备用电源快切装置

备用电源快切装置（共6篇）

备用电源快切装置 篇1

煤矿主要通风机作为矿井一类负荷至关重要, 一旦出现停电、停风, 将会出现井下瓦斯超限事故。对矿井一类负荷供电必须有可靠的备用电源, 一般是从35 k V或110 k V变电所引出的6 k V或10 k V双回路电源进行供电, 当一路电源线路发生故障停电时, 另一路电源线路快速切换并对用电负荷继续供电, 以保证供电的可靠性、连续性。因此在长平煤矿主要通风机双回路电源进线开关处安装了电源快切装置, 以实现主要通风机的不间断供电。

1 电源快切装置技术参数

(1) 快切装置PCS-9655S机械及环境参数。装置的机箱尺寸为482 mm×177 mm×291 mm;嵌入式安装;正常工作温度为-10~+55℃;极限工作温度为-25~+70℃。

(2) 额定电气参数。直流电压:220 V/110 V兼容, 允许偏差-20%~+15%;直流电源回路功耗:正常工作不大于30 W, 切换动作不大于50 W;开关量输入电源为220 V/110 V (DC) 。

(3) 主要技术指标。 (1) 接点容量。输出信号接点容量:DC220 V/DC110 V, 50 W;输出跳、合闸接点容量:DC220 V/DC110 V, 5 A。 (2) 遥信分辨率。事件分辨率<1 ms。

2 基本原理

主要通风机电源快切装置就是通过采集主要通风机进线和母联开关的电流、电压、频率、相位角参数, 应用逻辑程序对这些参数进行判断, 快速判断出故障原因, 同期捕捉到系统残压相位角, 以同相角快速投入备用电源, 减小主要通风机运行对电网的冲击, 达到主要通风机不间断运行。它与备用自投装置的本质区别在于具有同期捕捉功能, 电源切换时间短[1,2,3]。

3 控制方案及故障分析

针对主要通风机的电源快切装置, 电气控制接线方案如图1所示。原理是主要通风机配电系统中, 两路进线电源分列运行, 母联分段。在一段进线电源失电后, 选择合适的时机, 快速合母联开关605, 实现主要通风机快速得电。快切装置需接入如下开入信号和模拟量: (1) 两段母线各自的三相电压 (2) 两条进线各自的A、C相保护电流; (3) 两条进线开关的常开辅助接点, 开关合位状态时该开入为1; (4) 母联分段开关的常开辅助接点, 开关合位状态时该开入为1; (5) 两条进线开关的保护闭锁信号接点。

如图1所示, 长平6 k V主要通风机配电系统中进线开关为601、609, 母联开关为605。

根据图1所示的控制方案图, 在可能发生短路故障的3处进行电源快切装置的动作分析 (图2) , 6k VⅠ母所带主要通风机为主供风机, 6 k VⅡ母所带主要通风机为备用风机。

(1) 当K1处发生短路故障:601上级对侧开关过流保护动作, 6 k VⅠ母失电, Ⅰ母所带风机就要停运。这时电源快切装置通过无流低频启动 (时间为40 ms) , 执行快速切换, 跳开601进线开关 (时间为50 ms) , 合上605母联开关 (时间为100 ms) , 快速恢复Ⅰ母电压 (电压降低到80%左右) , 快切时间=无流低频检测时间+合母联开关时间, 即140 ms完成电源切换。若因异常原因快速切换装置无法通过无流低频启动时, 短路瞬间母线三相电压同时降低, 母线残压降到40%时, 快切装置将通过无压启动 (时间为150 ms) , 执行残压切换, 跳开601进线开关 (时间为50 ms) , 合上605母联开关 (时间为100 ms) , 电源快切时间=无压启动时间+合母联开关时间, 即250 ms, 快速恢复Ⅰ母电压, 保证了主要通风机正常供电。

(2) 当K2处发生短路故障:601进线开关过流保护动作, 同时保护装置将送出一对接点闭锁快速切换装置切换;若601进线开关拒动、过流保护不动作时, 故障电流将越级跳开上级601对侧开关, 此时为避免快切装置执行切换, 误合605母联开关于故障母线, 在快切装置内设置大电流闭锁值 (大电流闭锁定值一般设置为进线601开关的过流值) , 在故障解除后自动解除闭锁, 大电流的检测是通过进线601开关的电流互感器采样。以上情况, 在后台监控上位机有切换闭锁、切换失败报警显示, 提醒现场岗位人员在10 min内按操作规程倒换到6 k VⅡ母备用风机, 从而实现矿井正常通风。

