快速切换装置的任务是在供电线路断电的情况下,根据系统的状态以较快的速度把负荷切换到备用线路上,以保证负荷不断电连续运行。考虑到应用领域的多样性,SAI680A根据断路器的状态自动识别是运行于双进线的方式或是双进线加母联的方式,为实现不间断的供电,应至少有两个同步且互相独立的供电电源并装有快速切换装置。特别适合两条线路具有同等地位的场合。
当线路故障引起供电中断时,快速切换装置的自动投入可避免停电时间过长。即使一次简单的成功的切换,也可保证装置的持续工作,从而减少停电时间,节省了昂贵的重新启动的费用,即可补偿整个快速切换装置的投资。由此,可大大地提高了设备的可用性,降低成本,赢回投资。
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6.切换功能
6.1.就绪条件
当以下条件满足时,约10秒后快切自动进入就绪状态:
区分标志:母联开关状态
双进线加母联的配置方式
工作进线/二 母联
母线Ⅰ段(3PT)、母线Ⅱ段(4PT)电压正常
1DL合、3DL合、5DL分、4DL合、2DL合
双进线配置方式
工作进线 备用进线
母线(3PT/4PT)、备用进线(2PT)电压正常
1DL合、3DL合、5DL合、4DL分
备用进线 工作进线
母线(3PT/4PT)、备用进线(1PT)电压正常
2DL合、4DL合、5DL合、3DL分
6.2.正常切换
正常切换指系统正常工作时,人工切换工作进线开关、备用进线开关和母线联络开关。正常切换是双向的,工作进线与备用进线间可以进行相互切换,工作进线、备用进线与母线联络开关间也可以通过选择进行相互切换。该功能由人工起动,在控制台、DCS系统或装置面板上均可进行。正常切换可分为并联切换和同时切换。
6.2.1. 正常并联切换(切换逻辑示意图见附图2)
注:正常并联切换只有在系统允许合环(功相角满足条件),短路电流在允许范围内方可投入。
并联自动
双进线配置方式下,人工起动,若并联切换条件满足,装置将先合备用进线(工作进线)开关,再自动跳开工作进线(备用进线)开关。若起动后并联切换条件不满足、备用进线(工作进线)开关未合上、工作进线(备用进线)开关未跳开,装置将闭锁同时发切换失败和装置闭锁信号。
双进线加母联的配置方式下,人工起动,若并联切换条件满足,工作进线(备用进线)和母线联络开关在合位并且开入量8(手动切换方向选择)为1时,装置将先合备用进线(工作进线)开关,再自动跳开工作进线(备用进线)开关;工作进线(备用进线)和母线联络开关在合位并且开入量8(手动切换方向)为0时,装置将先合备用进线(工作进线)开关,再自动跳开母线联络开关;工作进线和备用进线在合位时,装置将先母线联络开关,再自动跳开工作进线(开入量8为1)或备用进线开关(开入量为0)。
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4.硬件说明
SAI680A型厂用电快速切换装置采用双CPU,分别完成测量、逻辑和切换等主要功能,以及完成显示、通信、打印等辅助功能,主从CPU间进行数据交换。主从CPU分工协调,既保证了切换可靠性和切换速度,又保证了配置的灵活性。同时采用了大容量的存储芯片以及可编程逻辑芯片,同时装置采用了整面板、整背板新型结构设计,交、直流分开,开关量输入和输出部分均采用光电隔离技术,提高了装置的整体可靠性和安全性。
装置主要由CPU模件、电源模件、开关量模件、交流量模件、出口模件、信号模件、管理模件等组成。见示意图1。
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5.3.残压切换
指当残压衰减到20%-40%额定电压后实现的切换。残压切换作为快速切换及同期切换的后备功能。残压切换虽能保证电动机安全,但由于停电时间过长,电动机自起动成功与否、自起动时间等都将受到较大限制。
5.4.快速切换补充说明
如果开关的固有合闸时间比较长为150ms,则合闸命令发出时的角度需提前接近55,即难以实现备用进线电压与母线残压向量夹角以内快速切换,同时对于电机也是不安全的。目前国产真空开关通常都能满足。系统结线方式和运行方式决定了正常运行时母线电压与备用进线电压间的初始相角,若该初始相角较大,如大于20(例如:工作进线和备用进线来自两个独立的系统),则不仅事故切换时难以保证快速切换成功,连正常并联切换也将因环流太大而失败或造成设备损坏事故。故障性质则决定了从故障发生到工作进线跳开这一期间母线电压和备用进线电压的频率、相角和幅值变化。快速切换能否实现,不仅取决于开关条件,还取决于系统结线、运行方式和故障性质。
由于系统电源切换是一个复杂的动态过程,如:开关跳开时,开关灭弧造成的母线电压波形畸变;开关量变位时的发生抖动;事故时发电机或主变出口先于工作进线开关跳开,引起的母线电压频率升高、相位**前等。对于这些装置都需一定的固有动作时间在软、硬件方面进行特别计算处理,从而保证装置动作的准确性和可靠性。过分追求快速对快切装置是危险的。
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