电源快速切换(快切)装置整定计算
PZH-1C型微机厂用电快速切换装置定值参数整定
PZH-1C型微机厂用电快速切换装置定值参数整定参考厂用电快切装置整定工作电源由发电机端经厂用高压工作变压器引入,备用电源由电厂高压母线或由系统经起动/备用变引入。
正常运行时,厂用母线由工作电源供电,当工作电源侧发生故障时,应采用串联切换方式,必须跳开工作电源开关,此时厂用母线失电,由于厂用负荷多为异步电动机,电动机将惰行,母线电压为众多电动机的合成反馈电压,称其为残压,残压的频率和幅值将逐渐衰减。
快速切换快速切换是指母线断电和备用电源开关投入时间在100ms以内完成。
在100ms以内母线反馈电压与备用电源的相位差在备用电源合闸瞬间一般不会超过20°〜30°,在这种情况小,冲击电流、自启动电流、母线电压降落、电动机转速下降对机炉运行影响不大。
本快切装置判定时间一般在2mS内,国产真空断路器合闸时间一般在60ms左右,总时间小于100ms 满足快切要求。
如果在100mS内装置快切不成功,母线残压与备用电源之间的相位差增大,则装置自动转入同期捕捉切换。
由于快速切换总是在起动后瞬间进行,因此频差和相差整定可取较小值。
同期捕捉切换同期捕捉切换是实时跟踪残压的频差和角差变化,尽量做到在反馈电压与备用电源电压向量第一次相位重合时合闸同期捕捉切换时,电动机相当于异步发电机,其定子绕组磁场已由同步磁场转为异步磁场,而转子不存在外加原动力和外加励磁电流。
因此,备用电源合上时,若相角差不大,即使存在一些频差和压差,定子磁场也将很快恢复同步,电动机也很快恢复正常异步运行。
相差整定由捕同期功能完成合上备用电源时,其合闸原则应选定在第一周后期和第二周前期。
为简化计算,可取保守的近似值:~ 300o〜420o (或-60o〜60o)范围内。
当相位差为60°时,差压约为额定电压;当相位差为180°时,差压达最大值,约为 2 倍额定电压;相位差为0°(360°)时,差压变为最小。
快切装置
2.2事故同时切换 由保护接点起动,先发跳工作电源开关指令, 在切换条件满足时(或经用户延时)发合备 用电源开关命令。 切换条件:快速、同期判别、残压及长延时 切换。快速切换不成功时自动转入同期判别、 残压及长延时切换。
2.3非正常工况切换 非正常工况切换是指装置检测到不正常运行 情况时自行起动,单向操作,只能由工作电 源切向备用电源。该切换有以下两种情况。
同期切换
残压切换
长延时切换
当某些情况下,母线上的残压有可能不易衰 减,此时如残压定值设置不当,可能会推迟 或不再进行合闸操作。因此在该装置中另设 了长延时切换功能,作为以上三种切换的总 后备。
五、装置闭锁
装置闭锁及报警功能 1保护闭锁 当某些保护动作时(如工作分支过流),为 防止备用电源误投入故障母线,可由这些保 护给出的接点闭锁装置。一旦该接点闭合, 装置将自动闭锁出口回路,发装置闭锁信号, 面板闭锁、待复归灯亮,并等待人工复归。
我厂选用用国电南自 WBKQ-01B微机备用电源快速 切换装置
并 联 自 动 手 动 并 联 并 联 半 自 动 正 常 手 动 切 换
(运 行 人 员 手 动 起 动 )
手 动 串 联 按 起 动 原 因 分 类 串 联 切 换
事 故 切 换
(发 变 组 、 厂 变 保 护 接 点 起 动 )
并联半自动 并联半自动指手动起动切换,如并联切换条 件满足要求,装置先合备用(工作)开关, 而跳开工作(备用)开关的操作则由人工完 成。如果在规定的时间内,操作人员仍未跳 开工作(备用)开关,装置将发告警信号。 如果手动起动后并联切换条件不满足,装置 将立即闭锁且发闭锁信号,等待复归。
1:手动并联切换只有在两电源并联条件满足时才 能实现,并联条件可在装置中整定。 2:两电源并联条件满足是指: ⑴两电源电压差小于整定值。 ⑵两电源频率差小于整定值。 ⑶两电源相角差小于整定值。 ⑷工作、备用电源开关任意一个在合位、一个在分 位。 ⑸目标电源电压大于所设定的电压值。 ⑹母线PT正常。
厂用电快切装置原理及整定实例
厂用电快切装置原理及整定实例摘要:文章介绍了厂用电快切的必要性,简介各种切换方式,并且通过整定计算实例,分析在应用中的注意事项。
关键词:快切;切换方式;整定计算1.概述厂用电快速切换装置是发电厂厂用电气系统的一个重要设备对发电厂乃至整个电力系统的安全稳定运行有着重大影响。
对厂用电切换的基本要求是安全可靠,其安全性体现为切换过程中不能造成设备损坏或人身伤害,而可靠性则体现为保障切换成功,避免保护跳闸、重要辅机跳闸等造成机炉停运的事故。
2.厂用电快切装置切换方式及功能介绍2.1 厂用电快切装置简介快切装置其实就是电源快速切换装置的简称,常常被应用在电厂的供电系统中。