(3) 当K3处发生短路故障:备用风机进线609开关跳闸, 快切装置不动作;若备用风机进线609开关拒动, 故障电流将越级跳开上级609对侧开关, 6k VⅡ段母线失电, 快切装置不动作。以上情况, 在后台监控上位机有报警显示, 提醒现场岗位人员及时查找并处理故障原因, 以便备用风机处于正常供电状态, 确保岗位人员能够当6 k VⅠ母失电时在10min内能按操作规程正常倒换风机。

(4) 主要通风机供电系统中仅有一段母线带负荷, 另一段母线带电热备, 快切装置自动识别主备回路, 一般将带负荷运行达运行电流值的进线设为主回路, 另一回路为备用回路, 主备回路的判断是根据运行电流的大小;在正常情况下, 只有主回路失电时快切装置才执行切换, 备用回路失电时快切装置不执行切换。

(5) 若出现矿井停电、主要通风机6 k V配电系统Ⅰ母和Ⅱ母电压同时失电, 快切装置将闭锁切换, 并继续对6 k VⅠ母和Ⅱ母进行检测一段时间 (一般设定为5 s) , 在这一时间若备用回路恢复供电, 则快速切换到备用电源, 否则待恢复正常供电后, 由人工启动主要通风机[4,5]。

4 安装方案及试用情况

(1) 长平煤矿原有主要通风机监控系统配有远动屏, 可以远传信号。现将快切装置PCS-9655S安装在原有的远动屏上, 将其通信连通, 并配有后台监视系统。

(2) 放置1根4×4 mm2的电缆由远动屏到风机房配电室Ⅰ回601高压柜接A、C相保护电流, 放置1根8×1.5 mm2的电缆由远动屏到风机房配电室Ⅰ回601高压柜接断路器常开接点、保护闭锁及控制回路;放置1根4×4 mm2的电缆由远动屏到1#PT高压柜接Ⅰ母ABC三相电压;放置1根8×1.5 mm2的电缆由远动屏到风机房母联605高压柜接断路器常开接点及控制回路;进行风机房配电室Ⅰ回及母联的传动试验。

(3) 放置1根4×4 mm2的电缆由远动屏到风机房配电室Ⅱ回609高压柜接A、C相保护电流, 放置1根8×1.5 mm2的电缆由远动屏到风机房Ⅱ回609高压柜接断路器常开接点、保护闭锁及控制回路;放置1根4×4 mm2的电缆由远动屏到2#PT高压柜接Ⅱ母ABC三相电压;进行风机房配电室Ⅱ回及母联的传动试验。

(4) 调试好快切装置的通信系统后, 进行试验方案审查。对长平主要通风机2×450 k W/6 k V, 进行了人工操作切换试验。

(5) 长平主要通风机运行情况为601进线开关带1#主要通风机运行, 609进线开关带2#主要通风机备用, 605开关为母联热备。试验时: (1) 分断601开关断路器, 6 k VⅠ母失电, 快切装置输出控制电源迅速合上605母联开关, 主要通风机声音和运行没有明显变化, 装置切换时间52 ms, 6 k VⅡ母609进线供电, 最大切换电流90 A, 与正常运行电流78A相差不大。 (2) 分断上级变电所 (矿井35/6 k V变电所) 供601电源的开关, 模拟上级电源停电状态, 快速装置迅速动作控制输出电源, 跳开601开关断路器, 合上母联605开关, 主要通风机转入609备用电源运行。主要通风机声音和运行也没有明显变化, 装置切换时间82 ms, 609进线最大切换电流110A, 风机正常运行。 (3) 拉开Ⅰ段母线PT保险, 模拟PT断线故障, 装置闭锁输出电源并报警, 没有进行切换动作。

5 结论

长平矿井主要通风机电源快切装置能够及时判断停电故障, 并快速控制恢复备用电源, 使得主要通风机运行更加可靠。在近年来的停电事故中, 风机电源一路失电, 另一路备用电源很快投入。当双路电源同时失电时, 电源快切装置能及时闭锁切换并在后台监控系统报警, 提醒工作人员恢复供电后人工启动主要通风机, 确保了通风机不停运、井下不停风、瓦斯不超限, 为矿井安全生产奠定了坚实基础。

