微机型保护装置（精选8篇）
微机型保护装置 篇1
一、引言
随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步, 微机型继电保护装置的应用越来越广泛, 施工企业面临着此类系统装置的调试问题。本文通过对微机型继电保护装置回路和系统的现场调试, 提出现场调试的注意事项以及常见问题的解决方法。
二、回路调试
回路调试即结合设计要求和系统功能进行全面细致的试验, 以满足变电所的试运行条件。回路调试包括一次、二次系统的接线、保护、监控、打印等功能的全面校验和调试。
(一) 一次、二次系统的接线检查
1. 开关控制回路的调试。
送出直流屏控制电源、合闸电源, 检查一次开关侧储能电源或合闸电源保险是否合上, 手动逐一合上装置电源开关和控制回路开关, 检查控制回路、断路器位置指示灯是否对应, 分合闸是否正常;如不正常要立即关闭控制电源, 查找原因。
2. 开关状态在后台机上的反应。
手动逐一分合一次侧断路器、隔离开关、接地刀等, 查看后台机上的显示名称、时间是否正确对应, 断路器、隔离开关、接地刀状态显示是否正确。若与实际相反, 检查断路器、隔离开关、接地刀辅助触电常开常闭点是否接反, 或检查后台机遥信量组态改正。
3. 变压器等设备信号的检查。
变压器本体瓦斯、稳定、压力等信号在后台机上的显示名称、时间是否正确;重瓦斯、压力信号应跳主变各侧断路器, 轻瓦斯、温度高信号应报警。变压器测温电阻有3根出线, 一根接测温电阻一端, 另两根共同接测温电阻另一端, 用以补偿从主变到主控室电缆本身的电阻, 提高测温的精度。
4. 二次交流部分的检查。
用升流器在一次侧分别对A、B、C三相加单相电流, 对二次电流回路进行完整性检查, 不应出现开路或者串到其他回路的现象, 在保护装置面板查看保护和测量回路电流的数值、相别, 用钳流表在电度表测量计度电流, 最后在后台查看电流显示是否正确。用升压器在TV二次侧分别对A、B、C三相加单相电压, 检查对应母线上所有保护、测量、计量电压回路应有电压, 其他母线上应无电压, 保护装置面板、后台机电压显示值对应正确, 用万用表测量计量柜电压也应该正确。加三相电压, 用相序表测量保护、测量、计量电压相序与所加电压相序对应, 如保护装置有TV切换功能, 模拟运行实际条件, 满足PT柜工作、试验位置逐一进行切换。
(二) 装置保护功能的调试
装置保护功能的调试一般根据线路、变压器、电动机等继电保护装置类型, 依据设计定值, 用专用继电保护测试仪在保护装置上加电流或者电压, 检查装置动作精度并传动断路器, 在后台机上应正确显示保护动作信息, 开关变位信息和动作时间数据。
(三) 装置监控功能的调试
装置遥控功能的检查:后台应能可靠准确地遥控断路器分合闸。如遥控失败, 查找原因。测控装置或控制回路是否上电;直流屏合闸电源或者一次开关处保险是否投入;测控装置通讯是否已通;装置远方、就地切换开关是否切到远方位置;断路器分合位置、工作试验位置是否在后台上正确反映;控制回路接线是否正确。
按最终版一次系统图纸做好后台监控一次系统图, 详细核对断路器、隔离开关编号, TV、TA变比, 将模拟量、脉冲量系数设置正确。系统图、网络图、棒图、实时报表、历史报表等图表按实际进行设计、组态, 做到完整准确。
(四) 装置打印、声音报警功能的调试
要求打印机设置正确, 打印图形、报表完整美观, 大小合适。能够实现自动打印和手动打印。
对断路器、隔离开关等开关量加声响报警功能, 对保护动作信息加声响报警功能。与智能直流屏、智能电度表、五防等装置的通讯应正确。
在最后阶段还应对整个综自系统完善, 确保综自系统防雷抗干扰, 检查各屏上标签框上应做好正确标识。
三、系统调试
系统调试要求详细观察系统的运行状态, 以便及时发现隐患。
(一) 差动保护极性校验
主变压器带上一定的负荷后, 才能判断出主变压器差动极性。在监控后台机上查看某一时刻主变电流采样数据, 根据差流相数据的大小判断差动极性, 也可通过对各相电流的波形分析差动极性。正常状态下, 对于两圈变压器在同一时刻, 主变压器高低压侧A-a, B-b, C-c相电流波形应正好相反, 即高压侧为正半波数据, 低压侧为负半波数据, 且最大值相加应为0。对于三圈变压器, 送点侧与受电侧各侧电流波形相反, 且最大值相加应为0。如相反, 则需等停电以后在TA二次侧更改极性接线。
(二) 带方向保护的方向校验
线路带上一定的负荷后, 在监控后台机上查看某一时刻同相电流电压数据进行分析。例如:线路输送功率为从变电站向线路送电, 则A相电压正半波最大值应超前A相电流正半波最大值一定角度 (最大不超过180°) , 即同半波数据内电流最大值落后电压最大值几个采样点;否则, 线路保护方向错误。根据装置采样频率可以算出两点之间的角度, 如12点采样, 则两点之间为360°/12=30°。同理, 可校验B, C两项。
四、常见问题及解决方法
1.后台机显示电流、电压不准确。应查看后台机TV、TA变比设置是否正确, 再查看二次接线是否有误, TA二次侧是否被短接。
2.后台机显示线路、主变各侧功率不准确。功率方向应沿袭流出母线为正、流入母线为负的规定, 若现场有功率测量装置, 可直接通过测量二次电流、电压、相位即可算出功率。若现场无功率测量装置, 可采用两表法或三表法根据公式P=√3UIcosΦ计算功率, 如算出的功率与显示不一致, 则用相序表测量装置电压相序;电流相序电流极性是否正确, 可以在开关柜端子排依次短接A、B、C三相电流, 并拆掉端子排至主控室或柜上装置电流线, 在后台机上观察三相电流数据显示是否正确变化, 由此可排查电流相序的正确性;若电流相序正确, 应查电流极性是否正确, 各电压电流等级母线上进出有功功率应平衡, 各母线上所有受电间隔有功功率之和与送电间隔有功功率之和应相等。如不相等, 可根据变电所实际运行状态判断哪个功率方向不正确, 功率反的功率点将TA极性对调即可。
需要注意的是主变送点侧、受电侧有功功率, 无功功率不一定完全相等。由于主变传输的是视在功率, 只要送电侧等于受电侧的视在功率即可。
回路调试。系统调试结束后, 针对试运行期间反映出来的问题进行消缺处理, 并做好计算机监控软件的数据备份和调试资料的整理交接。至此, 一个综合自动化变电所的现场调试工作结束。
参考文献
[1]熊为群, 等.继电保护自动装置及二次回路[M].北京:中国电力出版社, 2005.
[2]马永翔.电力系统继电保护[M].重庆:重庆大学出版社, 2004.
