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1、7. PZH1A微机厂用电源快切装置以往发电厂的厂用电源自动投入装置都为慢速切换.随着大机组的迅速发展,高压电动机的容量增大很多,大容量的电动机在断电后电压衰减较慢,残余电压的幅值很大,给厂用电源的自动切换带来很多问题.如残压较大时重新接电源,电动机将受到冲击而损坏,对机炉运行热工参数影响也很大,可能造成机炉运行不稳定.为此,需在大容量机组厂用电源上采用快速切换方式.蒲电二期工程6kV单元母线每段配置两套PZH1A微机厂用电源快速切换装置,分别用于工作电源和两路备用电源之间的切换.下面,从技术方面和使用方面对PZH1A作详细介绍.7.1 PZH-1A装置技术说明7.1.1 用途PZH1A型微机
2、厂用电快切装置,适用于发电厂的厂用电源的快速切换.装置具有正常情况下,备用电源与工作电源之间双向切换；事故或不正常情况下,工作电源向备用电源单向切换的功能,采用该装置能提高厂用电切换的成功率,避免非同期切换对厂用设备的冲击损坏,简化切换操作并减少误操作,提高机组的安全运行和自动控制水平.7.1.2 特点PZH1A型微机厂用电快速切换装置是PZH1型的改进型,其主要特点如下：A 双CPU结构：模拟量信号的测量运算与开关量信号的判断分析各由一块CPU同时进行,并通过双口RAM交换信息,提高了数据处理速度.在同期条件满足的情况下,并联切换响应时间为3ms,串联切换为6ms.B 快速切换： 当频差和相
3、差均小于设定值时,装置可随时进行快速切换.C 同期捕捉：实时依据母线电压相位变化速率与已知合闸回路固有时间常数,推算出合闸时刻,使合闸完成时的相位差接近于零度.D 慢速切换：母线残压切换,作为快速切换和同期捕捉的后备切换.E 预置初始相位：如工作和备用电源电压信号与母线电压信号所取相序不一致,而产生的固定相位差,可通过预置初始相位予以消除.F 人机对话：薄膜键盘、液晶显示屏816带背光与中文菜单,使参数设置和数据显示便捷、直观.G打印切换记录：切换前后装置的工作状态和切换过程中的有关数据均可打印输出.H数字录波：记录切换过程中母线电压、频差和相差值,并可打印输出.I自检： 自动检测装置内部跳合
4、闸出口、RAM 、EPROM和CPU的运行情况,发现异常自动报警,并可显示或打印故障原因.J 抗干扰能力强：输入、输出回路与装置内部电路完全隔离；硬件和软件都具有多重抗干扰和容错纠错能力.K 掉电保护：所设参数与切换过程数据可在失电状态下长期保存.L 通讯： 具备RS232C和RS422485接口,分别用于连接打印机和与上位机通讯.M 安全管理：可设置软件密码,防止误修改己设置的参数.N 双路输出：每一跳合闸出口都有两副快速继电器接点输出,以满足不同备用方式热备或冷备的切换要求.7.1.3 功能采用快速切换就是在母线残压还没有下降之前,投上备用电源.为了避免母线电压与备用电压相位差过大时进行切
5、换的危险,装置具有在切换过程中非同期闭锁的功能,当不满足同期时,闭锁快速切换,转而进行同期捕捉,即在母线电压还未大幅下跌之前,通过对母线相位的实时计算分析,并根据合闸所需时间,捕捉合闸时机,使得合闸完成时备用电源电压与母线电压的相位差接近零度,这样既减小了对厂用设备的冲击电流,又利于设备的自起动.经残压检定的慢速切换作为快速切换和同期捕捉的后备切换,以提高切换的成功率.装置主要具有以下功能：a 检测、显示功能1 面板信号灯指示母线PT投入、工作、备用电源断路器分合闸位置.2 自检结果可以打印,自检异常时发出灯光和接点信号.3 在正常运行中,装置实时检测和显示厂用母线三相电压、工作和备用电源电压
6、的有效值,母线电压与工作或备用电源电压的频差和相差值.4 中文显示所有实时数据和设置参数.b切换功能 1 正常切换 正常切换是指正常情况下进行的厂用电源切换.通过控制台开关手动起动装置,完成从工作电源到备用电源,或由备用电源到工作电源的双向切换.正常切换分为串联切换和并联切换两种方式.串联切换控制台切换方式选择开关置于串联位置.手动起动装置,先跳开工作备用电源,如果同期条件满足,则合上备用工作电源.并联切换控制台切换方式选择开关置于并联位置.并联切换又分为自动和半自动两种情况.自动：将选择开关置于自动位置.手动起动装置,经同期检定后,先合上备用工作电源,确认合闸成功后,再自动跳开工作备用电源.