摘要：在煤矿主要通风机停电事故中, 风机电源一路失电, 另一路备用电源必须很快投入。在长平煤矿主要通风机中投入使用了电源快切装置, 实现了在主要通风机供电系统故障情况下, 两路电源有一路失电时, 通过采集主要通风机供电中的电流、电压、频率及供电开关参数进行分析, 确定不同故障状态下快速恢复供电的方法, 实现主要通风机送电时间缩短到最短, 达到矿井不停风、瓦斯不超限的目的。

关键词：主要通风机,电源快切装置,供电系统

参考文献

[1]顾永辉.煤矿电工手册 (第三分册) :矿井供电 (上) [M].北京:煤炭工业出版社, 1998.

[2]刘卫国.矿山电工[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2007.

[3]苏文成.工厂供电 (修订本) [M].北京:机械工业出版社, 1990.

[4]张玉诸.发电厂及变电所的二次接线[M].北京:水利电力出版社, 1984.

[5]顾永辉.工矿企业10 k V供电[M].北京:煤炭工业出版社, 1996.

备用电源自动投入装置浅析 篇2

1.1 备自投装置的定义

所谓备自投装置, 是指当工作电源因故障或其他原因失电后, 能自动而且快速地将备用电源投入工作或将用户供电自动地切换到备用电源上去的设备, 使用户不至于因工作电源故障而停电, 从而提高供电可靠性。备用电源的配置一般有明备用和暗备用两种基本方式。

1.2 采用备自投装置的作用

(1) 在一定程度上提高供电可靠性。

(2) 简化继电保护配置。环形电网可以开环运行, 变压器可以解列运行。

(3) 限制短路电流, 提高母线残余电压。在受电端变电站, 变压器解列运行或环网开环运行时, 当出现故障时短路电流减小, 供电母线残余电压相应会提高。

2 常用的备用电源自动投人方案

备用电源自动投入装置主要用于110k V及以下的中、低压配电系统中。其一次接线方案主要有三种:母联备自投、变压器备自投和进线备自投;这也是现在电力系统中常用到的三种方案。

3 备自投验收和运行时注意事项

(1) 备自投有流闭锁条件:在备自投装置运行中, 正常情况下PT断线时备自投不应动作也不放电, 直到电流闭锁开放。但也可能会碰到备自投误动作的情况, 实际上工作电源没有失电但备自投动作了, 将备用电源投入。这种情况通常是由于运行过程中出现PT三相失压引起的, 当系统由于PT一次或二次出现状况导致PT三相电压消失, 此时如果负荷比较小, 甚至低于其有流闭锁定值时, 装置会判断是工作电源失压, 符合备投动作条件。这种情况就要考虑负荷分配的合理性, 尽可能平均分配负荷防止负荷波动时备投误动作。同时也可以采取措施防止PT三相失压情况的发生, 双管齐下。

(2) 跳闸回路的要求:在备自投验收时, 注意识别所有跳主电源线路或联切回路, 是否接到被切线路不起动重合闸的保护跳闸回路中去, 不能接到手跳回路中;即可以接到永跳回路中或者接到保护跳闸回路并有独立的闭锁重合闸开入, 防止在合备用电源的同时重合闸动作。

(3) 备自投装置开关位置信号采集的要求:备自投装置充放电条件涉及相关间隔的开关位置, 备自投动作过程一般也要检查开关位置, 主要是开关合后位置和开关分合位, 装置需确认工作电源断开后才会合备用电源。原则上, 开关合后位置采自操作箱的合后位置继电器, 开关分合位信号要求采自开关机构箱的辅助接点而不能采自操作箱的位置继电器接点, 如果分合位信号取自操作箱, 有可能会出现以下问题:

1) 由于开关动作进程会出现位置上送延时。

2) 可能受到开关控制回路断线 (分合闸线圈烧毁或控制电源消失) 影响, 导致装置在开关分合位确认时限内不能正确接收位置信号, 此时装置认为工作电源线路未能跳开 (实际已分开) , 不符合逻辑而中止备投过程, 影响供电可靠性。