微机型保护装置 篇2
【关键词】小电流接地选线；单相接地故障；零序互感器
1.引言
我国中低压配电网大都采用中性点非直接接地方式。在这类电网中发生单相接地故障時，接地故障处仅流过线路电容电流，其数值较小（因此此类电网通常称为小电流接地系统）；由于不产生接地电流，且线电压仍是对称的，不影响用户的正常供电。规程规定允许运行1-2小时，但此时非故障相对地电压升至线电压水平，可能导致其绝缘薄弱处发生对地击穿，从而事故扩大，尤其是以电缆为主的配电网，电缆一旦发生单相接地，多发展为永久性的相间或三相故障。因此迅速确定单相接地时的接地线路对供配电系统的安全运行意义重大。目前，在中性点非直接接地系统中，大多安装了微机小电流接地选线装置，用于单相接地故障时，在线自动查找接地故障线路。我公司供电系统多采用YH-B11型微机保护装置，但在实际运行过程中，发生装置拒选线、误选线现象。下面就结合两起选线装置据动及误动故障进行分析。
2.两起故障及原因分析
我公司110kV大高炉变电站、110kV陈家庄变电站均装有YH-B11型微机型小电流接地选线装置。实际运行过程发生了拒选线及误选线现场。
2011年6月21日，110kV大高炉变电站站10kV母线Ⅱ段上1205线发生接地，小电流接地选线装置实际选线1206。通过调取选线装置的录波数据，进行查看后，发现1205线的CT极性与1206线的CT极性同时接反，从而导致发生接地时，装置线路误选。
2011年6月23日，110kV陈家庄变电站35kV母线Ⅱ段上3537线发生线路单相接地故障，零序电压达到116V时，但YH-B811装置没有正常动作，进行选线。经现场存排查，发生故障时，装置未正常启动，无录波数据，无告警信号。从现象来判定，装置未正常采集到零序电压，由于该站原装有较早型号选线装置采集到了零序电压，判定应是之前屏内零序电压端子出现了虚接情况，从而导致装置无法正常采集零序电压，进行选线。
3.小电流接地选线装置常见问题及解决方法
通过对两站的故障进行排查后，可以看出，两起故障皆为工程施工不完善所造成，产品安装后，由于变电站皆带电运行，为保证安全生产，不能进行停电试验，无法判断整个站内零序CT、零序PT的极性和接线的正确性和完备性。下面就微机型小电流接地选线装置可能造成装置
3.1 零序电流互感器选择不当造成选线装置不能可靠动作
冶金企业馈出线大多采用电缆线路，特别是35kV供电线路多采用单芯电力电缆，系统单相接地时，接地电流较大。如果零序电流互感器变比选择过小，较大的电容电流会造成零序电流互感器极性饱和，零序电流互感器二次电流畸变造成选线装置不能正确启动。因此，在进行微机型选线装置安全选择时，要结合系统规模及电容电流情况，适当选择零序电流互感器变比，选择精度高、灵敏度高的零序电流互感器。
3.2 零序电流互感器安装位置错误造成选线装置不能可靠动作
零序电流互感器与高压电缆头的相对位置关系绝定了零序电流互感器是否能够监测到故障时系统产生的不平衡的电容电流。电缆穿过零序电流互感器时，接地点（电缆接地线与电缆金属屏蔽的焊点）在互感器以上时，接地线应穿过互感器后才接地；电缆接地点在互感器以下时，接地线应直接接地。其他安装方式均属典型错误的位置，将造成接地故障时采集不到零序电流，因而使选线装置不能正确动作。
3.3 零序电流互感器接线极性错误造成选线装置不能可靠动作
零序电流互感器标有“P1”（或者“L1”）端应朝向高压母线，二次端子的极性与微机选线装置的极性应一致，否则零序电流就会直接流入大地而未通过选线装置。所以极性接法也将导致保护装置不能正确动作。
所有馈出线的零序电流互感器电气特性应基本一致，一、二次极性应核对正确，零序互感器的引出极性一定要统一。选线装置接线时，必须注意与零序互感器的同名端保持一致，且应按微机保护装置的要求接入，为了防止电磁干扰减小误差，二次电缆最好选用屏蔽电缆，屏蔽层两端接地。
3.4 灭弧装置与选线装置配合不当造成选线装置不能可靠动作
由于冶金企业多数采用电缆线路，为最大限度的减少单相接地时对电缆的损伤，多数变电站母线均安装有灭弧装置。我单位多数变电站35kV母线或10kV母线上均装有合肥凯利有限公司生产的灭弧装置。此类产品检测到系统单相接地时，装置自动动作将接地相金属性接地，以消除接地点得电弧。在装有灭弧装置的变电站，微机选线装置就要求与灭弧装置动作时间能够配合，在灭弧装置动作前，微机选线装置选出接地线路。因此在选择选线装置时，应根据灭弧装置的动作时间来考虑选线装置的选线时间，确保选线装置选线时间小于灭弧装置的动作时间，以提高微机选线装置的动作可靠性。
4.结束语
微机型保护装置 篇3
关键词：微机型,继电保护,测试装置,设计,电力系统,PC104,分析
微机型继电保护测试装置在实际中的开发应用实现, 就是随着电力系统的不断发展以及电网运行需求的不断提升, 在原有继电保护测试装置工作原理基础上, 逐渐开发设计应用实现的。与原有的继电保护装置相比, 微机型继电保护装置不仅对于原有继电保护装置的工作性能有很大的改善和提高, 而且对于提高电力系统运行的安全性与稳定性也有着积极的作用, 对于微机型继电保护测试装置的开发设计分析, 就是在微机型继电保护装置在电力系统中的应用发展背景下, 逐渐被重视起来的。目前, 国内外对于微机型继电保护测试装置的研究分析已有很多, 并且多种研究产品在电力系统运行中也得以应用实现, 但是, 从整体上来讲, 微机型继电保护测试装置的相关研究, 仍然有待发展与进步。
1 基于PC104的微机型继电保护测试装置工作原理分析
1.1 PC104系统的特征概述
在计算机信息发展领域中, PC104系统主要是指一种比较新型的计算机测控平台, 它作为一种嵌入式的PC系统, 在实际应用中, 不管是软件还是硬件结构部分与标准的台式PC系统结构能够完全实现兼容。在实际测试应用中, PC104系统不仅具有上述的特征优势, 并且还由于体积结构紧凑且比较小、结构模块独立、紧固推叠安全的方式等特点, 在实际中的应用范围领域也比较广泛, 并且适用于进行高密度以及小体积、便携式的测试装置设备开发设计应用。
1.2 基于PC104的微机型继电保护测试装置工作原理
