无扰动稳定控制装置的适用范围
无扰动稳定控制装置可以自动选择最佳切换时机,确保切换的安全可靠。无扰动稳定控制装置适用于连续工业生产过程的供电系统:发电厂厂用电源切换,以及化工、煤炭、冶金等对供电电源可靠性要求比较高的场合的电源快速切换。当厂用电工作电源跳开后,如果备用电源投入时机不当,备用电源与母线残压之间相角、频率相差过大会对厂用设备产生较大的冲击,损坏设备,甚至切换失败。
RSH-812无扰动稳定控制装置,是基于我公司新一代嵌入式软硬件平台而研制的新型自动切换装置。装置继承了我公司 RSH-812 系列厂用电快速切换装置的成功经验, 是针对冶金、石化等行业用户的需求而专门设计和研发的新一代多功能快切产品。
石化、冶金等大中型工业企业,由于外部电网或内部供电网络故障或异常的原因,造成 非正常停电、电压大幅波动或短时断电(俗称“晃电”)的情况屡见不鲜。由于冶金、石化 企业工艺流程的特殊性,供电的中断或异常往往会造成设备停运或空转、工艺流程中断或废 品产生,有时甚至造成生产设备的报废等严重后果。无扰动稳定控制装置可以自动选择最佳切换时机,确保切换的安全可靠。
无扰动稳定控制装置的技术特性以及功能
起动方式
1. 手动起动
手动起动方式主要用于系统倒闸、进线检修以及故障后进线恢复,由手动按钮通过开入
量触发切换功能。装置的手动起动针对母联运行方式和进线运行方式设置针对的切换逻辑。
进线方式时,手动起动能够实现进线 1 和进线 2 之间的互相切换。
母联方式时分别通过“手动起动 1 ”起动 1 进线 1 和母联的切换,“手动起动 2 ”起动
进线 2 和母联的切换。
2. 保护起动
将线路/ 线变组 / 主变等电源侧设备的快速主保护接点引入到快切装置的指定开入,系统
正常运行时,一旦检测到电源侧主保护动作,快切装置立即起动切换,断开故障线路,投入
备用电源。
进线方式时,保护起动能够实现进线 1 和进线 2 之间的互相切换。
母联方式时分别通过“保护起动 1 ”起动 1 进线 1 和母联的切换,“保护起动 2 ”起动
进线 2 和母联的切换。
3 误跳起动
当系统正常运行时,若本处于合位的进线开关因误操作、开关机构故障等原因造成开关
错误跳开,且进线相电流最大值小于无流定值,装置在满足切换判别条件后,装置将起动开
关误跳切换。
4 失压起动
装置提供失压检进线电压和失压检进线电流两种判据供用户选择,并通过“失压起动检
进线无压”控制字来进行选择。
当“失压起动检进线无压”控制字选择为“0 ”时,当检测到母线电压低于失压起动定
值且进线相电流最大值小于无流定值,经整定延时,则认为这段母线失压。
当“失压起动检进线无压”控制字选择为“1 ”时,当检测到母线电压低于失压起动定
值且进线电压低于失压起动定值,经整定延时,则认为这段母线失压。
5 无流起动
当装置检测到进线电流从有流(大于无流起动整定值)到无流(小于无流起动整定值),
且母线频率小于无流起动频率定值时,装置经整定延时起动切换功能。无流起动方式主要用
于进线本侧保护无法接入到装置的工况。
6 逆功率起动
当无进线快速保护接点起动装置切换时,用此起动判据可实现故障情况下的快速切换。
用于事故情况,逆功率启动判断母线电压值(<启动门槛)、进线电流定值(>0.1A),可依
据实际需要整定。逆功率启动要求母线电压、进线电流的同名端不能接错(指向母线),启
动延时相邻线路主保护的动作时间+本侧进线开关的动作时间。
7 频压(电源品质)起动
主要用于进线电流很小,进线电源因各种原因消失后,工作负荷孤网运行,母线的频率
会偏离工频,此时无流起动和逆功率起动不适合。用于确认事故,避免误动的延时,可依据
实际需要整定。此时母线电压要大于 30%Un,已保证频率测量的准确性;进线电流要小于
1.2In,已躲开故障时刻,等待孤网运行
切换方式
装置在起动后,会按照一定的顺序操作工作电源开关和备用电源开关。在快切原理中,