从本质上来讲,在电厂供电系统中应用快速切换装置,目的就是为了使高电压、高负荷的电源得以迅速切换,从而保证供电的正常,进而避免因电源切换而使某些设备受损。
快切装置的主要启动方式有:手动启动切换、自动启动切换。
手动切换兼有并联切换、同时切换和串联切换功能;并联切换具有并联自动和并联半自动功能。
自动切换分事故切换和不正常情况切换两种,包括失压启动、断路器位置启动、保护启动等几种方式,自动切换兼有串联和同时切换功能。
切换方式有三种:既快速切换、同期捕捉切换和残压切换,其中同期捕捉切换可选恒定越前时间和恒定越前相角两种方法。
各种切换方式和功能以简图方式表示如下:2.2 切换功能介绍2.2.1 正常切换正常切换由手动启动,在控制台、DCS系统或装置面板上均可进行,根据远方/就地控制信号进行控制。
正常切换是双向的,可以由工作电源切向备用电源,也可以由备用电源切向工作电源。
正常切换有以下几种方式:2.2.1.1 并联切换手动启动,若并联切换条件满足,装置将先合备用(工作)开关,经一定延时后再自动跳开工作(备用)开关,如在这段延时内,刚合上的备用(工作)开关被跳开(如保护动作跳闸),则装置不再自动跳工作(备用),以免厂用电失电。
若启动后并联切换条件不满足,装置将闭锁发信,并进入等待人工复归状态。
电源快速切换(快切)装置整定计算
2.4 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) b) 当前频差绝对值小于快速切换频差定值; 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△fmax,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δlim 计算。
2.12 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) b) #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; #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。
工业企业电源快速切换装置 整定计算
目录
1 2 引用标准................................................................................................................................... 3 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
火电厂厂用电源快速切换装置定值整定与保护 配合研究
火电厂厂用电源快速切换装置定值整定与保护配合研究发表时间:2020-11-17T10:35:02.453Z 来源:《电力设备》2020年第28期作者:赵祖光[导读] 摘要:本文惠州某火电厂厂用电源快速切换装置定值整定过程为例,分析了工作电源与备用电源切换过程中,各电气量对厂用电设备保护装置有关保护的影响,阐述了电厂快切装置定值整定考虑方向和思路,对新建机组厂用电快切装置投运有一定的借鉴意义。
(中国神华能源股份有限公司国华惠州热电分公司广东惠州 516000)摘要:本文惠州某火电厂厂用电源快速切换装置定值整定过程为例,分析了工作电源与备用电源切换过程中,各电气量对厂用电设备保护装置有关保护的影响,阐述了电厂快切装置定值整定考虑方向和思路,对新建机组厂用电快切装置投运有一定的借鉴意义。
关键词:大型火电厂;快速切换;定值整定;保护配合引言电力供应的不间断是国民经济各领域正常运作的重要保证,供电不间断有赖于电力生产、输送的各个环节,对于大型火电厂来说,工作与备用电源的快速、可靠切换是机组正常运行、进而避免严重设备事故的重要保障。
为确保工作与备用电源在正常及事故情况下的快速稳定切换,则必须保证厂用电快切能够与继电保护实现有效配合,本文以分析了工作与备用电源切换过程中电气量变化过程,阐述了定值整定过程中一些注意事项,供工程实践参考。
1 标准规范要求根据DL/T5153-2002《火力发电厂厂用电设计技术规程》,单机容量330MW及以上机组,每台机组均设置两段母线,并将双套辅机的电动机分别接在成对的母线上,厂用电电源设置备用电源。
正常运行时,机组厂用电由工作电源供电,停机检修等状态由备用电源供电;故障时,为保证厂用负荷不中断及机组安全有序停机,必须尽快把厂用工作电源切换至备用电源,如图1所示。
1.1 厂用电源切换方式快切装置根据不用原因启动不同的切换方式,包括:事故切换、非正常工况切换及手动切换。