通常情况下, 在实际测试应用中, 基于嵌入式PC104系统的微机型继电保护测试装置主要包括人机界面以及嵌入式微型计算机PC104系统、输出部分等三大结构部分。其中该测试装置中的输出部分通常也称为是功率放大结构部分。在电力系统运行过程中, 基于嵌入式PC104系统的微机型继电保护测试装置对于继电保护的监测实现, 主要由人机界面, 也就是微型计算机首先通过串口结构部分对嵌入PC104系统进行控制命令的发送, 然后由PC104系统根据控制命令进行波纹数据的计算分析, 最终对于继电保护的相应实验波形信号进行输出。在整个测试装置结构中, 嵌入PC104系统对于人机界面以及电力系统运行中的电力电压、电流功率放大信号反馈、接点状态等, 具有连接作用, 以实现测试装置对于继电保护工作的监测实现, 是整个微机型继电保护测试装置中的核心部分。
2 基于PC104的微机型继电保护测试装置的设计
应用嵌入式PC104系统进行微机型继电保护测试装置的设计实现, 需要从该测试装置系统的硬件结构设计与软件系统设计两个部分进行设计分析。
2.1 继电保护测试装置硬件系统结构设计
如下图1所示, 为基于嵌入式PC104系统的微机型继电保护测试装置的硬件系统结构原理图。通常情况下, 对于该继电保护测试装置的硬件系统结构设计, 也被称作是该测试装置系统的从机设计, 继电保护测试装置中的从机部分的硬件电路, 主要是由嵌入PC104系统和其它一些外围电路组成, 其中, 其它一些外围电路主要是指测试装置从机部分中的数据锁存电路以及译码电路、滤波电路、D/A转换电路、光耦隔离电路和功放电路、输出电路、异常监测电路等。
在电力系统运行过程中, 继电保护测试装置硬件系统结构中的从机在接收到主机信号命令后, 根据命令内容进入相应的试验结构模块, 并进行试验信号需要信号的输出, 以保证测试装置中的主程序结构部分对于电路变化进行控制监测, 并根据监测情况, 及时进行异常信息的反馈, 保证电力系统的安全稳定运行。需要注意的是, 在进行继电保护测试装置硬件系统结构部分, 也就是从机部分的设计时, 还应做好从机的设计选择与应用。进行从机选择过程中, 应注意结合从机的核心软件系统嵌入PC104系统的功能要求, 以满足嵌入系统的实际功能要求为主, 结合具体价格进行选择设计应用;其次, 继电保护测试装置硬件系统结构部分的功能模块设计, 主要包括硬件系统结构的信号输出电路模块以及开出量输出结构模块、开关量检测电路模块、开关监测电路模块等, 各结构模块之间相互作用完成对于电路继电保护的监测控制。
2.2 继电保护测试装置软件系统设计
进行基于嵌入式PC104系统的微机型继电保护测试装置的软件系统结构设计, 其主要应用的软件设计系统通常为Windows98以及Dos等计算机操作系统, 在Visual C++6.0等相应软件的辅助作用下, 实现测试系统软件部分的开发设计实现。
需要注意的是基于嵌入式PC104系统的微机型继电保护测试装置的软件部分, 主要应用于整个测试装置结构中的主机以及从机计算机设备中。其中, 测试装置中的主机设备软件, 主要是为最终监测用户进行友好人机界面的提供以及进行测试试验信号命令的发送。测试装置中的主机软件在进行试验信号命令的发送中, 所发送的试验命令, 是由测试装置中的从机软件进行接收并且经过波形合成输出的信号命令。通常情况下, 主机软件的工作内容主要包括发出信号命令、同步进行波形信号的输出演示、输出控制以及异常信息反馈等, 而从机软件的功能作用主要是进行命令的接收与电路波形信号的合成输出, 在设计过程中根据各自的功能作用进行不同结构模块的设计实现。
3 结语
总之, 微机型继电保护装置在电力系统的运行应用中, 具有比较突出的功能优势, 应用范围比较广泛, 进行微机型继电保护测试装置的设计分析, 有利于避免继电保护问题发生, 保证电力电网的安全稳定以及可靠运行, 具有非常突出的积极作用和意义。
参考文献
[1]赫飞, 汪玉凤, 郑艳明.基于双CPU的微机型继电保护测试装置的设计[J].电力系统保护与控制, 2009.
[2]郝文斌, 李群湛.基于嵌入式PC104的微机型继电保护测试装置设计[J].电网技术, 2005.
微机型保护装置 篇4
微机型保护装置因其调试方便、灵活性好、可靠性高、易于获得附加功能等技术特点而被电网优先采用。本文从保护安装、调试、检验到投运的整个过程出发,介绍微机保护装置检验时需要特别注意的环节。
1 绝缘检验的项目及技术要求
微机保护的绝缘检验需测电流回路的绝缘,交、直流电压回路的对地绝缘以及跳、合闸回路触点间的对地绝缘。
1.1 绝缘检查准备工作
用摇表检查绝缘时,应防止高电压将芯片击穿。因此应先断开直流电源,拨出CPU插件、数模转换(VFC)插件、信号输出(SIG)插件,插入电源插件和光隔插件。然后将打印机串行口与微机保护装置断开,投入逆变电源插件及保护屏上各压板,断开与收发信机及其它保护间的有关连线。除此之外,要求微机保护屏可靠接地,接地电阻应符合设计要求,所有测量仪器外壳应与保护屏在同一点接地。
1.2 对地绝缘电阻的测量及要求
对保护屏内部的微机保护装置,用1 000V摇表分别测试交流电流回路、直流电压回路、信号回路、出口引出触头的对地绝缘电阻,要求大于10MΩ;短接交流电流回路、直流电压回路、信号回路、出口引出触点后,再用1 000V摇表测量对地绝缘电阻,要求大于1.0MΩ。
1.3 耐压测验及要求
上述检验合格后,短接所述回路,并施加1 000V工频电压,做1min耐压试验。试验过程中应无击穿或闪络现象。试验结束后,复测整个二次回路绝缘电阻,应无显著变化。当获得现场耐压试验设备有困难时,也可采用2 500V摇表测绝缘电阻的方法。
2 保护电源的检查内容及标准
2.1 电源的自启动性能检查
试验直流电源应经专用双板闸刀接入,要注意屏上其它装置的直流电源开关(如收发信机的直流电源开关)应处于断开位置。将试验直流电源由零缓慢调至80%额定值,保护的逆变电源插件(+24、+15、-15、+5V)4个电源指示灯应亮。然后断开、合上逆变电源开关,逆变电源指示灯应正确指示。
2.2 检验输出电压值及其稳定性