“切换方式”用来描述不同开关操作顺序。装置提供的切换方式包括:并联、串联和同时方
式。以下对各种切换方式简单说明。
1. 并联切换
并联切换准则是“先合后分”,首先合备用开关,确定备用开关合上后,再跳开工作开
关。
并联切换只能以手动起动方式触发。
并联切换方式适用于正常情况下同频系统的两个电源之间的切换,可用于进线检修时的
人工倒闸或故障后手动恢复。此模式下支持去耦合功能。
可通过控制字‘并联方式选择’选择‘自动’,根据并联切换准则合备用开关,确定备 用开关合上后,自动跳开工作开关。控制字选择‘半自动’,根据并联切换准则合备用开关, 确定备用开关合上后,人工手动跳开工作开关。
以上图为例:系统正常运行方式 A ,“手动起动 1 ”触发后,若并联条件满足(母联开
关两侧的 频差、相差、压差均小于定值并联切换频差、并联切换相差、并联切换压差)装
置先合 3DL 母联开关,系统运行方式 B ;此时进线 1 、进线 2 两个电源短时并列,经‘并联
跳闸延时’后装置再跳开 1DL 进行开关,系统运行方式 C ; A-B-C ,完成本次并联切换。同
理“手动起动 2 ”触发完成系统方式 A-B-D 。
如在切换过程中,刚合上的 3DL 被跳开(其它脱扣系统跳开 3DL ),则切换逻辑结束,
装置不再跳开 1DL ,以免故障范围扩大。若 1DL 拒跳,则装置经去耦合延时跳开 3DL ,以
避免长时间并列。若手动起动切换时系统并联切换条件不满足,装置将立即闭锁。
2. 串联切换
串联切换准则是“先分后合”,首先跳开工作开关,确定工作开关合上后,再合备用开 关。
以上图为例:系统运行方式 A , 1 段母线异常起动切换,装置起动后,先跳开 1DL 开关,
在确认 1DL 跳开后,再根据合闸条件合母联 3DL ,完成系统运行方式 A-C 切换。若 1DL 拒
跳,则切换过程结束,装置不再合 3DL 。
串联切换可以有以下几种合闸方式(亦称实现方式):快速切换、同期捕捉切换、残压
切换、长延时切换。当快速切换条件不满足时可自动转入同期捕捉、残压、长延时等切换条
件的判别。
3. 同时切换
同时切换准则是“分合同时”,有多种方式可以起动同时切换。
以上图为例:系统运行方式 A , 1 段母线异常起动切换,欲切换到运行方式 C ,装置起 动后,先发出跳 1DL 开关命令,然后经”同时合闸延时”,再根据合闸条件发出合 3DL 的 命令,完成系统运行方式 C 的切换。若发现 1DL 拒跳,则装置会去跳开 3DL ,以避免长时 间并列运行。
同时切换与串联切换相比,不需要等待 1DL 跳开后再判断 3DL 合闸条件,经过一个延
时即去判断 3DL 合闸条件,尽量缩短停电时间。
同时切换可以有以下几种实现方式:快速切换、同捕切换、残压切换、长延时切换。当
快速切换条件不满足时可自动转入同期捕捉、残压、长延时等切换条件的判别。
4. 切换实现方式
在快切原理中,“实现方式”即用来描述合备用开关的合闸条件。装置在起动后,会按
照预定的切换方式跳工作开关和合备用开关。无论哪种切换方式都涉及到合备用开关的操
作。装置提供实现方式包括:快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换。以下仅对
这几种实现方式做简单介绍。
1) 快速切换
快速切换是最理想的一种合闸方式,既能保证电动机安全,又不使电动机转速下降太多。
实现快速切换条件为:母线和待并侧电源频差<“快速切换频差”,且相差<“快速切换相
差”。快速切换是速度最快的合闸方式。
17 RSH-812 备用电源快速切换装置
2) 同期捕捉切换
当快速切换不成功时,同期捕捉切换是一种最佳的后备切换方式。同期捕捉切换的原理
是实时跟踪母线电压和备用电压的频差和角差变化,以首次同相点作为合闸目标点。通过变
化量和越前合闸时间,动态计算合闸命令时刻。