1)事故切换:事故切换由保护接点启动。
厂用电快速切换装置相关问题分析
18 备用方式 :
1
当备用电压取于 6 kV ,设置值为“0”,否则为“1”
19 母线 - 工作相差 : 0°
母线 AB 相和工作电源的相角差
20 母线 - 备用相差 : 0°
母线 AB 相和备用电源的相角差
21 母线电压允许 : 70. 0 V 允许长延时切换的最大母线电压
22 冷备延时 :
发出低压减载命令 1
15 低压减载延时 2: 9. 99 s (减载允许时有效 )母线电压持续低于低压启动值的时间 ,超出时装置
发出低压减载命令 2
16 后加速延时 :
4. 00 s 当装置合上备用时同时发出后加速跳备用允许命令 ,此命令仅在一段
时间内有效
17 长延时时间 :
2. 00 s 当长延时允许时 ,时间有效
08 工作电压正常 : 80. 0 V 工作电源电压值不小于设定值
09 备用电压正常 : 80. 0 V 备用电源电压值不小于设定值
10 低电压启动延时 : 0. 10 s 允许母线低压的最大延时
11 闭锁快切延时 : 100 m s 装置响应外部闭锁快切接点的时间 ,即外部开入确认的有效时间
01 同期捕捉 : 1 允许同期捕捉设置为“1”,禁止同期捕捉设置为“0”
02 低压减载允许 : 0
允许低压减载设置为“1”,禁止低压减载设置为“0”
03 长延时允许 :
1
允许装置采用长延时方式合闸设置为“1”,禁止长延时方式合闸设置为“0”
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收稿日期 : 2009 - 05 - 25
继电保护整定计算公式大全
继电保护整定计算公式汇编为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作,提高保护的可靠性快速性、灵敏性,为此,将常用的继电保护整定计算公式汇编如下:一、电力变压器的保护:1、瓦斯保护:作为变压器内部故障(相间、匝间短路)的主保护,根据规定,800KVA以上的油浸变压器,均应装设瓦斯保护。
(1)重瓦斯动作流速:0.7~1.0m/s。
(2)轻瓦斯动作容积:S b<1000KVA:200±10%cm3;S b在1000~15000KVA:250±10%cm3;S b在15000~100000KVA:300±10%cm3;S b>100000KVA:350±10%cm3。
2、差动保护:作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。
包括平衡线圈I、II及差动线圈。
3、电流速断保护整定计算公式:(1)动作电流:I dz=K k×I(3)dmax2继电器动作电流:其中:K k—可靠系数,DL型取1.2,GL型取1.4;K jx —接线系数,接相上为1,相差上为 I(3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流;K i—电流互感器变比;K u—变压器的变比一般计算公式:按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值,其公式为:其中:K k—可靠系数,取3~6。
K jx —接线系数,接相上为1,相差上为;I1e—变压器一次侧额定电流;K i—电流互感器变比(2)速断保护灵敏系数校验:其中:I(2)dmin1—变压器一次最小两相短路电流;I dzj —速断保护动作电流值;K i—电流互感器变比4、过电流保护整定计算公式:(1)继电器动作电流:其中:K k—可靠系数,取2~3(井下变压器取2)。
K jx —接线系数,接相上为1,相差上为 I1e—变压器一次侧额定电流;K f—返回系数,取0.85;K i—电流互感器变比(2)过流保护灵敏系数校验:其中:I(2)dmin2—变压器二次最小两相短路电流I dzj —过流保护动作电流值;K i—电流互感器变比;K u—变压器的变比过流保护动作时限整定:一般取1~2S。
厂用电快切原理和整定计算讲课笔记1
讲课笔记讲课内容:厂用电快切原理及整定计算讲课日期:讲课人:吕亮五、厂用电快切原理基本概念5.1.1 厂用电系统为确保对厂用系统供电的可靠性,脱硫厂用电源均由两路电源图10-1脱硫压厂用电系统如图10-1所示,在运行时,有进线I、II供电。
此时3DL分闸。
故称单母分段方式供电。
正常运行时,断路器1DL、2DL闭合,3DL处于“热备用”状态。
当工作电源出现问题时,1DL、2DL互为备用,3DL合闸。
5.1.2 厂用电源的切换。
正常工况下进行两路电源的相互切换,可由人工切换。
当工作电源故障时(发变组故障或异常)的切换,必须由自动装置进行。
