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1、 工业企业电源快速切换装置工业企业电源快速切换装置 整定计算整定计算 目录目录 1 引用标准 3 2 整定计算 3 2 1 并联切换 3 2 2 同时切换合闸延时 3 2 3 串联 同时 并联切换选择原则 3 2 4 快速切换 4 2 5 同捕越前时间切换 4 2 6 残压切换 4 2 7 长延时切换 5 2 8 快速 同捕 残压 长延时切换投退原则 5 2 9 无流定值 5 2 10 失压起动 5 2 11 无流起动 5 2 12 低频失步起动 6 2 13 逆功率起动 6 2 14 有压定值 7 2 15 初始相角差 7 1 引用标准引用标准 GB14285 1993 继电保护和安全自动装
2、置技术规程 DL T 526 2002 静态备用电源自动投入装置技术条件 DL T 1073 2007 电厂厂用电快速切换装置通用技术条件 2 整定计算整定计算 2 1 并联切换并联切换 其过程为 先合上备用电源开关 经过设定延时后再跳开工作电源开关 切换过程中用 电设备不会断电 并联切换方式适用于同频系统间且固有相位差不大的两个电源切换 此种 方式下只有一种合闸方式 快速合闸 并联切换一般仅用于手动倒闸操作 并联切换定值的整定以尽量减小合闸环流对电气设备的冲击为准 同时满足以下三个条 件 可以执行并联切换 a 当前频差绝对值小于并联切换频差定值 频差定值一般在 0 05 0 20Hz 之间
3、可取 0 10Hz b 当前压差绝对值小于并联切换压差定值 压差定值一般在 5 15 Un 之间 可取 15 Un c 当前相差绝对值小于并联切换相差定值 相差定值一般在 10 20 度之间 可取 15 度 并联跳闸延时一般设定为 0 50 1 00s 2 2 同时切换合闸延时同时切换合闸延时 同时切换过程为 跳工作及合备用命令同时发出 因通常固有合闸时间比分闸时间长 在发合命令前常有一人工设定的延时 即同时切换合闸延时 以使分闸先于合闸完成 切 换过程中用电设备会短时断电 同时切换适用于同频 差频系统间的电源切换 同时切换合闸延时可以整定为 备用开关固有合闸时间 工作开关固有分闸时间 T T
4、 可取 20ms 2 3 串联串联 同时同时 并联切换选择原则并联切换选择原则 串联切换 同时切换以及并联切换的选择一般按如下原则决定 手动切换 若是同频系统且相角差不大且运行方式允许两个电源短时并列 则应采用并 联切换方式 若是差频系统或者固有相角差较大或者运行方式不允许两个电源并列 则可采 用串联或同时切换方式 若是事故切换 则应采用串联切换方式 2 4 快速切换快速切换 快速切换 亦称快速合闸 是速度最快的一种合闸方式 同时满足以下两个条件 可以 执行快速切换 a 当前频差绝对值小于快速切换频差定值 b 当前相差绝对值小于快速切换相差定值 快速切换频差一般按实测数据整定 Krel fma
5、x 式中 fmax为快速切换合闸过程中实际 最大频差值 Krel取 1 3 1 5 若无实测数据 本定值可取 1 0 2 0Hz 快速切换相差整定按如下两个步骤整定 a 允许合闸极限角 lim 计算 根据电动机自启动时端电压不超过 1 1Un Un 为额定电压 最严重的情况是合闸过程 中电动机反馈电压还未衰减 允许合闸极限角 lim为 o 66 2 1 1 arcsin2 lim n n U U b 合闸过程角 on 计算 按照实际频差 f 及断路器全部合闸时间 Tcb 计算合闸过程角 on on 3600 f Tcb 若无 f 实测数据 则 f 可取 1 5Hz 快速切换相差整定值 发合闸令
6、时刻的相差值 为 lim on 66 360 f Tcb 粗略 考虑的话 可取 30 度 2 5 同捕越前时间切换同捕越前时间切换 同捕越前时间切换 亦称同捕越前时间合闸 是速度仅次于快速合闸的一种合闸方式 与同捕越前时间切换相关的主要定值为 开关固有合闸时间 整定时需要考虑装置自身出口 回路的时间 一般整定为 开关标称合闸时间 装置出口回路时间 如无数据 装置出口回 路时间一般可取 5 8ms 2 6 残压切换残压切换 在快速和同捕越前时间合闸均失败时 装置将投入残压合闸功能 但应在反馈电压较小 时才允许合闸 一般残压切换定值在 20 40 之间 常取 20 2 7 长延时切换长延时切换 在