在‘脉冲测量菜单’下可查看 1QF 合闸时间、2QF 合闸时间、3QF 合闸时间。
3) 残压切换
当母线电压下降太快,快切和同捕不能满足时,母线电压衰减到 40%以下,启动残压切
换,残压切换虽然保证电动机安全,但由于停电时间过长,电动机自起动成功与否、自起动
时间等会受到较大限制。残压切换的实现条件为:母线线电压最大值小于“残压切换电压”。
4) 长延时切换
在某些情况下母线上残压可能不容易衰减到设定值,或残压切换参数设置不合理,不再
进行合闸操作。为了避免此类现象发生,装置将长延时切换作为其它切换方式的总后备切换
方式。长延时切换的实现条件为:装置起动切换后延时 t 大于“长延时切换时间”。长延时
合闸是合闸的最后保障,必须投入。
1) 快速切换
快速切换是最理想的一种合闸方式,既能保证电动机安全,又不使电动机转速下降太多。
实现快速切换条件为:母线和待并侧电源频差<“快速切换频差”,且相差<“快速切换相
差”。快速切换是速度最快的合闸方式。
2) 同期捕捉切换
当快速切换不成功时,同期捕捉切换是一种最佳的后备切换方式。同期捕捉切换的原理
是实时跟踪母线电压和备用电压的频差和角差变化,以首次同相点作为合闸目标点。通过变
化量和越前合闸时间,动态计算合闸命令时刻。
在‘脉冲测量菜单’下可查看 1QF 合闸时间、2QF 合闸时间、3QF 合闸时间。
3) 残压切换
当母线电压下降太快,快切和同捕不能满足时,母线电压衰减到 40%以下,启动残压切
换,残压切换虽然保证电动机安全,但由于停电时间过长,电动机自起动成功与否、自起动
时间等会受到较大限制。残压切换的实现条件为:母线线电压最大值小于“残压切换电压”。
4) 长延时切换
在某些情况下母线上残压可能不容易衰减到设定值,或残压切换参数设置不合理,不再
进行合闸操作。为了避免此类现象发生,装置将长延时切换作为其它切换方式的总后备切换
方式。长延时切换的实现条件为:装置起动切换后延时 t 大于“长延时切换时间”。长延时
合闸是合闸的最后保障,必须投入。
切换动态图
切换逻辑原理
1 进线 1 到 2 切换
充电条件
满足下述条件,进线 1→进线 2 切换经过 10s 后完成充电:
1) 切换总压板投入;
2) 进线 1 开位合位、母联开关合位、进线 2 开关分位;
3) 母线 1、母线 2 最小线电压均大于有压定值;
4) 保护起动 1、保护起动 2、手动切换 1,手动切换 2 开入接点断开;
5) 后备失电闭锁退出或后备失电闭锁投入+进线 2 有压。
放电条件
满足下列条件之一,进线 1→进线 2 切换放电:
1) 切换总压板退出;
2) 母线 1 或母线 2 最小线电压小于有压定值;
3) 切换闭锁动作,详细情况见“3.6 切换闭锁”章节;
4) 切换已起动;
5) 闭锁切换压板投入(开入 7)。
起动条件
充电已完成,当保护起动 1、母线 1 失压、1DL 误跳、进线 1 无流、母线 1 频压异常、
进线 1 逆功率
之中任一起动条件满足时,进线 1→进线 2 切换起动,母联倒闸(IN18)=0 或进线模式=1。
在进线模式=1 情况下,手动切换 1 也可以实现进线 1→进线 2 切换起动。
在母联倒闸(IN18)=1 情况下,手动切换 1 也可以实现进线 1→进线 2 切换起动。
2 进线 2 到 1 切换
充电条件
满足下述条件,进线 2→进线 1 切换经过 10s 后完成充电:RSH-812 备用电源快速切换装置
20
1) 切换总压板投入;
2) 进线 2 开关合位、母联开关合位、进线 1 开关分位;
3) 母线 1、母线 2 最小线电压均大于有压定值;
4) 保护起动 1、保护起动 2、手动切换 1,手动切换 2 开入接点断开;
5) 后备失电闭锁退出或后备失电闭锁投入+进线 1 有压。
放电条件
满足下列条件之一,进线 2→进线 1 切换放电:
1) 切换总压板退出;
2) 母线 1 或母线 2 最小线电压小于有压定值;