将该自动装置称之为备用电源自投装置。
当然,备用电源自投装置也可进行正常工况下的切换。
5.1.3 备用电源自投需解决的几个问题为确保发电机组的安全运行,厂用电系统安全可靠尤为重要。
当工作厂用电源出现问题时,为确保备用电源自投成功,需要解决以下几个问题。
5.1.3.1 厂用母线残压与备用电源之间的相角差问题当工作电源被切除后,由于电动机是电感元件,其蓄积的能量不会使厂用母线电压立即消失,但是由于电动机的隋转,厂用残压的相位在发生变化,若在厂用残压与备用电源之间的相位差为1800时合上备用电源,将造成对电动机很大的冲击。
另外,由于两电源的相位差为1800,相当于非同期合闸,备用电源的电流过大,对备用变压器也很不利。
5.1.3.2 切换速度问题工作电源跳开之后,若备用电源投入过晚,厂用母线电压很低,电动机转速下降过多。
备用电源合上后,由于电动机群自启动电流太大,母线电压难以恢复,备用电源自投失败,危及重要设备的安全。
另外,若备用电源自投过快,当厂用工作母线发生瞬间故障,工作电源切除之后,故障点的介质绝缘未恢复的工况下备用电源投入,必定又引起故障。
使备用电源自投失败。
5.1.3.3 自投于故障母线问题当厂用母线上发生永久故障时,工作电源跳开。
此时,若再自动投入备用电源,使备用电源曾受短路电流冲击,有害于变压器,同时也有害于故障设备。
电厂厂用电快切整定
厂用电快速切换整定原则1 6KV 厂用母线在切断工作电源时电动机反馈电压变化特点假设有图1所示的厂用电系统,工作电源由发电机端经厂用高压工作变压器引入,备用电源由电厂高压母线或由系统经起动/备用变引入。
正常运行时,厂用母线由工作电源供电,当工作电源侧发生故障时,必须跳开工作电源开关1DL ,此时厂用母线失电,由于厂用负荷多为异步电动机,电动机将惰行,母线电压为众多电动机的合成反馈电压,称其为残压,残压的频率和幅值将逐渐衰减。
1.1 300MW 机组母线反馈电压特性以极坐标形式绘出的某300MW 机组6KV 母线残压相量变化轨迹(残压衰减较慢的情况)如图2所示。
图1 厂用电一次系统(一段)简图 图2 母线残压特性示意图1.2 300MW 直流炉机组母线反馈电压特性6KV 母线反馈电压V和备用电源电压V 之间相角差Φ和时间t 的参数表16KV 母线反馈电压VD 和备用电源电压VS 之间相角差Φ和时间t 的参数表2(不同负荷变化完全不同)表2中610ms 时为经捕同期合上备用电源,电源中断过程中最低电压为43.1%U n 经0.05S 电压恢复至52%U n 。
300MV 汽4炉机组6KV 母线反馈电压特性0.4S0.7S0.1S0.5S0.9S0.6S 0.2S4DL3DL1DL 2DL1.4 断路器合闸时间小于100ms 是应用快切的先决条件,所以快切过程中反馈电压和备用电源频差△f<0.8Hz 、相角差Φ≤25°,电压差△U 〈43% U n 。
2 厂用电快切装置整定2.1 频差闭锁整定频差闭锁值一般按实测数据选定。
一般由于200MW 及以上机组的频差特性相似,当装置有捕同期合闸功能时,闭锁频差取⊿fB=4~5Hz ;装置仅有快切功能时,取⊿fB=2~3Hz 。
2.2 快切闭锁相角整定电动机在自启动过程中,按允许合闸角60º计算,快切按实际频差1f ∆计算,断路器合闸时间按快切发出合闸脉冲至断路器合上的全部时间)(s t H 计算,则合闸过程角1α∆为:1α∆=360º⨯1f ∆⨯H tH t 约在60ms 时1f ∆取0.6Hz ,15≤ϕº;60ms <H t <100ms 时,1f ∆取0.7~0.8 Hz ,;28≤ϕº;快切闭锁角+∆θ=60 º- 1α∆。
ABBSUE3000快速切换装置参数计算及应用
2 . 8 ms ,那 么 1 2 0 ms 内母线残压 与备用电源间 的相角偏移
为 1 2 0 / 2 . 8 —4 3 。 , 即快 速 切 换 装 置需 提 前 4 3 。 发 出 动 作 指
令 ,快速 切换命令相角为 6 3 。 -4 3 。 =2 0 。 。这样 ,在母线残
压和备用电源问的相角差 为 2 O 。 以 内时 ,快 速 切 换 装 置 发
2快速切换最大相角差及频差计算
2 . 1 最大 相 角差计 算
由于能否投入备用 电源取决 于相角 差,因此确 定相角
差 是 实 现 切换 功 能 的关 键 。备用 电 源 电 压 与母 线 残 压 间 的 电 压差 相 量 如 图 2 所示 。
备用电源的设备。一旦母线失 电或 电源故障 ,快速切换装
9 0
卜 备用电源电压; c 一母线残压I △ £ , 一 电源 电压 与母线残 压间的电压差: 母线残压和备用电源问的相角差
一
图 2 电源电压与残压间电压差相量 图