在只插入逆变电源插件的空载情况下和所有插件均插入正常负载情况下,调节专用直流电源至80%Un、100%Un、115%Un,输出电压应满足表1要求,且各级电源应保持稳定。
2.3 检验纹波电压
无论轻载还是满载,各级输出电压的交流电压分量应小于30.0mV(有效值)。
3 硬件及开关量输入回路检验
硬件检验在装置初通电时进行,主要包括屏幕与键盘检查,定值修改及固化功能检验,定值分页拨轮开关性能检验,稳定值失电保护功能检验,时钟稳定及掉电保护功能检验,告警回路检查,各CPU复位检查等。
保护的逻辑判断及接线的正确性判断有赖于开关量输入回路检验。实际检验方法是:投退压板、切换开关或用短接线将输入公共端(+24V)与开关量输入端子短接,通过查询微机保护装置来检验变位的开关量是否与短接的端子开关量相同。对每个CPU插件的开关量均要仔细检查,并做好记录。
4 保护交流采样回路的检验
采样回路检验旨在保证模数转换插件正确变换,是在校核本机内部传动定值之前必须完成的工作,主要包括零点漂移、各电流电压回路的平衡度、通道线性度及相位特性的检验。
4.1 零点漂移检验
零点漂移影响保护对外加量的正确反应。零点漂移检验应在微机保护装置开机达半小时、各芯片插件稳定工作后进行。具体做法是:短路微机保护装置交流电流回路,开路交流电压回路,利用面板上的人机对话功能或运行PC机调试软件的电源检查命令,分别检查各CPU的通道采样值和有效值。每回路零漂应在规定之内,若不在则可通过调整VFC插件与相应的电位器来使之符合规定。除此之外,还要求零漂值在一段时间(几分钟)稳定在规定范围内。
4.2 各电流、电压回路的平衡度检验
各电流、电压回路的平衡度检验又称电流、电压刻度检查,其目的是检验电流、电压回路中各变换器极性的正确性。试验时将各电流端子顺极性串接,通入额定交流电流(5A);各电压端子同极性并联接入,两端加50V电压。在“不对应”状态下,打印采样值,查看采样报告,即检查所接入端子的相位与大小是否一致。若采样报告中各电压通道采样值、各电流通道采样值的过零时刻相同,则说明各交流量的极性正确。各通道的打印值与外部表计值的误差应小于2%,否则须调整VFC对应通道的变阻器。另外3U0与Ua的采样值应大小相同、方向相反,这有助于在带负荷的零序功率方向极性试验中正确判断零序功率方向元件的动作情况。
4.3 通道线性度检验
线性度是指改变试验电压或电流时,采样值应按比例变化并且满足误差要求。影响数据采集系统线性度的主要因素有压频变换器、电流变换器和电压变换器等设备。试验接线与检查平衡度方法一致。按照微机保护的适用条件,调整试验电压,分别加入60、30、5、1V,电流则为4IN、IN、0.2IN、0.1IN,监视屏幕菜单中各通道的电压、电流采样值的线性度。要求在1.0A、0.5A和1V时外部表计值与打印值误差小于10%,其余小于2%。
4.4 相位特性检验
试验接线改为分别按相加入额定电压与电流,并改变电压与电流的相角(0、45、90、120°)。在显示屏菜单中查询其相位差值,或用打印波形的方法比较相位,要求与外部表计值误差小于3°。
5 定值与保护逻辑功能检验
5.1 定值检验方法
220kV线路保护主要有高频保护、距离保护和零序保护。考虑到保护定值误差等问题,应分别在距离定值的0.7Zset、0.95Zset、1.2Zset和零序定值的1.2Zset、0.95Zset处检测保护动作情况。
5.2 启动回路的调试
“三取二”原则是微机保护的一个特点。在调试微机保护时,应将保护跳线放在“一取一”回路上,这样,试验时可以逐个调试保护的CPU插件。投运前再接回“三取二”回路。
6 微机保护装置的交流动态试验
保护交流采样回路的检验属于微机保护的静态试验,是为微机保护的交流动态试验所做的必要准备。交流动态试验主要包括整组传动试验、与其它保护的传动联合试验、高频通道联调试验、带负荷试验。
6.1 整组传动试验
微机保护交流动态试验以整组传动试验为主,包括微机保护与所有二次回路及断路器的联动试验,不仅能检查出回路中的不正确接线,而且能检查出微机保护间的配合情况,如双重化微机线路的配合、微机保护与失灵保护的配合、微机保护与收发信机的配合及手合于故障线路后加速的模拟试验。基于尽量少跳断路器的原则,在每个保护的整组传动试验(包括单相、相间、反相故障)中,每块连接片都应准确模拟。
6.2 带通道联调试验
通过单侧通道试验及联调试验检验通道的衰耗及输入阻抗计算,检查高频通道的运行情况(校核收信电平、测定收信裕量、检验3dB告警回路),检查高频闭锁保护区内外故障时两侧收发信机及保护的动作情况。
6.3 带负荷试验
投运时的带负荷试验是利用交流电压及负荷电流对装置交流二次回路接线是否正确进行的最后一次检验,因此事先要做出检验的预期结果,以保证装置验的正确性。
(1)检验交流电压、电流的相序:通过采样报告来判断交流电压、电流的相序是否正确,零序电压、零序电流应为零。
(2)测定负荷电流相位:根据采样报告,分析各相电流对电压的相位是否与反映的一次表计值换算的角度与幅值一致。
(3)根据潮流检查3U0、3I0接线是否正确。对于3U0回路的检验,可在室外电压互感器端子箱和保护屏端子排处分别测定二次和三次绕组的各同名相电压,以此来判断极性端;然后在TV端子箱处引出S-N电压加到微机保护3U0绕组上,打印采样值,判断3U0的极性是否正确。对于3I0回路的检验,则在3I0回路通入Ia电流,若3I0采样值与Ia采样值的相位和幅值相同,则说明3I0回路正确。
7 结束语
微机型保护装置是继电保护发展的重要方向,随着城乡电网技术改造的深化,微机保护替代常规继电保护的趋势已不可逆转。与常规继电保护调试相比,微机型保护装置的技术先进性是明显的,但其检验项目、试验方法及技术要求也有明显的差异。本文只简单介绍了微机型保护装置的常规检验项目及技术要求,具体安装、调试、检验时则要根据不同的保护类型、厂家提供的用户手册或使用说明书、保护的选用情况及技术要求,完成相关的检验项目及试验内容,以确保新投运的保护装置安全可靠地运行。
摘要：介绍微机型继电保护的常规检验项目、试验方法及技术要求。
关键词：微机型保护装置,检验项目,技术要求,试验方法