(4) 备自投联跳回路:因为备自投不考虑双电源的同期合闸问题, 所以一般有小水电上网的线路在备自投动作时需要先切除小水电来保证合闸的可行。有时候还要确认联切设备跳开后才能进行合备用电源动作, 而通常装置每段母线只有一个联切设备分位开入, 当有几条小电源线路需切除并确认其分位时, 本人认为解决方法可以有以下几个:

1) 如果装置定值中有分位检查控制字定值, 则可以单独将其退出, 这样做是最简单, 不影响联切设备, 但这样就不能准确判断小电源线路是否真的脱离系统, 此时合闸有一定的不同期风险, 会对电网产生一定的冲击, 存在一定的风险;

2) 如果需要优先考虑合备用电源的情况, 可以人为的将开入正电源直接接到分位开入中, 相当于装置一直收到分位, 或者可以选取某一条比较重要的、平均上网时间最多的线路开关分位接入, 其他的线路可以不考虑, 但这样的做法也不太可靠, 依然有一定的风险;

3) 为确保联切设备的成功和合闸的影响, 则要检查每一条联切设备的分位, 这时可以采取将每个开关的常闭辅助接点以串联的方式接入到备自投装置的位置检查开入, 这样只要有一个开关没有分开, 装置就收不到分位信号, 备自投进程中止, 但这样经过的转接太多, 其可靠性很难保证;

4) 对于10k V母联备投, 有时会存在这样的情况:系统只有一条小电源线路挂在某一段10k V母线, 若该母线失压, 备自投动作时需先将该小电源线路切除再合母联, 此为方式一;而另一母线失压时则不需要联切任何设备即可合母联, 此为方式二。这样的情况下, 方式一时应接入实际的小电源线路开关位置, 反映开关的实际情况;方式二时则可以直接接入正电源, 因为这时候失压母线实际上是没有小电源线路挂网, 只是由于装置的联切功能动作并且检查分位的要求, 这样做可以满足其逻辑同时对运行设备没有影响。

以上各种方法针对不同的情况而定, 如何选取应该根据实际权衡利弊, 选择最合适的方案。

4 结论

备用电源自动投入装置具有提高电网供电可靠性的作用, 其重要地位正日益彰显, 逐渐成为电网中不可或缺的一部分, 在现代电力系统中的配置也越来越广泛。因此, 做好备自投的日常运行维护及投产验收的工作很有必要, 确保其能可靠正确动作。

参考文献

[1]陈金玉.继电保护[M].北京:中国电力出版社, 2006.

备用电源快切装置 篇3

长期以来, 为提高工业企业的供电连续性, 人们广泛采用备用电源自投装置。传统的备自投装置立足于三个启动条件:①工作回路“无流” (工作电源已断开) ;②负荷母线“无压” (负荷母线电压低于限制值或为零) ;③备用回路“有压” (备用电源电压正常) 。①、②两个启动条件决定了负荷母线的“失压”时间相对较长, 母线上的电动机已经停转或剩余转速已经很低。这对于连续运转要求不高的工艺设备是允许的, 特别是辅以电动机的成组自启动, 传统备自投装置能够缩短供电的恢复时间, 且能提高供电系统的自动化水平。但对于那些连续运转要求高的工艺设备, 中断供电可能导致大量产品报废或装置停运, 恢复开车过程又很长, 传统备自投显然不能适应。

随着科学技术的进步, 快速断路器 (分、合闸时间小于100 ms) 已广泛使用, 监视电源初相角的手段也日臻完善, 奠定了备用电源快速切换的物质基础。国内外生产厂家纷纷推出自己的产品, 众多的用户也越来越有兴趣使用这种装置。

2 备用电源快速切换装置工作原理

为了合理地使用备用电源快速切换装置, 不妨以单母线分段主接线为例 (见图1) , 对备用电源快速切换的原理进行简要的介绍。系统的初始工作状态为两回路电源同时供电, 两分段母线分列运行 (QF1、QF2为闭合状态, QF0为分闸状态) 。当电源1 (以后称工作电源) 因故失电, 或断路器QF1误跳闸, Ⅰ段母线 (以后称负荷母线) 失去电源, 负荷母线上的电动机群由于机械惯性的作用, 转速由额定值逐步下降, 转子电流磁场在定子绕组中反向感应电势, 形成反馈电压, 此电压称为母线残压undefinedd。随着时间的推移, 母线残压的幅值和相位随着电机转速的变化而变化。在此变化期间, 如果分段断路器 (QF0) 快速合闸, 电源2 (以后称备用电源) 向原负荷母线供电, 备用电源电压undefineds2与母线残压undefinedd相量叠加, 两者的相量差为Δundefined, 以失电前的工作电源电压undefineds1为参考相量 (相角为0°) , 则各电压相量的关系见极坐标图2。

