工业电源快速切换装置.doc

工业企业电源快速切换装置
母线1

母线2
3DL
2DL
1DL
进线2
进线1

一、接线方式
图1.单母分段方式接线示意图（正常运行）
单母分段方式的接线图可简化如图，这就是我们使用的10KV接线方式.图中进线1、2可以是线路、主变、线路变压器组等对母线进行供电的变配电设备的一种.
系统正常运行时，母线1由进行1供电，母线2由进线2供电.即进行开关1DL、2DL闭合，母联开关3DL断开.当任意一路进线电源失去时，快切装置均能投入另一侧进线电源.
二、 启动方式
快切装置可提供手动起动、保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动及逆功率起动方式.
1. 手动起动.手动起动方式多用于进线检修或故障后进线恢复时使用，由人工通过开入量起动装置的切换功能.快切装置的手动起动功能非常灵活，对单母分段运行方式，手动起动可以实现1DL和3DL之间的互相切换，也可以实现2DL和3DL之间的互相切换.对单母方式，手动起动能够实现1DL和2DL之间的互相切换.
2. 保护起动.将线路/线变组/主变等电源侧设备的快速主保护接点引入到快切装置中，系统正常运行时，一旦检测到电源侧主保护动作，快切装置立即启动切换，断开故障线路，投入备用电源.
3. 误跳起动.当系统正常运行时，若本处于合位的开关跳开且进线无流，则装置起动切换，合上另一侧电源以保障母线供电.
4. 失压起动.当检测到母线三相电压均低于失压起动整定值且进线无流，经整定延时装置起动切换功能.次启动方式可通过定值中控制字投退.
5. 无流起动.当装置检测到进线电流从有流（大于无流起动整定值）到无流（小于无流起动整定值），且母线频率小于无流起动频率定值时，装置经整定延时起动切换功能.无流起动方式主要用于进线本侧保护无法接入到装置的情形.当进线发生故障且被其它保护（可能是对侧的保护）跳开时，进线电流必然呈下降趋势，同事频率也会下降.此起动方式可通过控制字投退.
6. 逆功率起动.当无进线快速保护接点起动装置切换时，用此起动判据可实现故障情况下的快速切换.
对于单母方式，从“进线1供电模式”可以通过手动起动、保护起动、无流起动、误跳起动、失压起动及逆功率起动转到“进线2供电模式”，反之亦然.
三、 切换方式（操作顺序）
装置在起动后，会按照一定的顺序操作工作电源开关和备用电源开关.在快切原理中，名次“切换方式”用来描述不同开关操作顺序.快切装置提供的切换方式包括：并联、串联和同时方式.以下以单母分段运行方式为例，对各种切换方式简单说明，单母运行方式类同.
1. 并联切换.并联切换只能以手动起动方式触发.如图1所示，以从1DL并联切换到3DL为例.手动起动后，若并联条件满足，装置先合上3DL开关，此时进线1、进线2两个电源短时并列，经整定延时（并联跳闸延时）后装置再跳开1DL.如在这段延时内，刚合上的3DL被跳开，则切换结束，装置不再跳开1DL，以免停电范围夸大.若1DL拒跳，则装置会去跳开3DL开关，以避免两个电源长时间并列.若手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁并进入等待复归状态.并联切换方式适用于正常情况下同频系统的两个电源之间的切换，可用于进线检修时的人工倒闸或故障后手动恢复.
2. 串联切换.如图1所示，以从1DL切换到3DL为例.装置起动后，先跳开1DL开关，在确认1DL跳开后，再根据合闸条件发出合母联开关3DL命令.若1DL拒跳，则切换过程结束，装置不再合3DL.串联切换多用于事故情况下自动切换.串联切换可以有以下几种合闸方式：快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换.当快速切换条件不满足时可自动转入同期捕捉、残压、长延时等切换条件的判别.
3. 同时切换.如图1所示，以从1DL切换到3DL为例.装置起动后，先发出跳1DL开关命令，然后经一整定的同时切换合闸延时，再根据合闸条件发出合3DL的命令.若最终1DL拒跳，则装置会去跳开3DL开关，以避免两个电源长时间并列.同时切换与串联切换比，不需要确认1DL已跳开再判断3DL合闸条件，只要经过一个延时，即去判断3DL合闸条件，目的是使得母线断电时间尽量缩短.同时切换可以有以下几种合闸方式：快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换.当快速切换条件不满足时可自动转入同期捕捉、残压、长延时等切换条件的判别.
四、 实现方式（合闸条件）
在快切原理中，名次“实现方式”即用来描述合备用开关的合闸条件.装置在起动后，会按照预定的切换方式跳工作开关和合备用开关.无论哪种切换方式都涉及到合备用开关的操作.快切装置提供的实现方式包括：快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换.
1. 快速切换.快速切换时最理想的的一种合闸方式，既能保证电动机安全，又不使电动机转速下降太多.在并联切换方式下，实现快速切换条件为：母线和待并侧电源压差|du|<“并联切换压差”，且频差|df|<“并联切换频差”，且相差|dq|<“并联切换相差”.在串联或同时切换方式下，实现快速切换的条件为：母线和待并侧电源频差|df|<“快速切换频差”且相差|dq|<“快切切换相差”.快速切换时速度最快的合闸方式.
2. 同期捕捉切换.当快速切换不成功时，同期捕捉切换是一种最佳的后背切换方式.同期捕捉切换的原理是实时跟踪母线电压和备用电压的频差和角差变化，以同相点作为合闸目标点.
3. 残压切换.当母线电压衰减到20%-40%实现的切换称为残压切换.残压切换虽能保证电动机安全，但由于停电时间过长，电动机自起动成功与否、自起动时间等会受到较大限制.残压切换的实现条件为：母线电压<“残压切换电压幅值”.
4. 长延时切换.当备用侧容量不足以承担全部负载，甚至不足以承担通过残压切换过去的负载的自起动，只能考虑长延时切换.长延时切换的实现条件为：装置起动后延时t>“长延时整定值”.
五． 切换功能图
快切装置提供6种起动方式.手动启动时支持并联、串联、同事三种切换方式.其他4种起动方式只支持串联或同时方式.并联方式只有快切合闸方式，串联和同时支持快速、同捕、残压和长延时4种合闸方式.

六、 装置异常信息含义及处理建议
序号
告警信息
含义
处理建议
1
初始状态不满足
未充电
对照技术说明书中各种运行方式下的充电条件，是否所有条件都具备
2
TV断线报警
电压回路断线，发告警信号，影响切换逻辑
检查电压二次回路
3
开关位置异常
某开关处有电流，但检测到时跳位，开关辅助接点异常
检查开关辅助接点接线
4
测频通道异常
装置测频出现异常
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5
定值出错
人工修改过定值或者定值内容被破坏
人工修改过定值后装置重新复位即可，如是定值区破坏通知厂家处理
6
RAM故障
内存RAM出错
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7
ROM故障
程序区出错
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8
电源故障
装置直流电源不正常，装置报警，闭锁切换
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9
CPLD故障
装置CPLD损坏
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