由三 角 函数 可得 :
△ u一、 / / + 一2 c o
G B / T 1 2 3 2 5 -2 0 0 8  ̄ 电能质量 供 电电压偏 差 》 规定 ,
置就依次启动快速切换 、首次同相切换 、残压切换 3 种切 换方式来快速切除故障进线 ,投入备用电源 。
1 . 1 快速 切换 方式
以极 坐标 形 式 绘 出的 6 k V 母 线失 电 电压 、频 率 下 降 变
化轨迹如图 1 所示 。正常运行时 ,母线 电源 与备用 电源同
相 ,其 电压 相量 端 点 为 A。母 线失 电 后 ,母 线残 压 相 量 端
2 0 k V 以下 电 压 等 级 三 相 供 电 电 压 偏 差 为 标 称 电 的
机组快切装置整定值计算
批准:审定:审核:编制:二〇一八年四月二十四日1、并联切换(1)并联切换频差定值推荐按照0.05HZ -0.20HZ进行整定。
(2)并联切换压差定值推荐按照(0.05-0.15)Un进行整定。
(3)并联切换相差定值推荐按照100-150进行整定。
(4)并联跳闸延时定值推荐按照0.10s-1.0s进行整定。
2、同时切换同时切换合备用延时定值推荐采用20ms-50ms。
3、快速切换整定原则(1)快切频差定值按照《厂用电继电保护整定计算导则》【DL/T1502-2016】P43页10.3.3条a)进行计算。
推荐采用0.3HZ -1.5HZ进行整定。
(2)快切相差定值按照《厂用电继电保护整定计算导则》【DL/T1502-2016】P43页10.3.3条b)进行计算。
推荐采用200-400进行整定,建议取整定范围内偏小值。
4、同相位切换整定原则(1)同相位切换频差定值推荐按照4HZ -5HZ进行整定。
若此定值厂家固定不可调,则按照厂家推荐值整定。
(2)同相位切换越前时间定值推荐按照断路器实测合闸时间进行整定。
(3)同相位切换越前相角定值按照《厂用电继电保护整定计算导则》【DL/T1502-2016】P43页10.3.4条c)进行计算。
推荐采用850-900进行整定。
5、残压切换整定原则残压切换电压定值推荐采用(0.2-0.4)Un进行整定。
6、长延时切换整定原则长延时切换时间定值推荐采用3s-9s进行整定。
建议取整定范围内的较低值。
7、失压启动定值整定原则(1)失压启动电压定值失压启动电压定值一般采用(0.3-0.7)Un进行整定,建议与高压电动机低电压保护定值配合整定,推荐按照整定范围最高值0.7Un整定。
(2)失压启动延时定值按照躲过工作母线出线相间短路后备保护最大动作时间top.set.max整定,推荐采用0.5s-2s整定,推荐按照0.5s进行整定。
8、后备电源监视定值整定原则(1)后备失压电压定值进行整定,推荐按照整定范围较高失压启动电压定值一般采用(0.7-0.8)Un值进行整定。
《继电保护和安全自动装置管理规定》
《继电保护和安全自动装置管理规定》管理规定》的通知各单位、机关各部门:现将《继电保护与安全自动装置管理规定》印发给你们,请严格遵照执行。
二〇一〇年十二月二十四日继电保护与安全自动装置管理规定第一章总则第一条为加强公司继电保护与安全自动装置的管理,保证电力系统安全、可靠运行,根据公司《电气设备及运行管理办法》(齐鲁石化分〔2010〕305号),结合公司生产装置与电力系统的特点,制定本规定。
第二条继电保护与安全自动装置(下列简称保护装置)要紧包含:(一)发电机、变压器、电动机、电抗器、电力电容器、母线、线路及滤波补偿等设备的保护装置;(二)自动重合闸、备用设备及备用电源自投装置、快切装置(备用电源快速切换装置、负荷快速联切装置)、自动调整励磁、发电机低频自启动、发电机自同期与准同期、按频率自动减负荷、振荡或者预测(切负荷、切机、解列等)、故障录波装置及其他保证系统安全的自动装置等;(三)连接操纵元件与保护装置二次回路。
第三条本规定适用于接入公司电网的其他用户。
第四条公司及各单位均应设具有较强专业技术水平与实际工作经验的继电保护专责技术人员,并保持人员相对稳固。
第五条保护装置应选用技术先进、成熟、可靠的产品并具备“管控一体化”功能。
第二章管理分工与职责第六条公司继电保护实行统一领导,公司、厂、车间三级管理体制。
第七条公司动力计量部是公司继电保护专业主管部门,要紧履行下列职责:(一)负责公司继电保护技术与运行管理工作;(二)编制辖区继电保护配置方案与定值计算;(三)审核各单位管辖继电保护定值;(四)定期修改下发公司电力系统阻抗图;(五)编制公司电力系统继电保护运行方式;(六)审查公司新建、改扩建电气主接线、继电保护配置、保护运行方式、二次接线与保护装置选型,参加竣工验收;(七)组织对重要继电保护的不正确动作进行调查与统计分析,制定计策,编制反事故措施,并监督执行;(八)组织公司继电保护专业会议与技术培训工作;(九)负责淄调管辖设备继电保护定值及运行方式的协调工作;(十)负责公司继电保护资料档案管理工作。