7、半自动：将选择开关置于半自动位置.手动起动装置,经同期检定后,只合上备用工作电源,而跳开工作备用电源的操作要由人工来完成.2事故切换事故切换是指由于工作电源故障而引起的切换.它是单向的,只能由工作电源切至备用电源.事故切换也分为串联切换和并联切换两种方式.串联切换控制台切换方式选择开关置于串联位置.由反映工作电源故障的保护出口起动装置,先跳开工作电源,如此时同期条件满足并确认工作电源已跳开,然后合上备用电源.并联切换控制台切换方式选择开关置于并联位置.由反映工作电源故障的保护出口起动装置发出工作电源跳闸命令,如此时同期条件满足,装置同时发出备用电源合闸命令.备用电源合闸命令也可经设置的延时后再
8、发出,这样可以避免由于工作电源跳闸时间长于备用电源合闸时间,造成备用电源投在故障回路而跳闸,致使切换失败,事故范围扩大.同期捕捉与慢速切换上述切换过程中,如不满足所设定的同期条件,而不能进行快速切换,但频差又小于7Hz时,装置自动转入同期捕捉状态,根据母线电压相位变化速率与断路器固有合闸时间,连续实时计算相位差,在频差允许范围内,捕捉合闸时机,使得合闸完成时相位差接近零度.如果同期捕捉不成功,装置再自动转入慢速切换状态,待母线残压下降到设定值,最终合上备用电源.同期捕捉功能可由用户设置为投入或退出.如设置为退出,当同期条件不满足时,装置直接转入慢速切换状态.本项功能同样适用于下述不正常切换.3
9、不正常切换不正常切换是由母线非故障性低压引起的切换,它是单向的,只能由工作电源切换至备用电源.不正常切换分为以下两种情况：母线三相电压持续低于设置值的时间超过所设定的延时,装置自动跳开工作电源,投入备用电源.由于工作电源断路器误跳,装置自动投入备用电源.所谓误跳是指在装置没有发跳闸命令的情况下,工作电源断路器跳开.这有两种可能：一种是工作电源断路器受控跳闸,另一种是真正意义的误动跳闸.不正常切换也有串联和并联两种方式,它们的选择方法与切换过程和事故切换相同.c 低压减载功能当母线三相电压持续低于设定值时,为利于重要辅机自起动、装置分三个出口发出跳次要辅机命令,每个出口的延时值可分别设置.此功能
10、可以由用户自行投入或退出.d 闭锁报警、故障处理与自检功能l保护闭锁为防止备用电源投入故障母线,可以将反映这一故障的保护如母线差动保护、分支过流保护出口,引入装置的保护闭锁入口.当这些保护动作时,装置就会立即关闭所有跳合闸出口,同时发出保护闭锁灯光信号和闭锁报警接点信号.2闭锁快速切换快速切换的闭锁方法有两种,一种是同期条件不满足时装置自动闭锁；另一种是从外部引入信号,经设置的延时后闭锁.快速切换被闭锁时,同期捕捉和慢速切换仍有效.3去耦合与耦合闭锁并联自动切换时,如果由于某种原因使应跳开的断路器未跳开,就可能造成两路电源长时间并列运行.当两电源并列时间超过100ms,装置自动跳开后合上的电源
