下载文档原格式
P Z H-1型快切装置用户手册第一章装置概述微机厂用快速切换装置是实现发电厂厂用母线电源快速切换的关键控制设备。
PZH-1型微机厂用电快速切换装置，是本公司在消化国际同类设备基础上结合我国电厂运行经验研制的新一代厂用快速切换装置。
装置具有正常情况下，备用电源与工作电源之间双向切换；事故或不正常情况下，工作电源向备用电源单向切换的功能。
采用该装置能够提高厂用电切换的成功率，避免非同期切换对厂用设备的冲击损坏，简化切换操作并减少误操作，提高机组的安全运行和自动控制水平。
每套装置可以对一段厂用母线的工作电源与备用电源进行切换控制，并提供装置面板、控制台和上位机三种控制操作方式。
一、装置特点●双CPU+CPLD结构CPU1是装置的主要核心，监测模拟量信号和开关量信号，在切换过程中记录切换数据，其高速输入HSI的分辨率为1.33 S，数据处理能力强大，使相差、频差的跟踪计算快速准确，完全满足厂用电同期检定和快速切换的要求。
CPLD 模块完成切换逻辑功能，切换时CPU1提供切换同期切换允许信号。
CPU2完成人机对话处理及显示功能，CPU1和CPU2之间通过I2C总线方式联络，CPU1在空闲时向CPU2传送显示数据。
双CPU同时工作，可以保证立即响应外部信号，可靠进行切换和故障处理，实现切换的零等待。
各主要模块功能专一，相互关系简单可靠，由于各模块并行协同工作，装置工作效率高。
在同期条件满足的情况下，保护切换跳工作响应时间小于3mS，合备用切换响应时间小于10mS。
●快速切换当频差和相差均小于快速条件设定值时，装置可随时进行快速切换。
●同期捕捉实时依据母线电压相位变化速率及已知合闸回路固有时间常数，推算出合闸时刻，使合闸完成时的相位差接近于零度。
●慢速切换母线残压切换，作为快速切换和同期捕捉的后备切换。
●预置初始相位在装置中固定母线的AB相参与相位比较，如工作和备用电源电压信号与线电压信号所取相序不一致，而产生的固定相位差，可通过预置初始相位予以消除，使用中建议备用和工作电压采用AB相参与比相。
MFC2000-2型微机厂用电快速切换装置简介1 ．引言MFC2000-2型微机厂用电快速切换装置是在 MFC2000-1型微机厂用电快切装置的基础上改进而成，在软件和硬件上，充分继承了MFC2000-1型装置的成熟经验，在原理和切换功能方面，与 MFC2000-1型产品基本相同．在操作界面、录波、通信等其它方面作了较大的改进。
2 ．装置硬件构成MFC2000-2型微机厂用电快切装置硬件主要由以下几部分组成：大面板内部插件背板端子2.1 面板本装置面板由液晶显示屏、操作键、指示灯、232通信接口四部分组成，参见图 1 。
2. 1 .1 液晶显示屏液晶显示屏是操作使用人员与装置间的主要交流工具。
本装置采用 240 x 128 宽温液晶屏，配合操作键，可以进行测量值显示、功能投退、定值整定、就地手动切换操作、事件追忆、打印等操作。
2 .1.2 操作键操作键共有 9 个，分别为：↑↓：上下移动菜单或滚屏。
←→：移动定值参数位或选择追忆事件。
＋、一：修改定值参数时，增减数字。
取消：取消当前定值输人或退出当前菜单。
确定：菜单选择确认或定值输人确认。
复位：可同时将主、辅 CPU 复位，但不能清信号，清信号应按“复归”钮或关装置电源。
2.1.3 指示灯指示灯共有 8 个，分别为：运行：装置处于正常运行状态时，约每秒钟闪亮 3 次，当处于闭锁状态时．约每 2 秒钟闪亮 l 次。
