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切換功能 3.2.1. 起動方式 本裝置可提供手動起動、保護(hù)起動、誤跳起動、失壓起動方式。 a) 手動起動。手動起動方式多用于進(jìn)線檢修或故障后進(jìn)線恢復(fù)時使用，由人工通過 開入量起動裝置的切換功能。本裝置的手動起動功能非常靈活，對單母分段運(yùn)行 方式，手動起動可以實現(xiàn) 1DL 到 3DL 之間的互相切換，也可以實現(xiàn) 2DL 和 3DL 之 間的互相切換。對單母方式，手動起動能夠?qū)崿F(xiàn) 1DL 和 2DL 之間的互相切換。 b) 保護(hù)起動。將線路/線變組/主變等電源側(cè)設(shè)備的快速主保護(hù)動作信號接點(diǎn)引入到 快切裝置中，系統(tǒng)正常運(yùn)行時，一旦檢測到電源側(cè)主保護(hù)動作信號，本裝置立即 起動切換，斷開故障線路，投入備用電源。 c) 誤跳起動。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時，若本處于合位的開關(guān)跳開且進(jìn)線無流，則裝置起 動切換，合上另一側(cè)電源以保證母線供電。誤跳起動邏輯如下： 注：Imax:進(jìn)線電流最大值（二次值）； Iwl:無流定值 圖 3-3 誤跳起動邏輯圖 d) 失壓起動。當(dāng)檢測到母線三相電壓均低于失壓起動整定值且進(jìn)線無流，經(jīng)整定延 時裝置起動切換功能。此起動方式可通過定值中控制字投退。失壓起動邏輯如下： 注：Uma、Umb、Umc:母線三相電壓;Imax:進(jìn)線電流最大值； Usyqd: 失 壓起動電壓幅值 Tsyqd:失壓起動延時;Iwl:無流定值 圖 3-4 失壓起動邏輯圖 e) 各運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換見圖 3-5、圖 3-6 所示。 圖 3-5 單母方式下運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換 對于單母方式，從“進(jìn)線 1 供電模式”可以通過手動起動、保護(hù)起動、誤跳起動、失 壓起動轉(zhuǎn)到“進(jìn)線 2 供電模式”， 反之亦然。 圖 3-6 單母分段方式下運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換 3.2.2. 切換方式 裝置在起動后（起動方式見 3.2.1 小節(jié)），會按照一定的順序操作工作電源開關(guān)和備用 電源開關(guān)。在快切原理中，名詞“切換方式”用來描述不同開關(guān)操作順序。本裝置提供的 切換方式有：并聯(lián)、串聯(lián)和同時方式。以下以單母分段運(yùn)行方式為例，對各種切換方式簡 單說明，單母運(yùn)行方式類同。 a) 并聯(lián)切換。并聯(lián)切換只能以手動起動方式觸發(fā)。如圖 3-1 所示，以從 1DL 并聯(lián)切 換到 3DL 為例。手動起動后，若并聯(lián)條件滿足（條件為：開關(guān)兩側(cè)的頻差、相差、 壓差分別小于定值并聯(lián)切換頻差、并聯(lián)切換相差、并聯(lián)切換壓差）裝置先合上 3DL 開關(guān)，此時進(jìn)線 1、進(jìn)線 2 兩個電源短時并列，經(jīng)整定延時（并聯(lián)跳閘延時）后裝置再跳開 1DL。如在這段延時內(nèi)，剛合上的 3DL 被跳開（如保護(hù)動作跳開 3DL）， 則切換結(jié)束，裝置不再跳開 1DL，以免停電范圍擴(kuò)大。若 1DL 拒跳，則裝置會去 跳開 3DL 開關(guān)，以避免兩個電源長時間并列。若手動起動后并聯(lián)切換條件不滿足， 裝置將立即閉鎖并進(jìn)入等待復(fù)歸狀態(tài)。