为了便于分析, 先假设工作电源电压 (undefineds1) 与备用电源电压 (undefineds2) 同相位, 并将负荷母线上的电动机群等效为单台电动机, 同时忽略电动机的绕组电阻和励磁阻抗等, 以等值电势undefinedd和等值电抗Xm代表电动机, 以等值电势undefineds和等值电抗Xs代表电源, 则图3所示的等值电路可作为备用电源系统与负荷母线上电动机群的暂态分析模型。

QF0合闸后, 电动机绕组上承受的电压为:

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令:undefined则Um=K·ΔU

为电动机的安全起见, 电动机绕组上承受的电压应小于电动机起动时的允许电压, 其值为电机额定电压 (UDe) 的1.1倍。即:

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即ΔU/UDe<1.1/K (电机正常工作时UDe=Us)

假设Xs/Xm=1/2, 则K=0.67, 此时电压差幅值占电源电压幅值的比值Δu%<1.64。

在图2的极坐标上, 以A点为圆心, 以1.64为半径绘出弧线A'-A'', 弧线A'-A''右侧的区域为备用电源允许投入的安全区域, 左侧为不安全区域。理论上, K值在0～1之间变化, K值越大, 弧线越向右移, 安全区域越小。从图2看出, 负荷母线失压后, 残压母线由A点向B点方向移动, 如能在A-B弧段内投入备用电源, 则既能保证电动机不会出现过电压, 又不使电动机转速下降太多, 在此区域内的电源切换, 就是所谓的快速切换。

延时至C点以后的切换及第一次同相切换 (残压相量旋转360°) 和低电压检定切换 (残压下降到20%～40%额定电压) 都属于慢速切换。慢速切换时, 一般电动机已由于低电压保护动作而跳闸停机, 这种情况不在本文的讨论范畴。

3 备用电源快速切换的不确定因素

从备用电源快速切换装置的工作原理, 不难看出所谓的快速切换存在以下几个不确定因素。

(1) 快速切换的成功率存在不确定性。

在前面的原理分析过程中, 使用过两个假设条件, 一是备用电源电压与工作电源电压同相位, 二是电源等值电抗Xs与电动机等值电抗Xm之比为某一固定常数 (例如Xs/Xm=1/2) 。但实际工程中这两个条件都不一定成立。对于前者来说, 为了确保两路电源不会同时消失, 一般要求工作电源和备用电源是相互独立的, 既然它们相互独立, 就很难保证它们同相位, 如果备用电源电压相量与工作电源电压相量存在一个超前的初始的相位角 (θ0) 则快速切换的安全区域就要减小甚至会消失。对于后者来说, Xm值是随着负荷母线上运行电动机的数量增减而变化, 也即K值在0～1的范围内变化, 快速切换的安全区域也随之变化。除此之外, 电动机负载性质不同, 其转动惯量也不同, 母线上的残压的衰减规律也相应变化, 即极坐标中残压螺旋线也不是一成不变的。上述三者的不确定, 导致了快速切换的成功率存在着不确定性, 而这不管是基于捕捉同期点准则还是捕捉电动机耐受电压点准则, 都有这样的问题存在。

(2) 快速切换时备用电源的稳定与安全存在不确定性。

此问题包含两个方面, 一方面是备用电源侧变压器富余容量是否足够, 如果变压器容量不够大, 一旦备用电源投入成功, 负荷母线与备用母线上的负荷之和超出变压器的负荷能力, 则会影响备用变压器的正常工作。另一方面, 备用电源投入时, 负荷母线上的电动机群同时再加速, 再加速冲击电流对备用电源的保护电器会产生较大的影响。如果继电保护整定值没有考虑躲过这一冲击电流, 则可能导致保护动作, 备用电源跳闸, 反而扩大了停电范围。

(3) 快速切换时电动机的安全存在不确定性。

尽管快速切换的重要判据之一是捕捉电动机耐受电压点准则, 但在负荷母线上电动机数量较多的场所, 各类电动机的参数和驱动机械的惯量特性存在着差异, 因而合成母线残压特性曲线与分类的电动机的残压特性曲线差异较大, 按母线残压曲线为基准确定的快切投入点, 并不能确保每类电动机都是安全的, 仍然存在某台或某几台电动机因过压而损坏的风险。