工业企业电源快速切换装置设计配置导则(精)
工业企业电源快速切换装置设计配置导则江苏金智科技股份有限公司2011年6月目录1 范围 (32 引用标准 (33 一般原则 (34 装置输入输出设计 (35 母线上有发电机/同步机的切换 (66 母线上有电容器的切换 (67 快切装置对开关动作时间的要求 (68 外部接口 (69 安装方式 (710 冗余设计 (711 多级快切装置的使用 (81范围本导则描述了工业企业电源快速切换装置(下称快切装置的设计和配置的基本原则。
2引用标准GB/T 2422-1995 电工电子产品环境试验术语(eqv IEC 60068-5-2:1990DL/T 995-2006 继电保护和电网安全自动装置检验规程DL/T 1073-2007 电厂厂用电快速切换装置通用技术条件DL/T 587-1996 微机继电保护装置运行管理规范3一般原则快切装置一般用在母线上有大量感应电动机的场合。
这些场合母线失去进线电源后,由于电动机的反馈作用,母线上仍有残压。
该残压幅值和频率逐渐衰减。
快切装置内部发生故障时,装置应能够及时闭锁各项功能,防止误发命令。
4装置输入输出设计4.1 快速保护动作接点输入该信号必须是进线电源的快速主保护信号,保护的方向必须是指向线路(来电方向。
对于线路而言是指差动保护、距离I段、零序I段等。
对于变压器支路而言,主要指变压器差动、重瓦斯保护等。
注意:普通速断保护不带方向,不能用作起动信号来起动快切装置,因为当母线及母线以下线路发生故障时,速断保护也可能动作。
在部分企业内部,进线电缆仅配置了过流保护,在这些场合使用快切装置时,应另配差动保护用于启动快切装置。
对于某些保护装置,快速保护和后备保护逻辑共用一个跳闸出口。
此时需对保护装置逻辑重新进行设置,使得快速保护跳闸出口能独立出来提供给快切装置。
若没有符合要求的接点引入,则应采用其他快速起动方式,如无流起动、逆功率起动等。
4.2 保护闭锁接点输入当母线及母线以下发生短路故障时,快切装置不应该起动。
厂用电快速切换整定原则
厂用电快速切换整定原则1 6KV 厂用母线在切断工作电源时电动机反馈电压变化特点假设有图1所示的厂用电系统,工作电源由发电机端经厂用高压工作变压器引入,备用电源由电厂高压母线或由系统经起动/备用变引入。
正常运行时,厂用母线由工作电源供电,当工作电源侧发生故障时,必须跳开工作电源开关1DL ,此时厂用母线失电,由于厂用负荷多为异步电动机,电动机将惰行,母线电压为众多电动机的合成反馈电压,称其为残压,残压的频率和幅值将逐渐衰减。
1.1 300MW 机组母线反馈电压特性以极坐标形式绘出的某300MW 机组6KV 母线残压相量变化轨迹(残压衰减较慢的情况)如图2所示。
1.2 300MW 直流炉机组母线反馈电压特性6KV 母线反馈电压V D 和备用电源电压V S 之间相角差Φ和时间t 的参数表1 t/ms 0 210 420 640 810 950 1060 Φ(°) 0 90 180 360 540 720 9001.3 300MW 汽包炉机组母线反馈电压特性6KV 母线反馈电压V D 和备用电源电压V S 之间相角差Φ和时间t 的参数表2(不同负荷变化完全不同)表2中610ms 时为经捕同期合上备用电源,电源中断过程中最低电压为43.1%U n 经0.05S 电压恢复至52%U n 。
4DL 3DL1DL2DL 0.4S 0.7S 0.1S0.5S0.9S 0.6S0.2S300MW汽4炉机组6KV母线反馈电压特性t/ms ∮/(°)△f/H Z U/U N *100% t/ms ∮/(°) △f/H Z U/U N *100%0 -1.7 0 101 200 63 -1.19 840+ -2.4 -0.18 101 250 87.6 -14.1 76.910 1.2 -0.5 10120 101304050607080901001501601.4 断路器合闸时间小于100ms是应用快切的先决条件,所以快切过程中反馈电压合备用电源频差△f<0.8 H Z、相角差Φ≤25°,电压差△U<43%U n。
关于快速切换装置启动切换判据的讨论
关于厂用电快速切换装置启动判据的探讨罗三汉(电力工程师,广东深圳,xiaochahu119@)摘要:厂用电供电的可靠性对于火电厂、钢铁企业、石化企业的安全运行至关重要,备用电源在工作电源因故障切除时能快速进行自动切换的厂用电源快切装置因此成为重要自动控制设备,可是在当今快切领域比较成熟的情况下,重要负荷停电事故却频频发生,本文就通过分析为什么停电事故频频发生展开分析,向大家介绍一种速度更快的模拟量启动方式。