并聯(lián)切換方式適用于正常情況下同頻系統(tǒng) 的兩個電源之間的切換，可用于進(jìn)線檢修時的人工倒閘或故障后手動恢復(fù)。 b) 串聯(lián)切換。如圖 3-1 所示，以從 1DL 切換到 3DL 為例。裝置起動后，先跳開 1DL 開關(guān)，在確認(rèn) 1DL 跳開后，再根據(jù)合閘條件發(fā)出合母聯(lián)開關(guān) 3DL 命令。若 1DL 拒 跳，則切換過程結(jié)束，裝置不再合 3DL。串聯(lián)切換多用于事故情況下自動切換。 串聯(lián)切換可以有以下幾種合閘實現(xiàn)方式：快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、 長延時切換。當(dāng)快速切換條件不滿足時可自動轉(zhuǎn)入同期捕捉、殘壓、長延時等切 換條件的判別。 c) 同時切換。如圖 3-1 所示，以從 1DL 切換到 3DL 為例。裝置起動后，先發(fā)出跳 1DL 開關(guān)命令，然后經(jīng)一整定的同時切換合閘延時，再根據(jù)合閘條件發(fā)出合 3DL 的命 令。若最終 1DL 拒跳，則裝置會去跳開 3DL 開關(guān)，以避免兩個電源長時間并列。 同時切換與串聯(lián)切換相比，不需要確認(rèn) 1DL 已跳開再判斷 3DL 合閘條件，只要經(jīng) 過一個延時，即去判斷 3DL 合閘條件，目的是使得母線斷電時間盡量縮短。同時 切換可以有以下幾種合閘實現(xiàn)方式：快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延 時切換。當(dāng)快速切換條件不滿足時可自動轉(zhuǎn)入同期捕捉、殘壓、長延時等切換條 件的判別。 3.2.3. 實現(xiàn)方式 在快切原理中，“實現(xiàn)方式”用來描述合備用開關(guān)的合閘條件。裝置在起動后（起動方 式見 3.2.1 小節(jié)），會按照預(yù)定的切換方式（切換方式見 3.2.2 小節(jié)）跳工作開關(guān)和合備用 開關(guān)。無論哪種切換方式都涉及到合備用開關(guān)的操作。本裝置提供的實現(xiàn)方式包括：快速 切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換。以下僅對這幾種實現(xiàn)方式做簡單介紹，關(guān) 于它們的詳細(xì)說明，請參照附錄。 a) 快速切換。快速切換是最理想的一種合閘方式，既能保證電動機(jī)安全，又不使電 動機(jī)轉(zhuǎn)速下降太多。在并聯(lián)切換方式下，實現(xiàn)快速切換條件為：母線和待并側(cè)電 源壓差|du|<“并聯(lián)切換壓差”、頻差|df|<“并聯(lián)切換頻差” 、相差|dq|<“并聯(lián)切 換相差”。在串聯(lián)或同時切換方式下，實現(xiàn)快速切換的條件為：母線和待并側(cè)電 源頻差|df|<“快速切換頻差”、相差|dq|<“快速切換相差”。快速切換是速度最 快的合閘方式。 b) 同期捕捉切換。當(dāng)快速切換不成功時，同期捕捉切換是一種最佳的后備切換方式。 同期捕捉切換的原理是實時跟蹤母線電壓和備用電壓的頻差和角差的變化，以同 相點(diǎn)作為合閘目標(biāo)點(diǎn)。 c) 殘壓切換。當(dāng)母線電壓衰減到 20％－40％實現(xiàn)的切換稱為殘壓切換。殘壓切換雖 能保證電動機(jī)安全，但由于停電時間過長，電動機(jī)自起動成功與否、自起動時間 等會受到較大限制。殘壓切換的實現(xiàn)條件為：母線電壓<“殘壓切換電壓幅值”。 d) 長延時切換。當(dāng)備用側(cè)容量不足以承擔(dān)全部負(fù)載，甚至不足以承擔(dān)通過殘壓切換 過去的負(fù)載的自起動，只能考慮長延時切換。