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1、国 电 南 自Q/GDNZ.J.09.45-2002 WBKQ-01B微机备用电源快速切换装置 说明书国电南京自动化股份有限公司GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTD各类材料版本声明本说明书适用于WBKQ-01B微机备用电源快速切换装置V3.0版本 产品说明书版本修改记录表10987654321序号说明书版本号修 改 摘 要软件版本号修改日期* 技术支持 电话：（025）51183080 传真：（025）51183083* 本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符* 2006年3月 第1版 第1次印刷l 国电南自技术部监制l各类材料WBKQ-
2、01B微机备用电源快速切换装置说明书 V3.0国电南京自动化股份有限公司二六年三月各类材料目 次概述4产品特点51 装置简介72 主要功能73 主要技术参数83.1 装置电源83.2 额定交流参数83.3 功率消耗83.4 过载特性83.5 采样回路精确工作范围83.6 接点容量93.7 测量精度93.8 切换时间93.9 事件记录分辨率94 硬件说明94.1 电源模件114.2 交流模件114.3 开入量模件114.4 CPU模件114.5 信号模件114.6 显示模件114.7 出口模件114.8 通讯管理机模件115 装置切换原理说明125.1 正常手动切换功能125.2 事故切换135
3、.3 非正常工况切换135.4 低压减载功能145.5 快速切换、同期判别切换、残压切换及长延时切换说明146 装置闭锁及报警功能196.1 保护闭锁196.2 控制台闭锁装置196.3 PT断线闭锁196.4 目标电源低压196.5 母线PT检修压板及PT位置接点闭锁功能196.6 装置故障206.7 开关位置异常206.8 去耦合206.9 等待复归206.10 起动后加速保护207 事件记录、切换录波、通信及GPS对时217.1 事件记录217.2 切换录波217.3 通信及GPS对时218 使用说明228.1 装置菜单操作说明238.2 定值表339 附图35概述发电厂中，厂用电的安全
4、可靠直接关系到发电机组、电厂乃至整个电力系统的安全运行。以往厂用电切换大都采用工作电源的辅助接点直接（或经低压继电器、延时继电器）起动备用电源投入。这种方式未经同步检定，电动机易受冲击。合上备用电源时，母线残压与备用电源电压之间的相角差已接近180，将会对电动机造成过大的冲击。若经过延时待母线残压衰减到一定幅值后再投入备用电源，由于断电时间过长，母线电压和电机的转速均下降过大，备用电源合上后，电动机组的自起动电流很大，母线电压将可能难以恢复，从而对电厂的锅炉系统的稳定性带来严重的危害。微机型备用电源快速切换装置是专门为解决厂用电的安全运行而研制的。采用该装置后，可避免备用电源电压与母线残压在相
5、角、频率相差过大时合闸而对电机造成冲击，如失去快速切换的机会，则装置自动转为同期判别或判残压及长延时的慢速切换，同时在电压跌落过程中，可按延时甩去部分非重要负荷，以利于重要辅机的自起动。提高厂用电切换的成功率。国外早在二十世纪七十年代就已广泛采用快速切换装置。近年来国内对厂用电源的安全可靠运行亦愈来愈重视，随着真空及SF6快速开关的广泛使用，厂用电源采用新一代的快速切换装置已毋容置疑。产品特点u CPU采用Motorola公司生产的32位单片机，运算速度快、性能稳定可靠。高性能14位A/D转换器，转换速度快。u 采用超大规模现场可编程逻辑芯片，提高了硬件电路的可靠性。u 先进的母线电压自动频率
6、跟踪技术，确保测量幅值、频率及相位的有效性及准确性。u 独特的软件测相技术，解决了硬件测相速度慢的缺陷。u 实时计算母线电压与目标电源相角差的速度与加速度，同期合闸点准确可靠。当滑差高达30Hz/S时仍然可实现同期合闸。u 超大屏幕中文图形界面；新颖的键盘向导设计，无需对照说明书，一切键盘操作皆有显示向导，使用起来非常方便。u 主要模件采用了先进的SMT贴片生产技术。u 切换过程对用户全透明；4组可长达6秒的切换录波记录，可显示母线电压/时间图，频率/时间图和图；可打印输出；也可通过计算机下载，用专用软件进行分析研究。u 免维护设计理念，整机无任何可调节器件，全部调整仅需通过装置人机界面设定补
7、偿，且带密码保护以防误操作。u 提供启/备变高压侧开关冷态（不带电）、热态（带电）运行方式选择。u 自带备用分支后加速、过流保护。同时也输出一副接点，以用于起动备用分支的后加速保护。u 开关量采用220V或110V电压输入，提高了抗干扰能力。u 高抗干扰性能，能满足：GB/T 14598.10 (IEC 60255-22-4) 快速瞬变干扰试验级标准；GB/T 14598.14 (IEC 60255-22-2) 静电放电试验级标准；GB/T 14598.13 (IEC 60255-22-1) 1MHz脉冲群干扰试验级标准；GB/T 14598.9 (IEC 60255-22-3) 辐射电磁场干
