MFC2000-6厂用电快切装置应用及原理介绍V10

11MFC2000-6厂用电快切装置2011年6月江苏金智科技股份有限公司应用及原理介绍22内容提要•快切装置原理•MFC2000系列快切装置介绍33快切装置原理44应用场合电源快速切换装置适用于大、中、小型发电厂厂用电切换，或其它工业用户，如化工、冶金、煤炭等有较多高低压电动机负荷场合的电源切换。电源切换时必须考虑反馈电压55接线示意图正常时1DL闭合、2DL断开事故时跳1DL、合2DL高厂变起备变2DL1DL1PTPT2PTMM66切换技术特点感应电动机在母线上产生反馈电压。幅值、频率和相角缓慢下降备自投合闸时间长，冲击电流较大1DL2DL工作变起备变M77母线残压特性图VD:为母线残压;VS:为备用电源电压;△U:为备用电源电压与母线残压间的差压88影响母线残压特性的几个因素电机容量：电动机容量越大，电压衰减越慢。负荷状况：负荷越重，电压衰减越快。惯量大小：惯量越大，电压衰减越慢。电机类型：纯异步电机场合，电压衰减较快；有同步电机场合，电压衰减较慢。99影响母线残压特性的几个因素(续)大容量、大惯量情形小容量、小惯量情形phasevoltage6000hpIDFanMotorat25%Load10080604020Voltage,%0-72-144-216-288Phase,deg-3600601020304050Time,cyclesPhase(notshownforT20)voltage960hpBoilerCirculatingPumpat100%Load10080604020Voltage,%0-72-144-216-288Phase,deg-3600601020304050Time,cycles1010残压切换波形示意00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-2-1012To两段电压差UA1111不同断电时间厂用母线电压恢复曲线0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0t(20ms)36912151821242730U1212等值电路以等值电势VS和等值电抗XS代表备用电源系统以等值电势VM和等值电抗XM来表示失电母线上所有电动机△U（％）＜1.1/K；K＝XM/（XS＋XM）VD:为母线残压;VS:为备用电源电压;△U:为备用电源电压与母线残压间的差压DVMXMVSXSV2DL△U1DL2DL工作变起备变M1313快速切换△U（％）＜1.1/K；其中K＝XM/（XS＋XM）设K＝0.67则△U（％）＜1.64A'－A''的右侧为备用电源允许合闸的安全区域设K＝0.95则△U（％）＜1.15B'－B''的右侧为备用电源允许合闸的安全区域如能在A－B段内合上备用电源，则既能保证电动机安全，又不使电动机转速下降太多，这就是所谓的“快速切换”。1414快速切换(续)工作电源与备用电源的固有初始角差;启动方式（保护启动等）；开关的固有合闸、分闸时间；母线当时的负荷情况（角差变化速度△Φ/△t）能否快速切换取决于：1DL2DL工作变起备变M1515同期捕捉切换实时跟踪残压的频差和角差变化，实现C-D段的切换，特别是捕捉反馈电压与备用电源电压第一次相位重合点实现合闸，这就是“同期捕捉切换”。1616同期捕捉切换(续)Φ0π2πtat0Φ(ta)Φ’(ta)0Φ(t)=Φ(ta)+Φ’(t)(t-ta)+0.5Φ’’(t)(t-ta)2+...Φ(ta+Tb)=Φ(ta)+Φ’(ta)Tb+0.5Φ’’(ta)Tb2=01717残压切换当母线电压衰减到20％－40％额定电压后实现的切换通常称为“残压切换”。1818长延时切换如备用电源的容量不足以承担全部负载，甚至不足以承担通过残压切换过去的负载的自起动，只能考虑长延时切换。1919切换术语实现方式：快速切换,同期捕捉切换残压切换,长延时切换切换方式：串联切换,并联切换,同时切换起动方式：保护起动,失压起动误跳起动,手动起动2020切换方式－串联切换发跳1DL命令；确认1DL跳开后发合2DL命令；1DL2DL工作变起备变M2121切换方式－并联切换并联自动切换：发合2DL命令；确认2DL闭合后发跳1DL命令；并联半自动切换：发合2DL命令；人工确认2DL闭合后由人工跳开1DL；1DL2DL工作变起备变M2222切换方式－同时切换发跳1DL命令；不确认1DL跳,而只是经过延时后便发合2DL命令；1DL2DL工作变起备变M2323起动方式－保护起动起动硬接点由进线主保护引入。