長延時切換的實現(xiàn)條件為：裝置起 動后延時 t>“長延時整定值”。 3.2.4. 切換功能圖 本裝置提供 4 種起動方式。手動起動時支持并聯(lián)、串聯(lián)、同時三種切換方式。其他 3 種起動方式只支持串聯(lián)或同時方式。并聯(lián)方式只有快切合閘方式，串聯(lián)和同時支持快速、 同捕、殘壓和長延時 4 種合閘方式。下圖 3-7 是本裝置的切換功能圖。 圖 3-7 切換功能圖 3.2.5. 去耦合功能 切換過程中如發(fā)現(xiàn)整定時間內(nèi)該合上的開關(guān)已合上但該跳開的開關(guān)未跳開，裝置將執(zhí) 行去耦合功能，即跳開剛合上的開關(guān)，以避免兩個電源長時并列。以圖 3-1 的單母分段運(yùn) 行為例，同時切換或并聯(lián)切換中，1DL 切換到 3DL，若 3DL 開關(guān)正常合上，但是 1DL 開關(guān)沒 有能跳開。裝置此時會跳開剛剛合上的 3DL 開關(guān)。此功能稱為去耦合功能。 4. 快速切換原理 4.1. 快速切換 假設(shè)有圖 4-1 所示的供電系統(tǒng)，正常運(yùn)行時 1DL 和 2DL 合，3DL 分。1# 進(jìn)線和2# 進(jìn)線互為備用。當(dāng)1＃ 進(jìn)線發(fā)生故障后，必須先跳開 1DL，然后合 3DL，反之亦然。 以1# 進(jìn)線到2# 進(jìn)線切換為例，跳開 1DL 后1# 母線失電，電動機(jī)將惰行。由于負(fù)荷多為異步電動機(jī)，對單臺電動機(jī)而言，電源切斷后電動機(jī)定子電流變?yōu)榱悖D(zhuǎn)子電流逐漸衰減，由于機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將從額定值逐漸減速，轉(zhuǎn)子電流磁場將在定子繞組中反向感 應(yīng)電勢，形成反饋電壓。多臺異步電機(jī)聯(lián)結(jié)于同一母線時，由于各電機(jī)容量、負(fù)載等情況不同，在惰行過程中，部分異步電動機(jī)將呈異步發(fā)電機(jī)特征，而另一些呈異步電動機(jī)特征。 母線電壓即為眾多電動機(jī)的合成反饋電壓，俗稱殘壓，殘壓的頻率和幅值將逐漸衰減。通 常，電動機(jī)總?cè)萘吭酱螅瑲垑侯l率和幅值衰減的速度越慢。  概述; 石化、冶金等大中型工業(yè)企業(yè)，由于外部電網(wǎng)或內(nèi)部供電網(wǎng)絡(luò)故障或異常的原因，造成非正常停電、電壓大幅波動或短時斷電的情況屢見不鮮。由于冶金、石化企業(yè)的生產(chǎn)連續(xù)性很強(qiáng)，供電的中斷或異常往往會造成設(shè)備停運(yùn)或空轉(zhuǎn)、工藝流程中斷或廢品產(chǎn)生，甚至?xí)＜叭松怼⒃O(shè)備的安全，造成嚴(yán)重的后果。 為提高工業(yè)企業(yè)用戶供配電系統(tǒng)抗電網(wǎng)電壓擾動的能力，保證供電可靠性，工業(yè)用戶高壓輸配電和變電所一次系統(tǒng)一般采用雙路或多路供電，并輔以二次系統(tǒng)采用備自投裝置。 然而，對一般工業(yè)企業(yè)而言，備自投裝置已經(jīng)可以滿足要求。而在石化、冶金等要求連續(xù)供電可靠性高的企業(yè)，備自投的使用效果并不理想，在使用中發(fā)現(xiàn)存在以下問題： 由于采用低電壓切換原理，低電壓的時間整定要求躲過相鄰系統(tǒng)故障或高壓電動機(jī)內(nèi)部故障的切換時間，因此，切換的時間長； 由于切換的時間長，電動機(jī)電源電壓直線降低，轉(zhuǎn)速下降，備用電源再投入時電動機(jī)的沖擊電流過大； 傳統(tǒng)的備自投裝置是電磁型、晶體管或集成電路型的電壓繼電器、時間繼電器等構(gòu)成，其功能單一，對不同的一次系統(tǒng)接線方式適應(yīng)性差且可靠性低，使得自投成功率低。 