(4) 快速切换时两回电源间是否出现环流存在不确定性。

为了能在极窄的安全区域内完成切换, 快切装置一般采用同时切换 (另两种切换方式为相继切换-串联切换和搭接切换-并联切换) , 所谓同时切换, 就是切换命令同时发给负荷母线进线断路器 (QF1) 和接入备用电源的母联断路器 (QF0) , 正常情况下, 断路器的分闸快于断路器的合闸, 即QF1先分闸, QF0后合闸, 不会有两回电源并联并出现环流的情况, 但断路器分、合闸时间差距不大, 如真空断路器分合闸时间差只有10～30 ms。在工程实际中考虑到断路器分、合闸机构机械特性的分散性, 同时, 断路器多次分、合动作机械变形等因素的影响, 并不能保证同时接到命令的两个断路器一定是先分后合, 特别是当进线断路器万一出现分闸拒动, 则两路电源有可能并联, 并出现环流。环流的大小取决于两个电源的相量差和环路内的阻抗, 如果环流过大, 会使备用电源的过流保护动作, 同样会扩大停电范围, 严重时环流甚至可能会超出断路器的遮断容量而损坏断路器。

4 结 语

由于有上述几种不确定因素的存在, 备用电源快速切换装置的使用也是有利有弊的。笔者认为:除非用电负荷对短时中断供电特别敏感, 短时停电也会使工艺生产停顿且造成不可避免的重大损失, 才有必要采用备用电源快速切换装置, 否则应采取慎重的态度。在使用该装置时, 还要注重对电源条件的调查, 加强对用电负荷特性、电力系统继电保护整定的研究, 尽量提高快速切换投入的成功率并降低停电范围扩大或电机损坏的风险。

参考文献

备用电源快切装置 篇4

该装置经过KK1, KK2断路器引入主、备母线电压 (主母Ua1, Ub1, Uc1, 备母Ua2, Ub2, Uc2) 用于母线有电压、无电压判别。装置引入QF1及QF2断路器位置动合触点用于系统运行方式判别, 自投准备及自投动作。KK1, KK2触点用于电压是否引入到装置判断的依据。ZK为备自投转换开关投入触点。BS为备自投外部闭锁触点。

1 自投过程

1.1 充电条件

(1) 装置运行且自投转换开关在投入位置 (DI6有信号输入) ; (2) QF1在合位, KK1, KK2在合上状态 (DI1, DI4, DI5有信号输入) ; (3) QF2在跳位 (DI2无信号输入) ; (4) 主、备母线三相有电压 (Ua1, Ub1, Uc1有电压输入, Ua2, Ub2, Uc2有电压输入, 并且输入的电压大于备投设置中的有电压定值) ; (5) 无闭锁自投条件, BS信号为0状态 (DI7, DI3无信号输入, 如果无闭锁条件, 此触点可不接) ; (6) 经10 s后备自投充电完成, 显示屏上备自投状态显示“备投充电完成”, 状态指示灯为红色。

1.2 放电条件

(1) 备自投转换开关投入位置为退出 (DI6无信号输入) ; (2) QF1为分, KK1, KK2任一在分状态 (DI4, DI5任一无信号输入) ; (3) 任一开关拒动, 有任一闭锁条件; (4) BS信号为1状态; (5) 备用母线无电压; (6) 放电状态下显示屏上备自投状态显示“备投放电”, 此状态备自投装置不能自投。

1.3 动作过程

充电完成后, 主母线三相失压, 电压值小于备自投设置中的无电压定值, 备用母线有电压并且大于有电压定值, 经整定延时跳断路器QF1, 检查断路器QF1跳开后合断路器QF2, 检查断路器QF2合上后, 发“自投成功”信息和事件动作信号。如果“跳断路器QF1”信号发出而QF1断路器拒动, 经延时发“备投失败”信息和事件动作信号;如果断路器QF1已分闸, “合断路器QF2”信号已发出而QF2断路器拒动, 经延时发“备投失败”信息和事件动作信号。备自投动作失败后, 备自投处于放电状态。