关键词:厂用电快切备用电源启动方式模拟量启动相关资料显示,造成厂用电重要负荷停电事故的共同原因是备用电源投入装置没能在厂用母线下降到零之前,备用电源以最快速度给投入,最终导致母线失压,相关负荷停止工作。
笔者曾经在现场调试过程中进行过调查发现,影响备用电源投入速度的主要原因并不是快切装置的切换准则的问题。
在目前的市场上,快速切换的相关切换准则比较成熟的,众多快切权威厂家,如金智科技、深圳智能、南瑞等厂家都是采用较为成熟的“快速切换准则”、“短延时切换准则”、“同期捕捉准则”、“残压准则”、“长延时准则”,笔者曾经多次做实验验证过这些准则在收到相应的切换信号后,这些准则足以在收到启动切换信号后以最快的速度安全地把备用电源合上。
那为什么很多现场还屡次发生母线失压的情况呢?宁波钢铁、广州石化、中海油等现场的数据和事故报告发现,导致备用电源没有以最快的时间合上共同原因是各类快切装置没有在故障发生后的第一时间启动切换,导致快切装置错过最佳的投入时机。
用一句话来总结就是:快切装置启动切换慢了。
查阅各个比较成熟的快切装置研发厂家的产品资料,快切装置启动判据基本一样,归类如下:(1)保护启动切换:由相应的保护装置给快切装置发信号启动切换(2)母线失压启动切换:快切装置实时监测母线电压,当母线电压下降到某一设定值后,启动切换(3)断路器偷跳启动切换:当相应的工作开关发生偷跳的时候启动切换(4.)手动启动切换:由人工启动切换针对第一种情况,效果的好坏就取决于保护装置的灵敏性和快速性了,同时对于启动信号必须进行可靠的去抖处理,预防干扰信号的干扰导致装置误动。
快切定值计算方案
MFC2000-2型微机厂用电快速切换装置定值一、定值设置:1、正常并联切换频差:0 .5Hz;2、正常并联切换相差:10°;3、正常并联切换跳闸延时:应保证先合后跳,25ms即可保证,今取100ms;4、快速切换频差:1Hz;5、快速切换相角:以延时85ms计,取30°;6、同期捕捉切换频差:5Hz;7、同期捕捉切换恒定越前相角:厂家建议不投;8、同期捕捉切换恒定越前时间:取合闸回路总延时,8+4+50=62ms;9、残压:参考一期取40%U N;10、失压启动电压:U dz=U e/K k=U e/4=25%U e11、后备电源失电电压:U dz=0.9U e/K k K f=0.9U e/(1.1X1.2)=0.68U e,取0.7U e12、低压切辅机:不用;13、失压启动延时:应大于保护切除故障时间,取2.5S;14、同时切换合闸开关延时:应保证先分后合,分闸最长45+10=55ms,合闸最短50-10=40ms,55-40=15ms,取25ms;15、备用高低压开关合闸延时:厂家建议取0;16、低压切辅机1段延时:不用;17、低压切辅机1段延时:不用。
18、初始相角:-60°二、方式选择:1、控制方式:远方2、保护切换方式:串联3、失压切换方式:串联4、就地手动切换方式:同时5、远方并联切换方式:自动6、失压起动:投入7、快速切换:投入8、同期越前相角:退出9、同期越前时间:投入10、残压切换:投入11、低压切辅机:退出12、后备失电闭锁:投入13、出口投退:投入。
过电流和速断保护的整定计算公式
过电流和速断保护整定值的计算公式过电流保护的整定计算计算变压器过电流保护的整定值m a x ,r e lw r eo p L r e r e i o pK K I I I K K K I ==式中op I —继电保护动作电流整定值(A );rel K —保护装置的可靠系数,DL 型电流继电器一般取 1.2;GL 型继电器一般取 1.3;w K —接线系数,相电流接线时,取1;两相电流差接线时,取3;re K —继电器的返回系数,一般取0.85~0.9;i K —电流互感器变比;max L I —最大负荷电流,一般取变压器的额定电流。
速段保护maxrel wqb K i K K I I K =式中qb I —电流继电器速断保护动作电流(A );rel K —保护装置的可靠系数,一般取 1.2;w K —接线系数,相电流接线时,一般取1;i K —电流互感器变比;max K I —线路末端最大短路电流,即三相金属接地电流稳定值(A );对于电力系统的末端供配电电力变压器的速断保护,一般取max K I 为电力变压器一次额定电流的2~3倍。
一、高压侧过电流保护的整定计算max 1.2128.8 2.260.85905rel wop L re i K K I I A A K K ′==?′取op I =2.5A ,动作时间t 为0.5S 。
