1、電源快速切換裝置及在供電公司電力系統(tǒng)的應(yīng)用與分析摘要：簡單闡述供電公司電力系統(tǒng)環(huán)境與備用電源自 動投入裝置的局限性， 通過對金智 MFC5103A 快切裝置特點(diǎn)、 功能及設(shè)定值的詳細(xì)分析，通過多次切換試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行的 切換，結(jié)合快切動作數(shù)據(jù)的分析，最終達(dá)到比較理想的切換 效果，實(shí)現(xiàn)電源無擾動切換。體現(xiàn)出電源快速切換裝置在供 電公司安全、連續(xù)、平穩(wěn)生產(chǎn)中的重要性和必要性。關(guān)鍵詞：電源快速切換裝置；備自投頻差角差 中圖分類號： TM762 文獻(xiàn)識別碼： A 文章編號： 1001-828X（2015）021-000-01一、備用電源自動投入裝置的局限性及原因分析 目前，工業(yè)企業(yè)解決供電可靠性的主要辦

2、法是一次系統(tǒng) 采用雙路或多路供電，再輔以二次系統(tǒng)采用備用電源自動投 入裝置（俗稱備自投） 。正常情況下，按一般企業(yè)的使用需 要來講，自投裝置已經(jīng)可以滿足了。但是，供電公司卻是要 不間斷的進(jìn)行供電，自投裝置已經(jīng)滿足不了這么大的需要了， 所以效果不是很明顯。供電公司的電動機(jī)數(shù)量眾多，并且， 每個(gè)電動機(jī)的參數(shù)，容量都不一致，失電后電動機(jī)在短時(shí)間 內(nèi)將繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并將磁場能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，此時(shí)部分異步電動 機(jī)實(shí)際上已轉(zhuǎn)入異步發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況，因此母線的電壓即是 多臺異步發(fā)電機(jī)發(fā)出的合成反饋電壓，俗稱殘壓，而從電動 機(jī)失電到失壓進(jìn)而無壓，備自投完成動作的過程持續(xù)時(shí)間長 達(dá)12秒，甚至更長，此時(shí)電動機(jī)已被分批切除

3、。即使是 延遲時(shí)間較長的高壓重要電動機(jī)未被切除，由于母線已經(jīng)無 壓（一般無壓定值為額定電壓的 20% 35%），轉(zhuǎn)速已經(jīng)嚴(yán)重 下降，直接影響生產(chǎn)過程的連續(xù)性，并對產(chǎn)品質(zhì)量造成不良 影響。而且此時(shí)投入備自投裝置將造成較大的電動機(jī)自起動 沖擊電流，直接作用于電動機(jī)并甚至可能導(dǎo)致切換失敗造成 廠用電中斷，同時(shí)對供電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生沖擊，影響整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn) 定性，其后果是十分嚴(yán)重的。備自投實(shí)際上并沒有真正起到保障供電連續(xù)性的作用， 更難保證供電可靠性。糾其主要原因有二，一是裝置起動過 遲，二是裝置起動后將備用電源投入的時(shí)間太長。 追根溯源， 目前使用的備自投裝置幾乎完全套用電網(wǎng)變電站的備自投 裝置工作原理，并沒

4、有針對石化等工藝特殊要求的企業(yè)的需 求和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行原理、功能、性能的專門性設(shè)計(jì)和開發(fā)。 結(jié)合我項(xiàng)目對供電平穩(wěn)要求高的特點(diǎn)，經(jīng)過市場的周密調(diào)研 和專業(yè)廠家交流，110KV進(jìn)線和下面10KV聯(lián)合變電所均選 擇了國產(chǎn)品牌金智快切裝置。二、金智電源快速切換裝置的功能與特點(diǎn)1.起動方式 根據(jù)應(yīng)用場合，起動方式分用于故障情況下的起動方式及用于正常情況下的起動方式兩大類故障情況下的起動方式主要包括， 保護(hù)起動、 無流起動、 頻壓異常起動、逆功率起動、開關(guān)變位起動、失壓起動。保 護(hù)起動主要用于檢測進(jìn)線電源故障的情況，是最常用的起動 方式；其他方式則為解決進(jìn)線（主變）以上電網(wǎng)故障，保護(hù) 信號無法接入情況下的起

