厂用电源快切装置(201205).ppt
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1、中国 南京 南瑞继保,厂用电系统(快切装置),第一章 概述,在发电厂中。厂用电源的安全可靠关系到发动机组、电厂乃至整个系统的安全运行,在发电机正常运行过程中,由于异常或事故导致突然失去厂用电源时,应当迅速将厂用负荷切换至备用电源。所以说,厂用电源的切换是机组安全可靠运行的重要环节。 在厂用电源消失后,母线残压存在一个衰减的过程。如果立即合上备用电源,会对电动机造成很大的冲击;如果待母线残压衰减到一定幅值再合上备用电源,厂用电动机的自启动电流很大,造成母线电压难以恢复。不管是以上哪种情况都会对电厂系统运行的稳定性带来严重的危害。 以往广泛采用的备用电源自投装置,一般都是用工作电源断路器的辅助触点
2、直接(或经低压继电器、延时继电器)启动备用电源投入。这种方式缺乏相频检测,厂用电切换时功率低、切换时间长。,概 述,为了保障机炉在厂用电源切换过程中的运行稳定性,维持电能生产过程的连续稳定,大容量机组采用了新型微机厂用电快切装置。该装置具有检查同期的快速切换、同期捕捉切换和检查残压的切换功能。优先检同期,进行快速切换。快切装置具有正常情况下的手动切换,事故和不正常情况下的自动切换功能、手动切换加闭锁功能,可以在操作台上进行,也可以在装置面板上进行操作,自动切换由保护启动或装置检测到不正常情况后自行启动,不正常情况包括工作电源开关误跳和厂用母线失压。手动切换方式可选并联和串联,自动切换方式可选串
3、联和并联。,概 述,为了保障机炉在厂用电源切换过程中的运行稳定性,维持电能生产过程的连续稳定,大容量机组采用了新型微机厂用电快切装置。该装置具有检查同期的快速切换、同期捕捉切换和检查残压的切换功能。优先检同期,进行快速切换。快切装置具有正常情况下的手动切换,事故和不正常情况下的自动切换功能、手动切换加闭锁功能,可以在操作台上进行,也可以在装置面板上进行操作,自动切换由保护启动或装置检测到不正常情况后自行启动,不正常情况包括工作电源开关误跳和厂用母线失压。手动切换方式可选并联和串联,自动切换方式可选串联和并联。,概 述,厂用电源快切装置 为了很好地解决备用电源自投需解决的问题及克服原备用电源自投
4、装置存在的问题,从20世纪90年代之后,我国研制并在国内中大型发电机组上广泛应用了一种新的厂用电源切换装置厂用电源快切装置。 厂用电源快切装置的主要优点是“快速切换”电源。即厂用母线无故障的情况下,若在工作电源跳开的同时合上备用电源,从而避免了在厂用母线残压与备用电源之间相位差很大工况下投入备用电源问题。 另外,由于在厂用电动机失压时间很短的工况下投入备用电源,冲击电流小,大大提高了备用电源自投的成功率。 在快切装置中,为了避免在厂用母线故障的工况下进行备用电源的切换,在装置中设置了闭锁元件,即由表征厂用母线或母线联络线有故障的母线保护或厂高变分支保护启动闭锁元件而闭锁快切装置。此外,尚有其他
5、闭锁元件。,概 述,第二章 快切装置硬件,指示灯说明“运 行”灯为绿色,装置正常运行时点亮;“报 警”灯为黄色,报警情况发生时点亮,情况消失时自动熄灭;“切换 闭锁”灯为红色,装置因任何情况不允许执行切换动作时点亮;“切换 动作”灯为绿色,起动一次切换后点亮,复归后熄灭;“分支1电源”灯为绿色,母线1由分支1供电时点亮,否则熄灭;“分支2电源”灯为绿色,母线2由分支2供电时点亮,否则熄灭;“并联 允许”灯为绿色,并联切换条件满足时点亮,不满足时熄灭;“就 地”灯为绿色,“投远控”开入退出时点亮,投入时熄灭;,交流输入变换插件:交流输入变换插件为本装置的第三个插件,槽号为2、3。本插件提供4路电
6、流输入、8路电压输入。U1bsa,U1bsa,U1bsb,U1bsb,U1bsc,U1bsc:母线1电压(三相),取相电压。U2bsa,U2bsa,U2bsb,U2bsb,U2bsc,U2bsc:母线2电压(三相),取相电压。U1,U1:分支1电压,可取线电压或相电压。U2,U2:分支2电压,可取线电压或相电压。I1a,I1a,I1c,I1c:分支1的a相、c相电流输入。I2a,I2a,I2c,I2c:分支2的a相、c相电流输入。325端子为装置的接地点,应将该端子接至接地铜排。交流插件中电流输入,按额定电流可分为1A、5A两种,订货时请注明,投运前注意检查。,第三章 快切原理,基本原理,热备