基于以上原因，傳統(tǒng)的備自投裝置將給鋼鐵、石化等企業(yè)安全生產(chǎn)帶來不利影響，因此在這些企業(yè)中的應(yīng)用也受到一定的限制。 產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn): 1.2. 性能特點(diǎn) 快切裝置的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個方面： ◆ 安全性：在切換過程中，裝置實時跟蹤開關(guān)兩側(cè)電源的電壓、頻率和相位，并提 供了多種可靠的起動方式和切換實現(xiàn)方式，能夠保證快速安全的投入備用電源， 同時不會對電動機(jī)造成大的沖擊。 ◆ 靈活性：傳統(tǒng)實現(xiàn)方式往往專門為現(xiàn)場某種接線方式或者運(yùn)行方式設(shè)計，一旦運(yùn) 行方式改變，或者需要應(yīng)用到新的接線方式，改動非常繁瑣。本裝置結(jié)合了多種合理的現(xiàn)場運(yùn)行方式，僅需更改部分定值即可滿足多種現(xiàn)場工程實施需求。 ◆ 快速性、準(zhǔn)確性：裝置硬件采用最新型 DSP+MPU+CPLD 硬件平臺，高精度AD采樣芯片，保證了數(shù)據(jù)的實時性以及切換的快速性。 ◆ 可靠性: 在硬件和軟件上均設(shè)計了專門的抗干擾措施，以及完善的自檢、閉鎖邏 輯，并通過了第三方最高等級的 EMC 檢測，其抗干擾性能有充分的保證。 ◆ 裝置核心部件-快速真空斷路器為我公司專利產(chǎn)品，其合分閘時間極短，速度極快。保證電源切換的時間更快。 裝置克服了以往備自投裝置的缺點(diǎn)，大大提高了工業(yè)企業(yè)控制自動化的水平。模塊化的設(shè)計、豐富的切換邏輯、靈活的設(shè)置以及高速的運(yùn)算能力，使這款裝置無論在功能還是性能上都處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。 2. 技術(shù)特征 2.1. 裝置特點(diǎn) 2.1.1. 切換功能齊全 ◆ 裝置兼有手動起動、保護(hù)起動、失壓起動、誤跳起動、等多種起動方式 ? ◆ 兼有并聯(lián)、串聯(lián)和同時切換方式 ? ◆ 兼有快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換等實現(xiàn)方式 ? ◆ 完備的切換閉鎖功能 2.1.2. 可靠的軟硬件設(shè)計 ◆ 裝置采用全封閉背插式結(jié)構(gòu)，抗干擾設(shè)計，使裝置的抗電磁干擾能力大大提高。 ? ◆ 出口設(shè)有閉鎖繼電器，保證裝置可靠出口。 ? ◆ 邏輯單元軟件與管理單元軟件獨(dú)立運(yùn)行，通信、顯示等不會影響切換邏輯正常運(yùn)行。 2.1.3. 通過全面的第三方檢測 裝置通過了 EMC 最高等級試驗，確保各種惡劣工況下裝置的正常運(yùn)行。 2.1.4. 友好的易用性 ◆ 裝置配有漢字液晶顯示，直觀的界面菜單，詳細(xì)的信息顯示，豐富的指示燈，便于操作和調(diào)試。 ? ◆ 裝置提供調(diào)試接口，可通過該接口將裝置所有信息（報告、錄波、定值等）導(dǎo)出。 2.1.5. 通信功能 支持以太網(wǎng)、RS485 通信接口；支持 IEC60870-5-103、Modbus 通信規(guī)約。 2.1.6. 強(qiáng)大的故障錄波及信息記錄功能 信息記錄全面，包括動作事件、告警事件、開入開出變位信息、裝置自檢、運(yùn)行事件 及錄波事件等。通過查看這些事件記錄，可以全面了解設(shè)備的運(yùn)行狀況。 2.1.7. 時鐘同步 裝置具備軟件對時和硬件對時功能。 硬件對時支持秒脈沖對時模式和 IRIG-B 碼對時模式，裝置自動識別硬件對時模式， 對時誤差≤1ms。對時接口均采用 485 差分電平輸入。 軟件對時為通訊報文對時。