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编[S].北京:中国电力出版社,2000
[2]GB/T 15145—94微机线路保护装置通用技术条件[S]
[3]WXH-11、WXB-11、SWXB-11型微机保护检验规程[S]
微机型保护装置 篇5
1.1 微机型继电保护装置运行干扰产生的原因
电磁干扰的产生一般是由于系统内发生接地故障、倒闸操作或者雷击等原因造成的。而通过交流电压、电流回路、信号及控制回路的电缆等路径, 干扰电压进人保护二次设备, 导致保护装置的“读程序”或者“写程序”出错, 以致CPU执行非预定的指令, 或者使微机保护进入死循环。
1.2 微机型继电保护装置运行干扰的类型
1) 电感耦合
当隔离开关操作后产生的高频电流或者雷电电流通过高压母线时, 高压母线的周围便会产生大量磁场, 一部分磁通把二次电缆包围, 导致在二次回路时能感应出对地的共模性干扰电压, 并传入继电保护装置等类型的二次设备的端子上。当母线上的高频电流经过接地电容并注入地网后, 便会引起地网的地电位, 及地网不同点的电位差。所以, 在二次电缆的屏蔽层中可感应出高频电流, 从而干扰到被屏蔽的二次回路。干扰信号由二次电缆进入保护装置, 使装置受到不同程度的干扰, 致使保护装置无法正常起到有效保护的作用。
2) 接地故障
变电站内发生单相或者多相接地故障时, 会产生故障电流。而这种由于接地故障产生的故障电流将会经过变压器的中性点流入地网, 并经大地和架空地线流回到故障点。强大的故障电流沿着接地点进入变电站的地网, 并且在地网的不同点产生很高的地电位差, 强大的地电位差会产生被称之为50Hz T频干扰, 而这种干扰将严重威胁高频保护。
3) 雷电干扰
因变电站自带强电, 当进入雷击多发的雨季时, 变电站会很容易遭受雷击。当户外线路或构架遭受雷击时, 会有大量电流流入接地网。而由于地网电阻的存在, 二次电缆的屏蔽层在不同的接地点接地时, 会产生流过屏蔽层的暂态电流, 从而导致在二次电缆的芯线中感应出干扰电压, 线路感应的干扰电压也会通过测量设备引入二次回路。而在二次回路中产生的干扰电压可高达30k V, 其频率可达几兆赫。这会严重威胁继电保护装置, 甚至击穿损坏微机保护装置的元器件。
4) 断路器操作故障
当直流控制回路中的电感线圈被断开时, 会产生宽频谱的干扰波, 其干扰频率甚至可达到50MHz。在使用对讲机, 移动电话等通讯工具时, 也将产生高频电磁场干扰。这些高频干扰波都会对继电保护装置产生严重威胁。
2 微机型继电保护装置运行中可采用的抗干扰措施
防止干扰进入弱电系统是抗干扰的最基本措施。一方面可以通过改进装置的硬件部分, 增加其抗干扰能力;另一方面可以从外部环境着手, 通过各种屏蔽、隔离措施, 切断干扰的传播途径。
2.1 装设抗干扰电容
控制电缆电磁干扰中的相当部分来自套管式或柱式TA以及TV的高频传导耦合, 这种耦合直接由母线传入控制回路。由于控制电缆的屏蔽对这种干扰无能为力, 因此, 所有压场地的进线进入到继电保护屏端子后, 必须首先接入接地电容的端子上, 再由接地电容的同一端子引出后, 进入继电保护装置的回路, 在这个过程中不允许用T接方式。
2.2 串接电容
为防止工频量进入变量器, 造成变量器饱和, 引起通道阻塞, 新安装的结合滤波器、收发信机和高频电缆芯线相连接端都应分别串有电容器。对于现正采用的运用高频变量器直接耦合的高频通道, 而此时结合滤波器和收发信机高频电缆侧均无电容器, 便要求在其通道的电缆芯回路里串接一个电容器, 其参数须为:0.05f左右, 交流耐压为3 000V/1min。另外, 串接电容器后应检查通道宽度。
2.3 采取良好的屏蔽措施
接地屏蔽能够有效阻隔电磁波向被屏蔽大范围的传播, 从而使被屏蔽范围内的回路不至于受到外界电磁波的干扰。所以, 二次回路的电缆应选择使用屏蔽电缆, 如KVVP22和KYJVPO等型号的电缆。针对单屏蔽层的二次电缆, 屏蔽层则应两端接地;而对于双屏蔽层的二次电缆, 外屏蔽层则应两端接地, 而且内屏蔽层宜选择在户内端一点接地。综上所有电缆屏蔽层的接地则都应连接在二次接地网上。另外, 用于集成电路型、微机型保护装置的电流、电压和信号接点的引入线, 则宜采用屏蔽电缆, 且屏蔽层在开关场与控制室应同时接地, 以保证各相电流线、各相电压线和其中性线分别置于同一电境内。值得注意的是, 不允许利用备用电缆芯的两端同时接地的方法来作为抗干扰的措施。
2.4 保护屏的接地措施
将保护屏底部的漆、铁锈清理干净后, 把保护屏和底部的槽钢可靠地连接, 保证保护屏底部的接地小铜排与地网之间采取50mm的多股铜芯线可靠地连接需指出的是, 在电缆层中已事先铺设好直径为100mm的接地铜排形成的铜接地网格。
2.5 加强并规范变电站二次系统的防雷接地工作
保护站内设备减少雷电伤害的一个重要工作环节便是变电站二次系统的防雷工作。在这个环节中, 应力求做到统筹规划和整体设计, 同时从接地、屏蔽、均压、限幅和隔离等5个方面来采
在写法结构上, 按照索赔事件发生、发展、处理和最终解决的过程编写, 并明确全文引用有关的合同条款, 使发包人能历史地, 逻辑地了解索赔事件的始末, 并充分认识到该项索赔的合理性和合法性。
3) 计算部分。索赔计算目的, 是以具体的计算方法和计算过程, 说明自己应得经济补偿或延长时间, 如果说根据部分的任务是解决索赔能否成立, 则计算部分的任务是决定应得到多少索赔款额和工期。前者是定性的后者是定量的。
在款额计算部分, 承包人必须阐明下列问题:索赔款项的要求;各项索赔款的计算;如额外开支的人工费、材料费管理费和所失利润;指明各项开支的计算依据及证据资料, 承包商应采用 (上接第70页)
取综合防护的措施。应遵循从加强设备自身的抗雷电电磁干扰能力着手, 以加装SPD防雷器件相结合的原则。同时, 在雷电过电压有可能侵入的输入和输出口设置相应的保护措施, 把干扰系统的过电压控制在允许的范围之内。
参考文献
[1]王瑞红.谈变配电站微机自动化保护装置抗干扰措施[J].黑龙江科技信息, 2007 (5) .