当装置接收到硬接点信号后，按照预定的模式进行运行方式的切换。该起动模式可以在电源发生短路故障时快速起动本装置。1DL2DL工作变起备变M2424起动方式－误跳起动如果运行时，进线开关突然跳开，则自动起动切换逻辑。提供无流辅助判据。1DL2DL工作变起备变M2525起动方式－失压起动如果装置检测到母线电压下降并达到一定幅度，进线电流满足无流条件，且延时条件满足，则自动起动切换逻辑。1DL2DL工作变起备变M2626起动方式－手动起动用于检修或者发电机起停机，可以在DCS起动或者在装置面板上起动。1DL2DL工作变起备变M2727切换功能图启动方式切换方式实现方式1、快速切换2、同期捕捉切换3、残压切换4、长延时切换保护启动串联切换同时切换失压启动误跳启动手动启动并联切换快速切换2828保护起动串联切换保护起动串联切换发跳工作开关命令并判别开关跳开闭锁，等待手动复归快切条件判别同期捕捉判别残压判别长延时判别发合备用命令开关跳开不满足不满足满足满足满足满足开关异常开关拒跳发合成功或者合失败信号不满足2929MFC2000系列快切装置介绍3030硬件特点先进的DSP技术：高速32位DSP、高性能14位A/D转换器，实现自动频率跟踪采样计算，幅值、相位、频率测量快速准确。GPS对时功能：装置具备硬件对时功能。硬件对时支持秒脉冲对时模式和IRIG-B码对时模式，装置自动识别硬件对时模式，对时误差≤1ms。友善的人机界面：320×240大液晶，能显示主接线图，开关名称可设定。显示动作过程记录等。3131软件结构模拟量采集DSP模拟量计算切换主逻辑辅助功能开入量开关量输出打印通讯显示3232完善的切换功能按起动方式分：手动起动、保护起动、异常起动。按切换顺序分：并联切换、串联切换、同时切换。并联切换具有：自动、半自动功能。按切换结果分：快速、同期捕捉、残压、长延时。3333切换功能图手动起动保护切换失压启动误跳起动启动方式切换方式切换工作过程实现方式手动启动，满足快切条件时，先合备用，经整定延时后跳工作手动启动，满足快切条件时，装置自动合备用，并等待手动跳工作先跳工作，经整定延时后，在条件满足时合备用跳工作并确认，在条件满足时合备用在条件满足时合备用1、快速切换2、同期捕捉切换3、残压切换4、长延时切换并联串联串联串联同时自动半自动1、快速切换同时3434投入后加速保护为防止切换时将备用电源投入故障从而引起事故扩大，应同时将备用分支后加速保护投入，以便瞬时切除故障。本装置在起动任何切换时，将同时输出一个短时闭合的接点信号，供分支保护投入后加速。3535低压减载功能两段低压减载出口，两段可分别设定低压和延时。3636去耦合切换过程中该合上的开关已合上但该跳开的开关未跳开，装置将执行去耦合功能，跳开刚合上的开关，以避免两个电源长时并列。主要用于并联和同时切换。3737闭锁告警完善的异常情况检测、信号反馈和处理逻辑，使得运行操作人员对装置切换功能的投入、退出、闭锁、闭锁解除等状况了如指掌。3838闭锁告警(续)开位异常装置异常保护闭锁后备失电闭锁PT断线切换退出切换硬压板退出切换软压板退出装置动作所有切换方式退出切换闭锁闭锁A(不能自复归)(能自复归)闭锁B001切换动作启动时间：09-07-0915:10:07:185起动方式：保护起动切换序号切换时间切换方向：工作到备用切换方式：串联实现方式：快速切换结果：成功参考相：A相3939出口传动试验出口传动实验，可传动所有的出口继电器，用于装置投运之前检测跳合闸回路是否正常。4040SOE及录波动作事件：16组开关量变位事件：64组异常事件：64组运行事件：64组带采样数据录波的切换记录：5组每组采样数据录波的长度：5秒以国际标准COMTRADE格式录波提供标准录波分析软件,支持波形打印4141其他功能事件追忆录波功能GPS对时打印双网通讯…4242设计说明电压：母线三相电压2TV工作电压1TV备用电压4TV电流：工作进线1相电流备用进线3相电流4343设计说明(续)开入：保护起动保护闭锁工作辅接点备用辅接点PT隔离开关手动切换手动切换方式切换投退复归4444设计说明(续)跳合闸：跳工作合工作合备用高合备用低跳备用低4545谢谢