速断保护的整定计算max 1.21228.8 3.84905rel wqb k i K K I I A A K ′==创=取qb I =4A ,动作时间t 为0S 。
速断保护动作电流整定为4A ,动作时限为0S 。
低压侧过流保护2 1.2721.7 5.418005relop N re i K I I A A K K ==?取op I =5.5A ,动作时间t 为0.5S 。
0.70.70.473.73.8Nop i U U KV V K ′===电压闭锁整定值取75V 。
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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)+ ΔT。ΔT 可取 20ms。
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。
1 引用标准
GB14285-1993 DL/T 526-2002 DL/T 1073-2007 继电保护和安全自动装置技术规程 静态备用电源自动投入装置技术条件 电厂厂用电快速切换装置通用技术条件
2 整定计算
2.1 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) b) c) 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,可取 0.10Hz; 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; 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;
b)
c)
2.9 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
当如下条件都满足时,经延时判失压起动。 a) b) 母线电压小于失压起动定值; 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。
快速切换相差整定值(发合闸令时粗略 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,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。
工业企业电源快速切换装置 整定计算
目录
1 2 引用标准................................................................................................................................... 3 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
2.4 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) b) 当前频差绝对值小于快速切换频差定值; 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△fmax,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δlim 计算。
2.6 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
在快速合闸、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。
2.3 串联/同时/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。
2.8 快速/同捕/残压/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。 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。 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。
2.12 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) b) #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; #1 母线(#2 母线)电压低于低频失步电压定值;
2.14 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