微机型保护装置 篇6
1 微机型小电流接地选线装置误动作
中国的电网中, 大多采用中性点非直线接地系统, 同时大多数安装的都是微机型小电流接地选线装置。由于工作人员操作过程中存在一些不当的误动作, 用于单相接地的装置容易出现故障。主要的误操作主要体现在以下几个方面。
1.1 零序电流互感器选择不当
零序电流互感器选择不当, 这是现实的使用过程中比较常见的问题。由于零序电流互感器选择不当, 容易造成装置出现故障。比如, 在冶金企业一般都是采用电缆线路, 尤其是一些35 k V供电线路, 这些供电线路一般都是单芯电力电缆, 通常都是单相接地, 在接地的过程中, 瞬间电流较大。因此, 如果零序电流互感器选择不适当, 出现过小或者是过大的情况, 就容易造成零序电流互感器趋于不正常的极端饱和, 进而影响相关装置的正常使用。这一类情况, 也是微机型小电流接地选线装置误动作中比较常见的情况, 而分析其原因, 主要是因为对于相关知识了解不够专业化, 同时对于零序电流互感器的把握缺乏一定的经验。因此, 投入使用就会引起一定的问题。
1.2 零序电流互感器安装位置有差错
选择到合适的零序电流互感器当然有着重要的作用和价值, 但这仍然不能够保证不出现一些误动作的情况, 影响相关装置的正常使用。在现实的操作过程中, 零序电流互感器的安装位置也是有着一定的讲究。如果零序电流互感器的安装位置存在一定的差错, 那么这就会关系到能够正常地监测到故障发生时产生的不平衡电容电流。如果不按照相关的规定安装电流互感器的位置, 当出现电缆穿过零序电流互感器时以及接地点在互感器以上时, 接地线可能直接接触地面造成相关设备出现一些使用上的故障。比如, 采集不到零序电流, 进而导致选线设备无法正常使用。
1.3 零序电流互感器接线极性错误
零序电流互感器接线极性错误也是微机型小电流接地选线装置使用过程中常见的错误。针对这一个问题, 我们可以这样来理解, 由于科学化的设备使用和操作不能仅仅依靠工作人员的经验, 更需要根据相关设备的标志来进行把握。因此, 按照科学的标志来了解相关极性的意义有着重要的作用。
但是, 在现实的操作过程中, 有一些工作人员对于相关的标记不是特别了解, 将零序电流互感器上标有“P1”的一端指向了高压母线, 而二次端子的极性与微机选线的极性不相匹配, 进而造成了零序电流直接指向地面, 而未通过选线的装置, 进而影响了相关设备的正常使用。
2 微机型小电流接地选线装置问题解决
发现问题是为了更好地解决问题, 探析微机型小电流接地选线装置中误动作存在的原因, 是为了更好地解决其中存在的问题, 介绍故障产生的概念, 更好地促进微机型小电流接地选线装置的使用, 促进相关装置的正常使用, 尤其是电网的正常使用。
2.1 选择相匹配的零序电流互感器
针对上述提到的零序电流互感器选择不当的问题, 选择相匹配的零序电流互感器是重要的解决措施。首先, 在进行微机型选线装置安全选线时, 要结合实际情况下的系统规模以及相应的电容电流情况, 进行充分而又有效地了解, 适当地选择合适的零序电流互感器, 尽可能选择精度、灵活度、敏感度高的零序电流互感器, 来更好地保证微机型小电流接地选线装置的正常安全使用。
2.2 正确安装零序电流互感器位置
针对零序电流互感器安装位置有差错的问题, 最主要的解决方法就是正确安装零序电流互感器的位置。但是如何才能确保按照的有效性呢?主要可以从以下几个方面来解决。
(1) 选择专业性和经验性都强的安装人员, 有效的操作需要相关的工作人员来完成, 因此, 建立在专业性以及经验性基础上的安装人员才能更好地从标准出来来正确地安装零序电流互感器的位置;
(2) 对于以安装的零序电流互感器位置进行充分的检测, 根据实际的情况来进行科学地调整, 使其符合最科学化的标准。
2.3 正确匹配零序电流互感器接线极性
正确匹配零序电流互感器接线极性有着现实的重要性。针对这一点要求, 需要相关的工作人员充分了解相关的电流互感器接线的极性, 并且做到不同的设备的接地极性相互匹配, 来更好地帮助相关设备正常投入使用, 充分发挥其价值, 更好地帮助微机型小电流接地装置的正常使用。
3 结语
总而言之, 我们的生产生活已经离不开微机型小电流接地选线装置发挥其作用, 它很好地服务于社会生活, 帮助各种电力设备更好地进行使用。因此, 更好地研究分析微机型小电流接地选线装置使用过程中出现的问题, 给出相关的解决措施, 才能更好地确保选线装置的动作正确, 才能真正充分发挥其价值。
参考文献
[1]陈忠仁, 李微波, 吴维宁.一种新型小电流接地综合选线装置[J].电力自动化设备, 2007 (5) :23-25.
[2]贺家李, 宋从矩.电子系统继电保护原理[M].3版.北京:中国电力出版社, 2007:52-60.
[3]何志励.工程质量在电力建设的作用[J].经营管理者, 2010:22.
微机型保护装置 篇7
关键词：厂用电,切换装置,核电,逻辑
0 引言
大容量核电机组一旦发生核事故, 将有可能带来灾难性的后果, 因此核电厂的安全设计必须保证能够安全停堆、能够冷却堆心且长期排出反应堆余热、能够把放射性物质包容在系统屏障内三项基本功能。这就对核电厂厂用电系统的安全可靠性提出了很高的要求, 厂用电系统的可靠与否对整个机组乃至整个电厂运行的安全可靠性都有着相当重要的影响, 而厂用电切换系统是整个厂用电系统的一个重要环节。
目前, 厂用电切换大多采用两种方式。一是利用工作开关辅助接点直接或经低电压继电器、延时继电器等来启动备用电源开关合闸, 该方式没有对厂用电源切换前母线残压与备用电源之间的频差及角差进行检测, 可能会造成较大的冲击电流, 从而导致设备损坏或切换失败。另外, 此种方式通常完全由继电器搭建回路, 某个继电器故障就会导致切换失败。秦山第二核电厂#1、#2机组厂用电切换采用这种方式, 曾在大修期间厂用电切换时发生因继电器故障导致切换失败的情况。另一种是采用微机厂用电切换装置, 该方式可以对电压、频率、相角等进行检测, 并根据相应的算法、判据来选择最佳的切换时间, 从而保证切换的成功率和厂用电的可靠性。秦山第二核电厂#3、#4机组就采用了MFC2000-2S型微机厂用电切换装置, 投运4年来, 历次厂用电切换均能正确动作, 本文将介绍该装置在秦山第二核电厂的应用及改进。
1 微机厂用电切换装置的应用
MFC2000-2S装置有正常切换、事故切换及不正常切换 (包含低压启动及工作开关误跳启动) 三种启动方式, 根据秦山第二核电厂厂用电运行方式和主、备用电源及断路器的特点, 确定厂用电的具体切换方式。
1.1 正常切换