8、扰试验级标准。u 通过国家电力公司自动化设备电磁兼容实验室电磁兼容检验u 通过国家电力公司自动化设备质量检验测试中心质检产品切换方式分类1 装置简介WBKQ-01B是在原有WBKQ-01的基础上改进、完善的新一代备用电源快速切换装置。该装置改进了测频、测相回路，运用32位单片机强大的运算功能采用软件进行测量，提高了装置在切换暂态过程中测频、测相的准确性、可靠性。该装置采用了先进的软件算法，保证了工作电源（或备用电源）与母线电源不同频率时的采样、计算的准确性。装置采用免调整理念设计，所有的补偿采用软件进行调整，重要参数采用密码锁管理，大屏幕中文图形化显示，使得用户对厂用电源的各种运行参数一目了然
9、。厂用电源故障时采用实时测量相角差速度及加速度实现同期判别功能。内置独立的通信、打印机管理单元使得多台装置可共享一台打印机，也具有与DCS系统或监控系统通信功能。2 主要功能u 正常情况下实现工作电源与备用电源之间的双向切换。u 事故、母线低电压、工作电源开关偷跳情况下实现工作电源至备用电源的单向切换。u 快速切换、同期判别切换、残压切换、长延时切换四种切换条件。u 串联、并联、同时三种切换方式可供选择。u 两段式定时限低压减载。u 自带独立的备用分支后加速、过流保护功能；也提供一副接点以起动备用分支保护。u 支持备用电源高压侧开关冷态(不带电) 运行或热态(带电)运行。u 母线PT小车检修闭
10、锁母线低电压切换功能。u PT断线报警。u 多种闭锁功能。u 事故追忆、打印及完善的录波功能。u 支持多种通信方式和硬件GPS对时（GPS接点为分脉冲，Vce300V）。3 主要技术参数3.1 装置电源110(120%)V 或220(120%)V （订货时需注明）3.2 额定交流参数电压：100V电流：5A/1A频率：50Hz3.3 功率消耗直流回路：不大于10W交流电压回路：不大于0.3VA/相交流电流回路：不大于0.3VA/相3.4 过载特性交流电流回路：2倍额定电流下装置可连续运行10倍额定电流下装置可连续运行10s40倍额定电流下装置可连续运行1s交流电压回路：1.5倍额定电压下装置可
11、连续运行3.5 采样回路精确工作范围电流：0.2A100.0A电压：0.5V150.0V频率：30.0 Hz55.0Hz相角：0.0360.03.6 接点容量信号回路：载流容量2A 断弧容量60VA出口回路：DC220V 5A3.7 测量精度电流：1级电压：1级频率：0.1Hz相角：0.53.8 切换时间同时切换断电时间: 10mS+备用开关合闸时间+用户设定延时串联切换断电时间: 10mS+工作开关跳闸时间+备用开关合闸时间3.9 事件记录分辨率事件顺序记录（SOE）分辨率为1毫秒4 硬件说明本装置采用了Motorola公司生产的68000系列32位单片机，运算速度快、功能强及抗干扰性能优异
12、。同时采用了大容量的Flashrom、Ram以及一次性烧写的可编程逻辑芯片，同时该装置采用了整面板、整背板新型结构设计，交、直流分开，提高了装置的整体可靠性和安全性。装置主要由电源模件、交流模件、开关量转换模件、CPU模件、信号模件、显示模件、出口模件、通讯管理机模件组成。见示意图一、二。 CPU模件电源模件 信号模件直流电源 68332单片机 2x512K FlashRom交流模件 14位A/D转换器出口模件交流模拟量 1024K Ram 现场可编程门阵列开关量模件液晶显示模件 串行定值存储器开关量 时钟、GPS接口 液晶驱动、通信接口示意图一通讯管理机模件 68332单片机 512K Fl
13、ashRom 1024K Ram 串行定值存储器 计算机通信接口 （RS232）装置间485通信口 监控系统接口 并行打印机接口示意图二4.1 电源模件输出 5V、24V装置内工作电源。4.2 交流模件从现场CT、PT来的电流、电压信号通过装置内的电流、电压互感器隔离、滤波转换为CPU可接受的小电流、小电压信号。4.3 开入量模件各种开关量信号通过内部开关量隔离转换为CPU可接受的小电压信号。4.4 CPU模件对输入的模拟量及开关量进行数字运算处理，处理结果由输出口经光耦隔离输出。4.5 信号模件各种信号经继电器空接点输出。4.6 显示模件人机接口，各种模拟量、开关状态量及故障信息、操作信息显示。4.7 出口模件由CPU处理的各种跳合闸信息由干簧继电器空接点输出。4.8 通讯管理机模件通过该模件与各CPU模件进行实时通信，完成故障信息及其它信息的打印及与计算机或监控系统之间的通信管理。5 装置切换原理说明5.1 正常手动切换功能 手动切换是指