一般地，IRIG-B 碼對時單獨(dú)使用，差分秒脈沖與軟件對時一同使用，不建議 IRIG-B 碼對時與軟件對時一同使用。 工作原理與功能: 3. 工作原理 3.1. 接線方式 歸納總結(jié)諸如電力生產(chǎn)、石油、化工、冶煉等大型工業(yè)用戶的電力系統(tǒng)主接線，從電源切換的角度分析，主要有兩種接線方式：一種為單母分段方式；另一種為單母方式。裝置可靈活適用于這兩種接線方式 的電源切換。 3.1.1. 單母分段方式 圖 3-1 單母分段方式接線示意圖（正常運(yùn)行） 單母分段方式的接線圖可簡化如圖3-1所示。圖中進(jìn)線 1、2 可以是線路、主變、線路-變壓器組等，對母線進(jìn)行供電的變配電設(shè)備的一種。系統(tǒng)正常運(yùn)行時，母線 1 由進(jìn)線 1 供電，母線 2 由進(jìn)線 2 供電。即進(jìn)線開關(guān) 1DL、2DL 閉合，母聯(lián)開關(guān) 3DL斷開。當(dāng)任意一路進(jìn)線電源失去時，本裝置均能投入另一側(cè)進(jìn)線電源。 3.1.2. 單母方式 圖 3-2 單母運(yùn)行方式接線示意圖（進(jìn)線 1 供電模式） 單母運(yùn)行方式的接線示意圖如圖3-2所示。 正常運(yùn)行時，母線由進(jìn)線1或進(jìn)線2供電。若由進(jìn)線1供電，則1DL在合位，2DL在分位，進(jìn)線2電源為進(jìn)線1電源的備用。如因故障等原因造成進(jìn)線1電源失去時，本裝置能迅速起動，將進(jìn)線2電源投入。由進(jìn)線2供電時情況類似。 3.2. 切換功能 3.2.1. 起動方式 本裝置可提供手動起動、保護(hù)起動、誤跳起動、失壓起動方式。 a) 手動起動。手動起動方式多用于進(jìn)線檢修或故障后進(jìn)線恢復(fù)時使用，由人工通過 開入量起動裝置的切換功能。本裝置的手動起動功能非常靈活，對單母分段運(yùn)行 方式，手動起動可以實現(xiàn) 1DL 到 3DL 之間的互相切換，也可以實現(xiàn) 2DL 和 3DL 之 間的互相切換。對單母方式，手動起動能夠?qū)崿F(xiàn) 1DL 和 2DL 之間的互相切換。 b) 保護(hù)起動。將線路/線變組/主變等電源側(cè)設(shè)備的快速主保護(hù)動作信號接點(diǎn)引入到 快切裝置中，系統(tǒng)正常運(yùn)行時，一旦檢測到電源側(cè)主保護(hù)動作信號，本裝置立即 起動切換，斷開故障線路，投入備用電源。 c) 誤跳起動。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時，若本處于合位的開關(guān)跳開且進(jìn)線無流，則裝置起 動切換，合上另一側(cè)電源以保證母線供電。誤跳起動邏輯如下： 注：Imax:進(jìn)線電流最大值（二次值）； Iwl:無流定值 圖 3-3 誤跳起動邏輯圖 d) 失壓起動。當(dāng)檢測到母線三相電壓均低于失壓起動整定值且進(jìn)線無流，經(jīng)整定延 時裝置起動切換功能。此起動方式可通過定值中控制字投退。失壓起動邏輯如下： 注：Uma、Umb、Umc:母線三相電壓;Imax:進(jìn)線電流最大值； Usyqd: 失 壓起動電壓幅值 Tsyqd:失壓起動延時;Iwl:無流定值 圖 3-4 失壓起動邏輯圖 e) 各運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換見圖 3-5、圖 3-6 所示。 圖 3-5 單母方式下運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換 對于單母方式，從“進(jìn)線 1 供電模式”可以通過手動起動、保護(hù)起動、誤跳起動、失 壓起動轉(zhuǎn)到“進(jìn)線 2 供電模式”， 反之亦然。 