正常切换方式由手动启动, 通常可在主控制室和装置面板上进行操作。考虑到核电机组的特殊性, 在机组应急停堆盘KPR上也增加了厂用电切换的旋钮开关, 这样在主控不可用的故障情况下, 仍可在应急停堆盘KPR上进行厂用电切换操作, 保证核电厂厂用电的安全, 而且应急停堆盘KPR上的操作优先级高于主控室的操作。正常切换是双向的, 可由工作电源切向备用电源, 也可由备用电源切向工作电源, 主要有以下几种方式。
1.1.1 正常正向切换
核电机组经常是偏保守设计, 尤其重视主冷却剂泵电机、主给水泵电机、循环水泵电机等重要大型设备的保护, 因此无论是什么原因引起的正向切换, 均采用慢切换方式, 即在正常进线开关分闸将母线上重要电机甩掉后再合上备用进线开关, 从而避免快切可能对设备造成的冲击。正常正向切换由“手动正向切换”接点启动, 采用串联切换方式, 先发跳工作开关命令, 工作开关跳开后发出联跳出口, 经串联切换合闸延时 (该延时可投退) 后, 判断是否满足合闸条件, 满足则发合备用开关命令。
1.1.2 正常反向切换
通常进行正常反向切换是在机组大修期间, 此时重要的大型电机等负荷均已停运, 为了运行操作方便性以及提高切换速度, 除了正常的串联慢切换方式外, 增加了快速切换方式。两种反向切换方式靠装置上的切换开关由运行人员根据工况进行选择。正常反向切换由“手动反向切换”接点启动, 根据“切换方式”接点的状态来选择慢切或快切完成母线的电源切换。
1.2 不正常切换
不正常切换方式由装置检测到不正常情况后自行启动, 单向且只能由工作电源切向备用电源。其中, 不正常情况主要有以下两种。
(1) 厂用母线失电。当厂用母线三相电压均低于整定值, 且时间超过整定延时时, 装置先发跳工作开关命令, 工作开关跳开后发出联跳出口, 经串联切换合闸延时 (该延时可投退) 后, 立即发出合备用开关命令。整个切换采用串联模式。
(2) 工作电源开关误跳。因各种原因 (包括人为误操作) 造成工作电源开关误跳开时, 装置将发出联跳出口, 并经串联切换合闸延时后, 判断是否满足合闸条件, 满足则发合备用开关命令。整个切换采用串联模式。
2 在应用中的改进
2.1 初始相角值改进
微机型厂用电切换装置的一个重要优点就是可以监测并比较母线电压与备用电源电压的相角差, 从而选择合适的切换时机。现场实际运行后发现, 装置屏幕上显示母线电压与后备电源电压存在30°的相角差, 其原因是装置采集母线电压为相电压而备用电源电压为线电压。由于6kV厂用电为不接地系统, 三相负载不平衡可能导致中性点零点漂移, 测到的相电压可能不准, 一般在中性点不接地系统中不使用相电压, 因此将切换装置采集母线相电压改为采集线电压, 从而解决装置面板上显示30°相角差的问题。
2.2 PT断线逻辑改进
母线失压可以启动微机型厂用电切换装置进行切换, 但PT二次侧发生空开跳闸、二次接线松动等故障时, 微机型厂用电切换装置将无法感受到正确的电压信息, 因此必须增加“PT断线”的判断逻辑, 以避免错误的电源切换。原先设计的PT断线逻辑如图1所示。
原逻辑取母线三相相电压进行判断, 若三相电压均大于60%或者均小于60%则认为没有发生PT断线, 除此以外的其它情况认为发生PT断线。单从逻辑本身来看是可以的, 但现场母线PT二次侧除接至厂用电切换装置外还并接了多个负载, 如母线电压综保、机组故障录波器、电压变送器、电压监视等, 正常运行时这些并接的负载不会互相干扰, 但发生PT二次侧断线故障时, 则可能会通过其它负荷串电, 影响厂用电切换装置对母线电压的正确采样。现场试验表明, 电压监视S601的影响最大, 假如PT二次侧A相断线, 而S601打在L1-L2位置, 则厂用电切换装置采到的A相电压实际上是通过S601过来的B相电压, 此时将无法判断出PT断线。改为测量线电压后, 在发生PT二次侧单相断线故障的情况下, 即使存在S601串电的问题, 理论上串得的电压最高为相电压57.7V, 不到线电压100V的60%, 原PT断线逻辑可以判断出PT断线。但是, 对于PT二次侧两相断线的故障, 切换装置采集到的三个线电压均为0, 原PT断线逻辑就不能判断出PT断线。于是提出了新的PT断线逻辑, 如图2所示。
新逻辑里, 正常运行工况下, 若母线PT发生二次侧断线故障, 无论单相、两相还是三相断线都可以发出PT断线信号, 从而闭锁慢切装置。在正常电源进线开关100JA发生偷跳情况下“100JA合闸”逻辑为“0”, 逻辑判断不会闭锁慢切装置, 无论母线PT二次侧是否发生断线故障都将进行电源切换。正常电源进线开关100JA合闸时, 其它原因导致正常电源失电情况下“进线PT电压≥70%”逻辑为“0”, 逻辑判断也不会闭锁慢切装置。实践证明, 新的PT断线逻辑可以满足现场实际的需求。
2.3 误跳启动切换逻辑改进
在不正常切换中有厂用电正常进线开关误跳启动厂用电切换的逻辑, 原设计逻辑如图3所示。当正常进线开关因开关本身故障或保护误动等原因分闸后, 启动厂用电切换的“误跳启动”逻辑, 切换装置检测满足切换条件后发出合备用进线开关命令。这里进线开关的分合闸状态是由开关的辅助触点送至厂用电切换装置的, 如果开关在合闸位置而辅助触点发生故障导致厂用电切换装置收到进线开关跳闸的信息, 将会造成误切换, 因此考虑在原逻辑中增加母线低电压的判断。当厂用电切换装置收到进线开关跳闸的信息后开始进行母线低电压的检测, 如果母线电压低于70%额定电压, 则进行电源切换;如果母线没有出现低电压, 则闭锁厂用电切换装置, 发出报警信号, 等待维修人员的检查处理。新的逻辑如图4所示。
3 结束语
微机型保护装置 篇8
厂用电源系统对电厂十分重要,它的正常与否直接威胁到电厂的安全生产,正常情况下采用一路工作一路备用的运行方式,过去一直依靠备用电源自投装置进行切换,备用自投装置由于靠大量继电器连接令控制回路过度复杂,且动作回路受继电器接点影响,现逐渐被性能更优、稳定性和可靠性更高的微机型快切装置所取代,尤其是在厂用电失压事故中更显其优越性,但如果使用不慎也将大大影响其安全可靠性,在此着重介绍快切装置在电厂的正常使用。
2 快切装置的主要切换方式(见图1)
1)快切装置兼有事故快速切换、正常手动切换和异常情况切换功能;按切换动作顺序兼有并联、串联和同时三种切换方式;按切换速度兼有快切和慢切(慢切包含同期捕捉切换和残压切换)。
2)兼有自动、手动和开关误动切换功能,其中自动切换为单向(包括事故和非正常切换)。
3)自动切换具有串联(先跳后合)和同时(先跳后合)两种。
4)手动切换具有并联(先合后切)和同时(先跳后合)两种,其中并联自动和并联半自动两种。
5)事故切换由保护启动,不正常切换包括低电压启动和工作断路器误跳启动两种情况。
3 快切装置在DCS操作系统中的实操
快切装置与传统的自投装置有所不同,其操作主要有以下几种。
3.1 正常的手动切换
