会使保护继电器动作，导致相应的电容开关柜跳闸。此时PK屏上的报警灯亮。如果控制器处于自动状态，则控制器也同时发出声光报警，并自动将电容器全部切下，这时可根据报警指示处理故障。待故障消失后，要按一下保护复位按钮，以撤除报警状态，并重新对电容开关柜进行合闸操作，最后启动控制器正常工作。
⒉ 投切故障：在自动状态下，不能按指令完成投（或切）的操作时，会发出声光报警，显示器最下一行显示哪一组电容器投切故障。故障原因，一是投切开关有问题，二是PK屏内的电磁操动机构有问题。在处理PK屏问题时，请将控制器和总电源开关都关掉。如果不能及时排除故障，可暂时将相应的电容器组置于手动控制位置。重新启动控制器，其他各组电容器仍可继续正常工作。
⒊ 日常巡视：
① 一次设备：重点查看电容器、电抗器是否有闪络、鼓胀及异常声音和气味，温升是否正常。喷逐式熔断器是否在正常位置。投切开关的储能弹簧是否到位（在左边为切，在右边为投）。
② 二次设备（PK屏）：电源指示灯亮，没有报警信号，显示器显示的各种测量数据在设定值范围内，说明设备工作正常。
③ 巡视完后，可将显示器背光灯关掉（不影响控制器工作），按一下键盘门内右上角红色键即可，再按一次会重新亮起来。 |