圖 3-6 單母分段方式下運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換 3.2.2. 切換方式 裝置在起動后（起動方式見 3.2.1 小節(jié)），會按照一定的順序操作工作電源開關(guān)和備用 電源開關(guān)。在快切原理中，名詞“切換方式”用來描述不同開關(guān)操作順序。本裝置提供的 切換方式有：并聯(lián)、串聯(lián)和同時方式。以下以單母分段運(yùn)行方式為例，對各種切換方式簡 單說明，單母運(yùn)行方式類同。 a) 并聯(lián)切換。并聯(lián)切換只能以手動起動方式觸發(fā)。如圖 3-1 所示，以從 1DL 并聯(lián)切 換到 3DL 為例。手動起動后，若并聯(lián)條件滿足（條件為：開關(guān)兩側(cè)的頻差、相差、 壓差分別小于定值并聯(lián)切換頻差、并聯(lián)切換相差、并聯(lián)切換壓差）裝置先合上 3DL 開關(guān)，此時進(jìn)線 1、進(jìn)線 2 兩個電源短時并列，經(jīng)整定延時（并聯(lián)跳閘延時）后裝置再跳開 1DL。如在這段延時內(nèi)，剛合上的 3DL 被跳開（如保護(hù)動作跳開 3DL）， 則切換結(jié)束，裝置不再跳開 1DL，以免停電范圍擴(kuò)大。若 1DL 拒跳，則裝置會去 跳開 3DL 開關(guān)，以避免兩個電源長時間并列。若手動起動后并聯(lián)切換條件不滿足， 裝置將立即閉鎖并進(jìn)入等待復(fù)歸狀態(tài)。并聯(lián)切換方式適用于正常情況下同頻系統(tǒng) 的兩個電源之間的切換，可用于進(jìn)線檢修時的人工倒閘或故障后手動恢復(fù)。 b) 串聯(lián)切換。如圖 3-1 所示，以從 1DL 切換到 3DL 為例。裝置起動后，先跳開 1DL 開關(guān)，在確認(rèn) 1DL 跳開后，再根據(jù)合閘條件發(fā)出合母聯(lián)開關(guān) 3DL 命令。若 1DL 拒 跳，則切換過程結(jié)束，裝置不再合 3DL。串聯(lián)切換多用于事故情況下自動切換。 串聯(lián)切換可以有以下幾種合閘實現(xiàn)方式：快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、 長延時切換。當(dāng)快速切換條件不滿足時可自動轉(zhuǎn)入同期捕捉、殘壓、長延時等切 換條件的判別。 c) 同時切換。如圖 3-1 所示，以從 1DL 切換到 3DL 為例。裝置起動后，先發(fā)出跳 1DL 開關(guān)命令，然后經(jīng)一整定的同時切換合閘延時，再根據(jù)合閘條件發(fā)出合 3DL 的命 令。若最終 1DL 拒跳，則裝置會去跳開 3DL 開關(guān)，以避免兩個電源長時間并列。 同時切換與串聯(lián)切換相比，不需要確認(rèn) 1DL 已跳開再判斷 3DL 合閘條件，只要經(jīng) 過一個延時，即去判斷 3DL 合閘條件，目的是使得母線斷電時間盡量縮短。同時 切換可以有以下幾種合閘實現(xiàn)方式：快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延 時切換。當(dāng)快速切換條件不滿足時可自動轉(zhuǎn)入同期捕捉、殘壓、長延時等切換條 件的判別。 3.2.3. 實現(xiàn)方式 在快切原理中，“實現(xiàn)方式”用來描述合備用開關(guān)的合閘條件。裝置在起動后（起動方 式見 3.2.1 小節(jié)），會按照預(yù)定的切換方式（切換方式見 3.2.2 小節(jié)）跳工作開關(guān)和合備用 開關(guān)。無論哪種切換方式都涉及到合備用開關(guān)的操作。本裝置提供的實現(xiàn)方式包括：快速 切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換。