7、方式下,切换是在工作电源侧开关CB1与备用电源侧开关CB2间进行;冷备方式下,切换是在工作电源侧开关CB1与备用电源高低压侧开关CB3、CB2间进行切换。下文中的“目标分支”概念解释:若供电电源由工作电源侧切换至备用电源侧,则备用电源侧为目标分支,CB3、CB2为目标分支开关;若由备用电源侧切换至工作电源侧,则工作电源侧为目标分支,CB1为目标分支开关。,快切基本原理示意图:,切换功能简单说明如下表。,(一)、正常手动切换正常手动切换是指正常情况下进行的厂用电源切换。通过装置屏幕菜单或控制台开关或ECS/DCS系统手动起动切换,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。正常手
8、动切换可以远方起动切换也可以就地起动切换。起动条件如图 所示。,“投远控”开入退出时,手动切换控制权限为“就地控制”,只能通过装置屏幕菜单起动切换,操作过程详见6.2.5节“本地命令”的“手动切换”部分。切换方式由“就地切换方式”定值决定;“投远控”开入投入时,手动切换控制权限为“远方控制”,通过控制台开关、屏上按钮或ECS/DCS系统接入“手动切换”开入,手动起动切换。切换方式分为两组:“手动切换方式选择”开入投入时,切换方式为串联切换或同时切换,由“远方串同切换方式”定值决定;“手动切换方式选择”开入退出时,切换方式为并联自动切换或并联半自动切换,由“远方并联切换方式”定值决定。切换过程简
9、述如下:1)并联自动切换手动起动切换,并联切换条件满足时,合备用(工作)电源开关,延时满足“并联跳闸延时”定值,并确认备用(工作)电源开关合闸成功后,自动跳开工作(备用)电源开关。,2)并联半自动切换手动起动切换,并联切换条件满足时,合上备用(工作)电源开关,跳开工作(备用)电源开关的操作人工完成。若25s内工作(备用)电源开关仍未跳开,装置告警闭锁;无论上述哪种方式,并联切换条件均指:(1)母线与目标分支间压差=“并联切换压差”定值;(2)母线与目标分支间频差=“并联切换频差”定值;(3)母线与目标分支间相差=“并联切换相差”定值;(4)装置未闭锁。若起动后并联切换条件不满足,装置将闭锁切换
10、,等待复归。,3)串联切换手动起动切换,发出跳工作(备用)电源开关命令,待工作(备用)电源开关跳开且切换条件满足时,合上备用(工作)电源开关。切换条件包括:快速切换、越前相角切换、越前时间切换、残压切换、长延时切换。快速切换不成功时自动转入越前相角切换、越前时间切换、残压切换、长延时切换。,3)串联切换快速切换条件为:起动切换后,母线电压与目标分支电压的频差小于“快切频差”定值、相差小于“快切相差”定值时快速切换条件满足。越前相角切换条件为:母线电压与目标分支电压的相差等于“同捕越前相角”定值,且母线电压与目标分支电压的频差小于“同捕允许频差”定值时越前相角切换条件满足。越前时间切换条件为:根
11、据当前母线电压与目标分支电压的频差及相角差变化速度,实时计算“同捕越前时间”定值设定的延时后母线电压与目标分支电压间的相差,相差为零且且母线电压与目标分支电压的频差小于“同捕允许频差”定值时越前时间切换条件满足。残压切换条件为:当母线电压幅值低于“残压切换幅值”定值时,残压切换条件满足。长延时切换条件为:在“长延时时间”定值设定的延时内,如果上述四种切换条件均不满足,则延时结束后长延时切换条件满足。下文中的“快速切换、越前相角切换、越前时间切换、残压切换、长延时切换”切换条件均与上述描述一致。,4)同时切换手动起动切换,发出跳工作(备用)电源开关命令,经定值“同时切换合闸延时”后,无论工作(备
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