7、快速合闸 同捕越前时间合闸及残压合闸均失败时 装置将投入长延时合闸功能 为 保证反馈电压已经衰减到绝对安全值 一般长延时定值在 2 9s 之间 常取 3s 2 8 快速快速 同捕同捕 残压残压 长延时切换投退原则长延时切换投退原则 母线有大容量发电机或者大型同步电机时 建议快速合闸投入 残压和长延时合闸退出 同捕合闸可根据实际情况投退 母线无大容量发电机或者大型同步电机时 分如下几种情况考虑 a 母线上高压电机数量很少或总容量较小 此情况下 母线残压衰减速度很快 此 时可能出现两种异常情况 一是 快速合闸时角度不大 但是开关闭合时角度已 经较大 合闸会有较大冲击电流 二是 残压合闸方式可能先于
8、同捕合闸方式动 作 为此 建议快速 同捕和长延时合闸方式投入 残压合闸退出 快速合闸定 值取值放小 如取 1 2Hz 20 度 长延时应设 2 秒以上 b 母线上电机数量少但是容量大 负荷惯性大 如母线有容量达数千千瓦的高压风 机 此情况下 母线残压衰减速度很慢 建议快速 同捕和残压合闸投入 长延 时退出 快速合闸按正常情况整定 c 高压电机数量较多 容量较大 建议快速 同捕和残压合闸投入 长延时可根据 实际需要投退 2 9 无流定值无流定值 按躲过最小的负荷电流整定 如无实际负荷数据 则一般整定为 0 06In In 为 CT 二 次额定值 1 或 5A 2 10 失压起动失压起动 当如下条
9、件都满足时 经延时判失压起动 a 母线电压小于失压起动定值 b 进线电流小于无流定值 失压起动定值及失压起动延时的整定原则同普通的备用电源自动投入装置 2 11 无流起动无流起动 无流起动主要解决进线电源对侧开关跳开时的快速起动问题 当如下条件都满足时 经 延时判无流起动 a 进线电流小于无流定值 b 母线频率小于无流起动频率定值 无流起动频率定值 按躲过进线电源正常运行时出现的最小频率整定 一般可取 49 50 49 80Hz 无流起动延时定值的整定考虑两个因素 一是 能躲过可能的数据扰动 二是 考虑和 上级快切装置无流起动的配合 建议最上级快切装置延时取 30 50ms 以下各级以 500
10、ms 延时级差递增 2 12 低频失步起动低频失步起动 当进线负荷电流正常运行情况下很小时 无流起动有时无法判别进线电源对侧开关跳开 的异常情况 此时可以考虑使用低频失步起动 当如下条件都满足时 经延时判低频失步起 动 a 1 母线 2 母线 频率低于 2 母线 1 母线 频率 且频差大于低频失步频差定 值 b 1 母线 2 母线 电压低于低频失步电压定值 低频失步频差定值 按躲过进线电源正常运行时出现的最大频差整定 一般可取 0 30 1 00Hz 低频失步电压定值 按躲过正常运行是电压短时下降可能出现的最小值整定 一般可取 90 95 Un 低频失步起动延时定值的整定考虑两个因素 一是 能
11、躲过可能的数据扰动 二是 考 虑和上级快切装置低频失步起动的配合 建议最上级快切装置延时取 30 100ms 以下各级 以 500ms 延时级差递增 注意 因 TV 断线或者母线短路故障情况下条件 a 和 b 也可能满足 所以一般要求 快 切装置应自带其他内部判据 以使得低频失步起动判据不误动 2 13 逆功率起动逆功率起动 逆功率起动主要解决进线快速保护接点无法输入到快切装置情况下的快速起动问题 也 可用来解决对侧变电所相邻线路故障时的快速起动问题 ABC 三相中任一相如下条件都满 足时 经延时判逆功率起动 a 线电压小于逆功率电压门槛定值 b 该相有功功率由母线流向进线电源 如下图所示 若系统中多个电压等级配置快切装置 则最上级装置的逆功率起动延时定值应按躲过 对侧电源线路主保护的动作时间 该进线开关的跳开时间 整定 默认可取 100ms 以下 各级快切装置以 500ms 延时级差递增来设定本定值 逆功率电压门槛定值主要用来防止相邻线路故障时快切装置频繁起动 一般可取 90 95 2 14 有压定值有压定值 用于判断后备电源是否有电压 一般整定在 70 85 之间 2 15 初始相角差初始相角差 用于补偿因接线等原因导致母线电压通道和进线电压通道之间产生的固定角差 母线及 进线电压宜以线电压方式接入