以下僅對這幾種實現(xiàn)方式做簡單介紹，關(guān) 于它們的詳細(xì)說明，請參照附錄。 a) 快速切換。快速切換是最理想的一種合閘方式，既能保證電動機(jī)安全，又不使電 動機(jī)轉(zhuǎn)速下降太多。在并聯(lián)切換方式下，實現(xiàn)快速切換條件為：母線和待并側(cè)電 源壓差|du|<“并聯(lián)切換壓差”、頻差|df|<“并聯(lián)切換頻差” 、相差|dq|<“并聯(lián)切 換相差”。在串聯(lián)或同時切換方式下，實現(xiàn)快速切換的條件為：母線和待并側(cè)電 源頻差|df|<“快速切換頻差”、相差|dq|<“快速切換相差”。快速切換是速度最 快的合閘方式。 b) 同期捕捉切換。當(dāng)快速切換不成功時，同期捕捉切換是一種最佳的后備切換方式。 同期捕捉切換的原理是實時跟蹤母線電壓和備用電壓的頻差和角差的變化，以同 相點(diǎn)作為合閘目標(biāo)點(diǎn)。 c) 殘壓切換。當(dāng)母線電壓衰減到 20％－40％實現(xiàn)的切換稱為殘壓切換。殘壓切換雖 能保證電動機(jī)安全，但由于停電時間過長，電動機(jī)自起動成功與否、自起動時間 等會受到較大限制。殘壓切換的實現(xiàn)條件為：母線電壓<“殘壓切換電壓幅值”。 d) 長延時切換。當(dāng)備用側(cè)容量不足以承擔(dān)全部負(fù)載，甚至不足以承擔(dān)通過殘壓切換 過去的負(fù)載的自起動，只能考慮長延時切換。長延時切換的實現(xiàn)條件為：裝置起 動后延時 t>“長延時整定值”。 3.2.4. 切換功能圖 本裝置提供 4 種起動方式。手動起動時支持并聯(lián)、串聯(lián)、同時三種切換方式。其他 3 種起動方式只支持串聯(lián)或同時方式。并聯(lián)方式只有快切合閘方式，串聯(lián)和同時支持快速、 同捕、殘壓和長延時 4 種合閘方式。下圖 3-7 是本裝置的切換功能圖。 圖 3-7 切換功能圖 3.2.5. 去耦合功能 切換過程中如發(fā)現(xiàn)整定時間內(nèi)該合上的開關(guān)已合上但該跳開的開關(guān)未跳開，裝置將執(zhí) 行去耦合功能，即跳開剛合上的開關(guān)，以避免兩個電源長時并列。以圖 3-1 的單母分段運(yùn) 行為例，同時切換或并聯(lián)切換中，1DL 切換到 3DL，若 3DL 開關(guān)正常合上，但是 1DL 開關(guān)沒 有能跳開。裝置此時會跳開剛剛合上的 3DL 開關(guān)。此功能稱為去耦合功能。 4. 快速切換原理 4.1. 快速切換 假設(shè)有圖 4-1 所示的供電系統(tǒng)，正常運(yùn)行時 1DL 和 2DL 合，3DL 分。1# 進(jìn)線和2# 進(jìn)線互為備用。當(dāng)1＃ 進(jìn)線發(fā)生故障后，必須先跳開 1DL，然后合 3DL，反之亦然。 以1# 進(jìn)線到2# 進(jìn)線切換為例，跳開 1DL 后1# 母線失電，電動機(jī)將惰行。由于負(fù)荷多為異步電動機(jī)，對單臺電動機(jī)而言，電源切斷后電動機(jī)定子電流變?yōu)榱悖D(zhuǎn)子電流逐漸衰減，由于機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將從額定值逐漸減速，轉(zhuǎn)子電流磁場將在定子繞組中反向感 應(yīng)電勢，形成反饋電壓。多臺異步電機(jī)聯(lián)結(jié)于同一母線時，由于各電機(jī)容量、負(fù)載等情況不同，在惰行過程中，部分異步電動機(jī)將呈異步發(fā)電機(jī)特征，而另一些呈異步電動機(jī)特征。 母線電壓即為眾多電動機(jī)的合成反饋電壓，俗稱殘壓，殘壓的頻率和幅值將逐漸衰減。通 常，電動機(jī)總?cè)萘吭酱螅瑲垑侯l率和幅值衰減的速度越慢。 圖 4-1 一次系統(tǒng)簡圖 以極坐標(biāo)形式繪出的失電母線殘壓相量變化軌跡如圖4-2 所示。