3) 切换闭锁动作,详细情况见“3.6 切换闭锁”章节;
4) 切换已起动;
5) 闭锁切换压板投入(开入 7)。
起动条件
充电已完成,当手动切换 2、保护起动 2、母线 2 失压、2DL 误跳、进线 2 无流、母线 2
频压异常、进线 2 逆功率 之中任一起动条件满足时,进线 2→进线 1 切换起动,母联倒闸
(IN18)=0 或进线模式=1。
在进线模式=1 情况下,手动切换 2 也可以实现进线 2→进线 1 切换起动。
在母联倒闸(IN18)=1 情况下,手动切换 2 也可以实现进线 2→进线 1 切换起动。
3 进线 1 →母联切换
充电条件
满足下述条件,进线 1→母联切换经过 10s 后完成充电:
1) 切换总压板投入;
2) 进线 1 开关合位、进线 2 开关合位、母联开关分位;
3) 母线 1、母线 2 最小线电压均大于有压定值;
4) 保护起动 1、保护起动 2、手动切换 1,手动切换 2 开入接点断开。RSH-812 备用电源快速切换装置
放电条件
满足下列条件之一,进线 1→母联切换放电:
1) 切换总压板退出;
2) 母线 1 或母线 2 最小线电压小于有压定值;
3) 切换闭锁动作,详细情况见“3.6 切换闭锁”章节;
4) 切换已起动;
5) 闭锁切换压板投入(开入 7)。
起动条件
充电已完成,当保护起动 1、母线 1 失压、1DL 误跳、进线 1 无流、母线 1 频压异常、
进线 1 逆功率 之中任一起动条件满足时,进线 1→母联切换起动。
在母联倒闸(IN18)=0 情况下,手动切换 1 也可以实现进线 1→母联切换起动。
母联倒闸(IN18)=1,手动切换 1 不能 实现进线 1→母联切换起动。
4 进线 2 →母联切换
充电条件
满足下述条件,进线 2→母联切换经过 10s 后完成充电:
1) 切换总压板投入;
2) 进线 1 开关合位、进线 2 开关合位、母联开关分位;
3) 母线 1、母线 2 最小线电压均大于有压定值;
4) 保护起动 1、保护起动 2、手动切换 1,手动切换 2 开入接点断开。
放电条件
满足下列条件之一,进线 2→母联切换放电:
1) 切换总压板退出;
2) 母线 1 或母线 2 最小线电压小于有压定值;
3) 切换闭锁动作,详细情况见“3.6 切换闭锁”章节;
4) 切换已起动;
5) 闭锁切换压板投入(开入 7)。RSH-812 备用电源快速切换装置
起动条件
充电已完成,当保护起动 2、母线 2 失压、2DL 误跳、进线 2 无流、母线 2 频压异常、
进线 2 逆功率 之中任一起动条件满足时,进线 2→母联切换起动。
在母联倒闸(IN18)=0 情况下,手动切换 2 也可以实现进线 2→母联切换起动。
母联倒闸(IN18)=1,手动切换 2 不能 实现进线 2→母联切换起动。
5 母联→进线 1 切换
充电条件
满足下述条件,母联→进线 1 切换经过 10s 后完成充电:
1) 切换总压板投入;
2) 进线 1 开关分位、母联开关合位、进线 2 开关合位;
3) 母线 1、母线 2 最小线电压均大于有压定值;
4) 保护起动 1、保护起动 2、手动切换 1,手动切换 2 开入接点断开。
5) 后备失电闭锁退出或后备失电闭锁投入+进线 2 有压。
放电条件
满足下列条件之一,母联→进线 1 切换放电:
1) 切换总压板退出;
2) 母线 1 或母线 2 最小线电压小于有压定值;
3) 切换闭锁动作,详细情况见“3.6 切换闭锁”章节;
4) 切换已起动;
5) 闭锁切换压板投入(开入 7)。
起动条件
充电已完成,当手动切换 1 起动条件满足时,母联→进线 1 切换起动。
母联倒闸(IN18)=1,手动切换 1 不能 实现母联→进线 1 切换起动。
6 母联→进线 2 切换
充电条件
满足下述条件,母联→进线 2 切换经过 10s 后完成充电:
1) 切换总压板投入;
2) 进线 1 开关合位、母联开关合位、进线 2 开关分位;
3)母线 1、母线 2 最小线电压均大于有压定值;
4) 保护起动 1、保护起动 2、手动切换 1,手动切换 2 开入接点断开。
5) 后备失电闭锁退出或后备失电闭锁投入+进线 1 有压。
放电条件
满足下列条件之一,母联→进线 2 切换放电:
1) 切换总压板退出;
2) 母线 1 或母线 2 最小线电压小于有压定值;
3) 切换闭锁动作,详细情况见“3.6 切换闭锁”章节;
4) 切换已起动;
5) 闭锁切换压板投入(开入 7)。
起动条件
充电已完成,当手动切换 2 起动条件满足时,母联→进线 2 切换起动。
母联倒闸(IN18)=1,手动切换 2 不能 实现母联→进线 2 切换起动。
切换闭锁
满足以下条件之一时,装置充电不会完成,闭锁了快切功能:
1. “闭锁切换”开入接点闭合时;
2. “保护闭锁”开入接点闭合时;
3. 测频通道异常;
4. 过流闭锁;
5. 方向过流闭锁;无本侧保护闭锁接入时,当母线及出线故障时,用于识别区内故障 闭锁切换。
当电流为正方向(从进线流向母线)且电流值大于“方向过流闭锁值” 时,装置闭锁切换并报
警(此功能必须接入进线三相电流)
6. “切换完成后,无论切换成功或失败,装置都将闭锁切换,直到收到复归信号才解除闭 锁;
7. 装置投入后始终对重要部件如 CPU 、 RAM 、 Flash 等进行自检,如自检时发现异常情况, 装置将闭锁切换。
8. 位置异常闭锁;
9. 后备失电闭锁投入;
10. 母线、进线 TV 断线闭锁;
11. 所有切换模式均退出,或者所有切换实现方式均退出时;
1-7 需手动复归。
位置异常监视
装置正常运行时,若监测到进线 1 开关、进线 2 开关在分位且相应电流大于进线无流定
值,持续 10s 后,装置可设置发出“位置异常”告警信息、点亮告警指示灯、闭合“位置异
常”出口。
高压侧联合
装置在切换过程中,在发合闸命令时,若“备用进线冷备用”控制字投入,则同时发合高压侧开 关命令(高压侧位置应接断路器常闭辅助触点)
去耦合
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,这一过程叫做去耦合;
然后发出切换完毕信号,并点亮“告警”指示灯。 RSH-812 备用电源快速切换装置
过流保护
任何一相母联电流大于电流定值时,过流保护动作,跳母联开关。 可选择低压闭锁,通过控制字‘低压闭锁过流’投入。 过流Ⅰ、Ⅱ段可选择不同定值、时间。
后加速保护
母联开关由分到合,启动后加速保护功能,在此时间内任何一相母联电流大于电流定值,
后加速保护动作出口跳母联开关。
低压减载
受变压器容量限制,母联方式运行时(母联合),根据电压滑差、欠压及过流起动低压
减载功能,跳开非重要负载,保障系统的连续可靠运行。 母线电压小于低压减载定值时,经过延时,低压减载动作,出口。 可选择滑差闭锁、低压闭锁、电流闭锁,通过控制字投退。
低压减载Ⅰ、Ⅱ段可选择不同定值、时间。
TV 断线
TV 断线分进线 TV 断线、母线 TV 断线,分别判断进线电压、母线电压。
进线电压小于有压定值且进线电流大于进线无流定值时,进线 TV 断线报警动作。
母线最大线电压减去最小线电压大于 16V,母线 TV 断线报警动作。
装置故障自检
保护装置实时监测自身的硬件及软件运行情况,一旦检测到异常,立即闭锁保护,同时
“装置故障”信号触点闭合。装置故障主要包括:RAM 出错、EPROM 出错,定值出错等。
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无扰动稳定控制装置的技术参数详见更多内容:https://www.zhinengdianli.com/peiwangzidonghua/kuaiqiezhuangzhi/310.html