2 自复过程

2.1 充电条件

(1) 装置运行且自投转换开关在投入位置; (2) 断路器QF2在合位, 备用母线三相有电压, 断路器KK1, KK2在合上状态; (3) 断路器QF1在跳位; (4) 自投动作为成功标志 (软件内部判断有自投动作过程且动作成功) ; (5) 无闭锁自复条件, BS信号为0状态; (6) 自投动作成功后即转为准备自复状态。

2.2 放电条件

(1) 备自投转换开关投入位置为退出; (2) 断路器QF2为分, KK1, KK2任一在分状态; (3) 任一开关拒动; (4) 有任一闭锁条件, BS信号为1状态。

2.3 动作过程

备用电源快切装置 篇5

关键词：工作电源,备用电源,自动投入装置,联锁

1 概述

热力控制均进入计算机时代, 但对于备用电源自动投入装置 (以下简称“BZT”) 还应用第一代电磁型原理的继电器来实现, 由电磁型继电器组成的“BZT”装置, 常因其中某个继电器线圈开路或接点接触不良等原因发生“BZT”装置拒动, 造成锅炉灭火、停机事故的发生, 为解决上述问题, 结合兄弟厂经验, 利用上海新华公司DCS系统对富二厂#2机组“BZT”装置进行改造。

2 BZT设计

针对“BZT”装置可靠性的考虑, 将“BZT”回路中设“BZT”端子板与“BZT”卡件板, 使输入、输出回路与逻辑回路分开, 防止外部电压烧损“BZT”卡件板而造成装置误动。在“BZT”卡件上板固定逻辑程序, 不利用计算机程序来实现, 防止程序出错或程序员误改动造成“BZT”装置工作不正常。在“BZT”卡件板上以最后一次收到信息为准, 此功能在计算机死机时“BZT”也能正常工作。

2.1 BZT投入条件

为简化操作员检查步骤, 在本设计中取消联锁操作把手及“BZT”指示灯, 由操作员观察“BZT”投、切信号, 即可知道“BZT”投入、断开状态及“BZT”回路是否良好, 见图1“BZT”投入条件。

2.1.1 操作员计算机画面上投入、断开“BZT”联锁软按钮。

2.1.2 3YJ有电证实, 表示备用电源高压侧有电压, “BZT”装置可以投入, 如备用电源高压侧无电压, “BZT”装置不可以投入。

2.1.3 32 (42) 开关启证实, 表示6KV母线由工作电源开关供电, 可以投“BZT”, 如6KV母线不由工作电源开关供电, 不可以投“BZT”。

当上述第二、第三条件满足时, 操作员想投入“BZT”, 点“BZT”投入软按钮, “BZT”投入, 断开则点“断开”按钮。当“BZT”投入以后, “BZT”显示为投入, 如备用电源高压侧失电或工作电源启证实不好时, “BZT”由投入变为退出, 操作人应查找原因处理。在“BZT”的第三个条件32 (42) 开关启证实中加2秒保持, 作用是当分支差动保护动作时, 工作电源开关跳闸, “BZT”由投入变为退出, “BZT”将拒动, 达不到备用电源自动投入的目的;如将32 (42) 开关启证实中加2秒保持, 则实现“BZT”功能。

2.2 误操作。

当“BZT”投入时, 31开关因操作员误拉开或保护跳闸时, 计算机得到31开关停证实信号后, “BZT”启动, “BZT”卡件发出指令停32开关, 同时启动告警信号A分支“BZT”误操作动作, 计算机在得到32开关停证实信号以后, 发出合33开关 (备用电源开关) , 合33开关必须在分支过流保护不动作情况下, 如分支过流保护动作, 则6KV母线上有故障点, 此时应闭锁“BZT”, 禁止备用电源投入, 如不闭锁“BZT”, 则备用电源合到故障母线上, 备用电源保护会再次跳闸, “BZT”动作无意义。

2.3 低电压。

低电压启动“BZT”是当6KV母线上电压下降在厂用工作电源不能正常供电情况下, “BZT”装置将6KV母线上供电电源由工作切至备用。“BZT”装置低电压启动条件:除联锁投入外, 需1YJ、2YJ失电, 1YJ、2YJ失电闭接点接通, 表示母线PT二次反应母线电压下降到“BZT”启动值。PT投入表示只有在母线上PT投入时“BZT”才能投入, 如PT不投入, PT二次无电压, 当“BZT”投入时造成“BZT”误动, 低电压也应经分支过流闭锁原理同误操作是为防止母线上故障时合备用电源。