切換時間與 相位、殘壓演變的特點(diǎn)參見仿真圖 4-3所示。 圖中 VD 為1# 母線殘壓，VS 為備用電源電壓（即2# 母線電壓），△U 為兩個母線間的差壓。 為了分析的方便，我們?nèi)∫粋€電源系統(tǒng)與單臺電動機(jī)為例，將備用電源系統(tǒng)和電動機(jī) 等值電路按暫態(tài)分析模型作充分簡化，忽略繞組電阻、勵磁阻抗等，以等值電勢 VS 和等 值電抗 XS 代表備用電源系統(tǒng)，以等值電勢 VM 和等值電抗 XM 來表示電動機(jī)，如圖 4-4 所示： 圖 4-2 母線殘壓相量軌跡 圖 4-3 切換時間與相位、殘壓演變的特點(diǎn) 圖 9-3 單臺電動機(jī)切換分析模型 由于單臺電機(jī)在斷電后定子電路開路，因此其電勢 VM 就等于機(jī)端電壓，在備用電壓 合上前，VM ＝ VD 。備用電源合上后，電動機(jī)繞組承受的電壓 UM 為： UM = XM /（XS ＋XM）×（VS －VM ） 因 VM ＝ VD ，則（VS －VM ）＝（VS －VD ）＝△U 所以，UM = XM /（XS ＋XM）×△U （1） 令 K＝ XM /（X S ＋XM），則 UM＝K△U （2） 為保證電動機(jī)安全，UM 應(yīng)小于電動機(jī)的允許起動電壓，設(shè)為 1.1 倍額定電壓 UDe， 則有： K△U ＜1.1 U De （3） △U（％）＜1.1 / K （4） 設(shè) X S : X M =1：2，K＝0.67，則△U（％）＜1.64。圖 9-2 中，以 A 為圓心，以 1.64 為半徑繪出弧線 A'－A''，則 A'－A''的右側(cè)為備用電源允許合閘的安全區(qū)域，左側(cè)則為不安 全區(qū)域。若取 K＝0.95，則△U（％）＜1.15，圖 4-2 中 B'－B''的左側(cè)均為不安全區(qū)域，理 論上 K＝0～1，可見 K 值越大，安全區(qū)越小。 假定正常運(yùn)行時1# 進(jìn)線電源與2# 進(jìn)線電源同相，其電壓相量端點(diǎn)為 A，則1# 母線失 電后殘壓相量端點(diǎn)將沿殘壓曲線由 A 向 B 方向移動，如能在 A－B 段內(nèi)合上備用電源，則 既能保證電動機(jī)安全，又不使電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降太多，這就是所謂的“快速切換”。 在實現(xiàn)快速切換時，母線的電壓降落、電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降都很小，電動機(jī)的自起動電流也不大。切換過程中相關(guān)的電壓、電流錄波曲線如圖 4-5 所示。 圖 4-5 快速切換時的電流電壓波形 使用環(huán)境： 2.2.1. 工作環(huán)境 周圍空氣溫度 最高：≤+50℃，且在24小時之內(nèi)測得的平均值≤35℃ 最低：≥－40℃ 周圍空氣濕度 在24小時之內(nèi)測得的相對濕度平均值≤95% 在24小時之內(nèi)測得的水蒸氣壓力平均值≤2.2kPa 月相對濕度平均值≤90% 月水蒸氣壓力平均值≤1.8kPa 地震烈度：8度（水平加速度0.25g,垂直加速度0.105g) 海拔：≤2000m 周圍空氣沒有明顯受到塵埃、煙、腐蝕性或可燃性氣體、蒸汽或鹽霧的污染 超出以上要求之特殊條件用戶可與生產(chǎn)商協(xié)商確定。 產(chǎn)品手冊下載： 無擾動快速切換成套裝置 |
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無擾動快速切換成套裝置
時間:2022-02-23 09:36來源:未知 作者:admin 點(diǎn)擊:
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