5、動問題。在這些啟動方式中我們把 頻率異常啟動退出，在無流啟動中考慮到頻率門檻值不小于 49.5HZ.、電流低于0.2A二個(gè)條件均具備的情況下無流啟動 快切。正常啟動方式為手動啟動方式，包括切 i 合母聯(lián)和切 ii 合母聯(lián)，為了保障切換的平穩(wěn)性，一般不用此切換方式，都 是在退出快切裝置情況下合母聯(lián)開關(guān)后，再切進(jìn)線開關(guān)。2 .切換方式 在起動方式判別模塊識別出進(jìn)線故障后，裝置按照切換 方式判別模塊預(yù)定的順序，跳工作開關(guān)及合備用開關(guān)（合備 用開關(guān)時(shí)需滿足實(shí)現(xiàn)方式判別模塊的條件） 。（1）并聯(lián)切換。在滿足合閘條件的情況下，先合上備 用開關(guān)，經(jīng)過設(shè)定延時(shí)后再跳開工作電源開關(guān)。 切換過程中， 兩個(gè)電源短時(shí)

6、并列，用電設(shè)備不會斷電（ 2）串聯(lián)切換。裝置先發(fā)跳工作開關(guān)命令，確認(rèn)工作 開關(guān)跳開后再合備用電源開關(guān)。3）同時(shí)切換。裝置先發(fā)跳工作開關(guān)命令，僅僅經(jīng)過 一定延時(shí)而不確認(rèn)工作開關(guān)跳開，便進(jìn)入備用開關(guān)實(shí)現(xiàn)方式 判別模塊的過程，盡量縮短母線斷電時(shí)間。 在這三種切換方式中，為了保障切換穩(wěn)定性，結(jié)合供電 公司生產(chǎn)裝置特點(diǎn)，各級快切裝置均采用串聯(lián)切換方式。3.實(shí)現(xiàn)方式 無論是串聯(lián)、同時(shí)還是并聯(lián)切換方式，都要調(diào)用實(shí)現(xiàn)方 式判別模塊來判斷是否能發(fā)合備用開關(guān)命令。（ 1）快速切換。通過檢測母線和備用電源壓差|du| 、頻差 |df| 、相差 |dq| 值實(shí)現(xiàn)切換?？焖偾袚Q是速度最快、合 閘沖擊電流最小的合閘方式。

7、（ 2）同期捕捉切換。其原理是實(shí)時(shí)跟蹤母線電壓和備 用電壓的頻差 |df| 和相差 |dq| 變化，以同相點(diǎn)作為合閘目標(biāo) 點(diǎn)。（ 3）殘壓切換。當(dāng)母線殘壓衰減到低于設(shè)定值時(shí)合上備用電源。當(dāng)母線電壓衰減到低于40%的額定電壓時(shí)切換，沖擊電流已降到可接受的范圍內(nèi)，雖能保證電動機(jī)安全，但 不同的系統(tǒng)容量和備用變壓器容量都會影響沖擊電流值，同 時(shí)由于停電時(shí)間過長，電動機(jī)自起動成功與否、自起動時(shí)間 等會受到較大限制。（ 4）長延時(shí)切換。切換指令發(fā)出后有延時(shí)，延時(shí)結(jié)束 后對備用電源的切換方式進(jìn)行切換。這種切換的方式是在備 用電池容量不足，超負(fù)荷的情況下來進(jìn)行的。綜上可知快切裝置動作的一般過程為：首先由起動

8、方式 判別模塊識別出進(jìn)線故障，然后裝置按照切換方式判別模塊 預(yù)定的順序，跳工作開關(guān)及合備用開關(guān)。在合備用開關(guān)的時(shí) 候，需滿足實(shí)現(xiàn)方式判別模塊的條件。而快切壯漢子的基本 原則是盡量減少切換過程產(chǎn)生的沖擊電流，其中快速切換最 為理想，所以機(jī)組正常啟停的切換以及故障時(shí)的切換必須首 先采用快速切換。所以在定值的設(shè)定時(shí)，就是要考慮如何盡 量通過快速切換來實(shí)現(xiàn)，對電網(wǎng)的沖擊即小，又不至于有低 壓保護(hù)的開關(guān)、接觸器跳閘。參考文獻(xiàn)：1 鄔君波 .備用電源可靠自動切換研究及復(fù)雜工況分析 處置D.浙江大學(xué)，2007.2 吳玲.感應(yīng)電機(jī)在電源切換時(shí)分相投入控制的理論研究D.華北電力大學(xué)（北京）,2009.3 龐繼偉 .重要電動機(jī)負(fù)載雙電源軟切換裝置設(shè)計(jì)與控制方法研究 D. 華北電力大學(xué)， 2012.4 梁建鋼 .微電網(wǎng)變流器并網(wǎng)運(yùn)行及并網(wǎng)和孤島切換技 術(shù)研究 D. 北京交通大學(xué)， 2015.5 崔立強(qiáng) .高壓電源快切對繼電保護(hù)影響的研究D. 天津理工大學(xué)， 2