在厂用电系统DCS操作界面中选择“并联”,然后点击确认手动起动(切换)按钮进行厂用电源的切换,此方式先进行同期,待满足同期条件后先合备用(工作)电源后切工作(备用)电源。正常手动切换可由“工作转备用”和“备用转工作”的双向切换,主要有以下几种方式。
3.1.1 并联切换
手动起动,若并联切换条件满足,装置将先合备用(工作)开关,经一定的延时后自动(也可选手动)跳开工作(备用)电源开关。
3.1.2 同时切换
手动起动后,先发跳工作(备用)开关命令,待切换条件满足时,发合备用(工作)开关命令。若要保证先分后合,可在合闸命令前加一定的延时,同时切换有快速、同期捕捉和残压切换三种方法,当快切失败时,自动转入同期捕捉或残压切换。
3.2 事故自动切换
事故切换通过发变组主保护动作后起动快切装置自动切换,事故自动切换只有“工作转备用”的单向切换,事故状态下是先切工作电源后合备用电源,不需同期,包括事故串联和事故同时切换两种,前者先跳工作电源开关,确认跳开且条件满足时,合上备用电源;后者先发跳工作电源命令,待切换条件满足(或经延时)发合备用电源开关命令。
3.3 异常自动切换
母线失压时三相电压均低于整定电压,快切装置起动串联或同时方式自动切换;工作电源开关偷跳、误跳时,则由工作电源开关辅助接点起动快切装置自动切换。异常情况下的自动切换也只有“工作转备用”的单向切换。
4 快切装置的技术参数
快切装置的主要技术参数见表1,动作时间会因断路器开断时间不同而异。
1)直流电源电压:DC220V允许偏差:-20%~+15%。
2)交流电压:100V。
3)消耗功率:(1)交流电压回路:额定电压100V时每相不大于1V·A;(2)直流电源回路:额定电压220V时,正常监视不大于40W,当切换动作时不大于50W。
4)过载能力:(1)交流电压回路:1.5倍额定电压连续工作;(2)直流电源电压:80%~115%Ue,连续工作。
5)快速切换时间
考虑到合闸回路固有时间,合闸命令发出的相角应小于60度,即应有一定的提前量,其大小取决于频差和合闸时间,由于快速切换总在起动后瞬间进行。
快速切换能否实现,取决于系统接线、运行方式和故障类型,同时厂用电母线负荷越多,电压、频率下降得越慢,达到首次反相和在次同相的时间越长,在30~120ms的切换时间均为正常,过分追求快速并不现实,有可能造成设备损坏,故只要能减少对负荷设备的冲击又能保证正常切换厂用电即可。
快切装置在事故切换情况下实现快速切换的时间如下:
同时方式:不大于12ms+断路器合闸时间;
串联方式:不大于20ms+断路器分闸时间+断路器合闸时间(以防非同期合闸)。
6)整定参数
(1)频差:0.1~9Hz,级差0.1Hz。
(2)相角差
(1)△θ+(快速切换):0~60°;
(2)△θ-(延时切换):-30~-120°。
(3)残压整定范围:20%~60%Ue,失压起动范围:20%~80%Un,母线失电起动范围:20%~80%Un。
(4)同时切换合备用延时:1ms~5s。
5 切换装置的原理
5.1 快速切换
厂用电源接线系统如图2所示,厂用母线正常运行由工作电源供电,当工作电源侧发生故障时,必须跳开工作电源开关1DL、2DL,跳开1DL、2DL后厂用母线失压,此时负荷电动机仍惰走,母线电压为众多电动机的合成反馈电压(即残压),残压的频率和幅值将逐渐衰减,基于大型异步电动机的P、Q值在低于临界电压时出现急剧跃变的特性,为保证电动机安全,又不使电动机转速下降太多,在临界电压到来前的快速切换方法,大大提高事故切换的成功率,因用捕捉同期会导致大量电动机被低压保护切除,故采用快速切换方式。
Uc———母线残压;Ub———备用电源电压;ΔU———备用电源电压与母线残压间的差拍电压。
则电动机承受电压Ud为:Ud=Xd/(Xb+Xd)ΔU
式中,Xd———母线上电动机组和低压负荷折算到高压厂用电压后的等值电抗;Xb———电源的等值电抗。
令K=Xd/(Xb+Xd),则Ud=KΔU
为保证电动机安全起动,Ud应小于电动机的允许起动电压,设为1.1倍额定电压Ue,则有:
根据电动机特性表明K只要取0.67~0.95既就能保证电动机安全和转速下降不多,故用快速切换方式符合实际需要。
5.2 同期捕捉切换
在当前普遍使用同期捕捉切换中,因为用固定延时的方法并不可靠,而通过实时跟踪残压的频差和角差变化,尽量做到在反馈电压与备用电源电压向量第一次相位重合时合闸达到同期捕捉切换的目的,故设定在0.6s左右较为合适,对于残压衰减较快时的时间更短,若能实现同期捕捉切换,同相点合闸时当电压衰减到65%~70%Ue时,对电动机的自起动也最有利,电机转速不至于下降很大,且备用电源合上时冲击最小。
5.3 残压切换
当电压衰减到20%~40%Ue后实现的切换通常称为“残压切换”。根据厂用负荷下同期捕捉阶段相角变化的速度和合闸回路的总时间,计算并整定出合闸提前角,快切装置实时跟踪频差和相差,当相差达到整定值,且频差不超过整定范围时,即发合闸命令,当频差超范围时,放弃合闸,转入残压切换,可保证电动机安全,但因停电时间过长,电动机难实现自起动或自起动时间过长。
6 快切装置的维护
6.1 装置的电源
快切装置的电源也是我们日常维护的重点,如快切装置失电,会使快切装置拒动,故一般设置有两路电源供电,一路工作另一路备用,运行中应严防两路电源同时中断,对装置电源应加以重点监视。
6.2 装置的复归
快切装置每次操作完毕,不论是正常还是事故切换,或是不正常情况下的自动切换,都要将装置复归(可选择远方或到装置安装点复归),快切装置才可进行下一次操作,否则将造成快切装置失灵,这一步很易被疏忽。
6.3 装置的装设环境
快切装置对环境的要求比较严格,也有其局限性。快切装置应装设在有恒温恒湿的空调的电子间中,并有专人管理,日常严防鼠蚁灾害对装置的破坏。由于快切装置采用大规模集成电路的电脑芯板,电子元件对温度、湿度和四周环境的要求较高,否则会加速快切装置的元件老化、缩短使用寿命,后台驱动软件数据如维护不慎也可能造成死机、失灵等现象,而环境信号干扰也会造成装置误动或拒动,故在实际使用中必须做好防潮、防尘、防污、防高温、防电磁波辐射和防高频信号干扰的工作,特别要注意在保护室内应禁止使用移动电话等干扰源,必要时也可加强装置的干扰屏蔽工作。
7 结束语
与传统的备用电源自投装置相比,快切装置在一定程度上为操作人员提供更加安全可靠的操作工具,其操作的灵活性、维护的简便性、动作的快速性和可靠性都有很大提高,其工作操作失误率非常低,这是备用电源自投装置无法比拟的。电力系统的电源切换已广泛使用快切装置,在其它行业也大有取代备用电源自投装置之发展趋势。
摘要：快切装置是厂用电正常切换、异常工况切换及事故处理切换的控制装置,可使厂用电源供电安全可靠,切换操作快速便捷,实际使用表明快切装置在各种状态下切换厂用电源的安全可靠性较传统备用电源自投装置高。本文着重阐述了厂用电系统的各种切换模式并对切换过程进行了详细的分析。