11、,这一过程叫做去耦合；然后关闭所有跳合闸出口,并发出耦合闭锁灯光信号和闭锁报警接点信号,这一过程称为耦合闭锁.4断线报警母线电压互感器低压侧一相或两相电压低于10Un额定值时,装置判定为母线电压回路断线,发出断线报警接点信号.当工作电源电压或备用电源电压低于设定的正常值时,可能是一次电压低,也可能是断线,装置也发出断线报警接点信号.母线断线报警信号存在时,装置不会自行起动切换.5故障报警当装置中的CPU1、CPU2、EPROM、RAM、直流电源、装置跳合闸出口以与断路器位置异常时,装置都将发出故障报警信号,具体故障原因可通过屏幕显示或打印输出.断路器位置异常是指没有发生切换,而工作电源和备用电
12、源断路器辅助接点均处于闭合状态,或切换方向为备用至工作,而工作电源和备用电源断路器辅助接点均处于断开状态.6 装置自检装置自动巡检内部电路、所设参数和跳合闸继电器出口,发现故障立即报警,并可显示或打印故障原因.7 复位装置采用手动方式复位.每次切换完毕或装置出现故障,都发出等待复位信号,提醒运行人员与时检查、复位,以备下一次切换.e 打印、录波、通讯功能1打印功能：切换完毕后,通过打印切换记录,可以知道以下内容：本次切换中所有参数设置值；起动原因保护、手动、低电压起动或开关误跳；切换前状态以与当前状态包括：切换方向、工作和备用断路器状态、串联或并联方式、自动或半自动方式、有无快切闭锁和保护闭锁
13、；装置发出了哪些跳合闸命令；本次最终实现的切换快速、同期捕捉或慢速：故障情况；装置的起动时间与工作电压、备用电压、母线三相电压、相差和频差；装置发出跳闸合闸命令的时间与工作电压、备用电压、母线三相电压、相差和频差；跳闸合闸完成的时间与工作电压、备用电压、母线三相电压、相差和频差；切换完毕时的时间与工作电压、备用电压、母线三相电压、相差和频差.2录波功能；从起动切换开始至切换完毕,每10ms采样一次,最长可连续采样4.2s,对切换过程中母线的电压、频差和相差进行数字录波,并可打印输出,以便分析切换过程中母线残压的变化情况.复位后,切换过程数据仍然保存在RAM中,以备打印分析,只有在下一次切换时才
14、被刷新.3 通讯功能：装置具有RS232C和RS422/485通讯接口,可与上位机进行通讯.可以利用人机对话窗口设置所有参数,了解切换信息；通过上位机控制装置进行正常切换.7.1.4 技术参数直流电源： DC220V 20或DC110V20输入工频电压信号： AC57V或AC100V输入接点信号容量： 不小于DC24V、10mA跳合闸出口接点容量： DC220V、3A或者 DC110V 、5A跳合闸出口接点动作闭合时间： 0.5S其他输出信号接点容量； DC220V、1A事故最快切换时间：并联方式 3ms+用户设置延时+备用电源合闸时间串联方式 6ms+工作电源跳闸时间+备用电源合闸时间工作正常： 80100Un 步长l备用正常： 80100Un 步长1频差：9.95Hz 步长0.05Hz相差： 060 步长 1 残压： 2050Un 步长 1母线低压动作值：2080Un 步长1母线低压延时：010S 步长10ms外部闭锁快速切换延时：0500mS步长1ms并联切换合备用电源延时：0l50ms步长lms低压减载三路延时：010S 步长100ms预置初始相位：0+359 步长 1合闸回路时间常数：0300mS步长lms测量误差： 时间 lms