3 结论

备用电源快切装置 篇6

关键词：自动重合闸,自动控制,可靠性

0 引言

在电力系统中. 很多用户和用电设备是由单电源的辐射形网络供电的。 当供电电源由于某些原因而断开时, 则连接在单电源上的用户和用电设备将失电, 给生产和生活造成不便利, 带来经济损失。

为了避免出现此种现象.保证用户不间断供电, 在发电厂和变电所中通常设有两路及以上的电源进线, 其中一路作为工作电源, 一路作为备用电源。 如果在备用电源的线路上装设备用电源自动投入装置, 则当出现故障, 工作电源失电后, 备用电源能自动而且迅速地被投入到工作中, 避免了停电现象, 从而大大提高供电的可靠性。

1 什么是备用电源自动投入装置

当因为故障, 工作电源掉电时, 自动装置把备用电源立即投入, 使得供电的连续性得到保证, 这种自动装置称为备用电源自动投入装置, 简称APD或BZT。 备用电源自动投入是保证电力系统连续可靠供电的重要措施。

2 安装备用电源自动投入装置的意义

当丁作电源消失时, 备用电源的投入, 可以用手动操作, 也可以用BZT装置自动操作。 采用BZT装置自动投入, 中断供电时间只是自动装置的动作时间, 时间很短, 只有几秒, 对生产无明显影响, 故BZT装置可大大提高供电可靠性。

3 备用电源自动投入装置的分类

变电所中一般是采用两路电源供电, 一路是工作电源进线, 另一路是备用电源进线。 工作电源和备用电源的接线方式可分为两类:一类是明备用电源接线方式, 另一类是暗备用电源接线方式。

什么是明备用电源的接线方式? 即正常工作情况下, 只有工作电源工作, 而备用电源不工作, 只有在工作电源发生故障时备用电源才投入工作。

什么是暗备用电源的接线方式? 即正常工作情况下, 工作电源和备用电源电源都投入工作, 它们之间互为备用。

4 供电系统对备用电源自动投入装置的基本要求

其基本要求如下:应保证备用电路投入的时候, 工作电路一定是断开的;工作电源的电压失电时, 自动投入装置均应动作;保证该装置只动作一次;电压互感器任一熔断器熔断时, APD装置不应误动;备用电源有压才能投入;该装置的动作时间应尽可能缩短, 以利于电动机自启动和缩短停电时间。

5 备用电源自动投入装置保护原理

备用电源自动投入装置中.当一次运行方式相对固定时, BZT装置接线比较简单。 但对于实际的运行方式来说, 不可能永远在一种方式下运行, 顾及到电网的灵活性, 要求BZT装置投入时的动作过程也相应有所不同, 如下图所示:

在图中这种接线方式下, 共有三种可能的运行方式, 从而也就有三种备自投方式:

第一种运行方式:正常运行时3QF处于断开位置, I、Ⅱ段母线分裂运行, 分别由T1、T2 供电。 在这种运行方式下, 如果I回路故障, 导致I段母线失压, 此时BZT装置应能自动断开运行断路器1QF和2QF, 然后再投入分段断路器3QF, 使母线I恢复供电;此种方式属暗备用的各自投方式。

第二种运行方式:1QF、2QF、3QF处于合闸位置, 4QF、5QF断开, 正常运行时由T1 给两条母线供电。 在这种运行方式下, 如果I回路故障, 导致两段母线均失压, 此时BZT装置应能自动断开运行断路器1QF、2QF, 然后再投入4QF、5QF, 使T2 两段母线供电。 此种方式属明备用的各自投方式。

第三种运行方式:3QF、4QF、5QF处于合闸位置, 1QF、2QF断开, 正常运行时由T2 给两条母线供电。 在这种运行方式下, 如果Ⅱ回路故障, 导致两段母线均失压, 此时BZT装置应能自动断开运行断路器4QF、5QF, 然后再投人1QF、2QF, 使T1 给两段母线供电。 此种方式属明备用的各自投方式。

6 结语

本文就变电所备用电源自动投入装置原理及接线方式进行了详细的探讨, 希望能给同行们做相关研究提供参考价值。

参考文献

[1]张英, 赵芳.电力系统自动装置[M].北京:中国电力出版社, 2012.