就地：亮时，表明手动切换操作只能在就地进行，否则，手动切换操作只能在远方进行。
工作：工作电源开关合时亮。
命备用：备用电源开关合时亮。
动作：表明装置刚进行过切换操作，复归后熄灭。
闭锁：表明装置处于闭锁状态，含装置闭锁及出口闭锁。
通信1 ：通信发送灯。
用于装置与便携式电脑通信或与 DCS通信。
通信2 ：通信接收灯。
用于装置与便携式电脑通信或与 DCS通信。
2.1.4 232 通信口用于与便携式电脑通信，可直接接插 232 串行口。
2.2 内部插件2.2.1 插件布置图见图22.2.2 插件功能简介CPUB辅 CPU 插件，主要完成液晶显示、键盘操作、通信、打印等功能。
MFC2000厂用电快切装置说明~~我厂老机组采用了PZH-1型厂用电快切装置，手头资料较少，在坛子了学习也有师傅提供了相关资料，使我受益非浅，如今我们换成了MFC2000的厂用电微机快速切换装置，希望哪位师傅有相关资料及说明之类的传上来学习学习，谢谢~~现在手头只有厂家的简介：一、产品概述MFC2000-2型微机厂用电快速切换装置是我公司吸收国外相应设备的先进设计思想，结合采用我公司首创的同期捕捉功能，并广泛征求了设计院、中试所和电厂专家技术人员的意见，开发研制成功的新一代高科技产品，新原理，国际领先。
本装置适用于适用于50～600MW发电机组、发电厂厂用电切换，或其它工业部门有较多高压电动机负荷场合的电源切换。
本装置至今已有数百套装置在全国各地的大中型机组投入商业运行，市场占有率超过80%。
装置已经历了数百次正常切换及事故切换，迄今为止，动作正确率和切换成功率均达100%，无一例误动、无一例拒动、无一例误发信。
本装置获国家电力公司1998年度科技进步三等奖和华东电力集团公司1998年度科技进步二等奖等多种奖项。
二、装置特点MFC2000-2型快切装置在硬件上采用了先进的双CPU设计；在软件上，采用汇编语言和C语言相结合的技术；在人机界面方面，采用240×180大液晶显示屏，中文菜单，界面友好。
装置能保存10组（掉电保持）最近动作详细信息，以进行查询及打印；在通信方面，既有485口接入DCS系统，又有232口接便携机，并开发了上位机应用软件。
本装置切换功能完备，按起动方式，兼有正常手动切换、事故切换和不正常情况切换功能；按切换动作顺序，兼有并联、串联和同时切换功能；按切换实现，兼有快速切换、同期捕捉（越前时间或越前相角）和残压切换功能，其中我公司首创的同期捕捉切换采用恒定越前时间和恒定越前相角两种方法。
三、装置主要功能∙切换功能∙低压减载功能∙保护闭锁功能∙开关位置异常报警及处理功能∙后备电源失电闭锁报警功能∙PT断线闭锁报警功能∙装置自检功能∙起动后加速保护功能∙事件追忆功能∙录波分析功能∙打印功能∙DCS通信功能四、主要技术指标额定数据∙直流电压：220V或110V∙交流电压：100 V 或 57.7 V∙交流电流：5A∙额定频率：50Hz功率消耗∙交流电流回路：< 1VA/相∙交流电压回路：< 1VA/相∙直流电源回路：正常工作时，不大于30W，切换时，不大于50W。
微机厂用电快切装置在发电厂中的应用
微机厂用电快切装置是一种用于快速切断发电厂电网与微机厂电网之间的连接的设备。
它具有快速切换、可靠性高、自动化程度高等优点，广泛应用于发电厂的电力系统中。
1. 发电机组的快速切换：当发电机组发生故障或需要进行维护时，微机厂用电快切
装置可以快速将故障发电机组与电网分离，保障电网的稳定运行。
它还可以快速切换备用
发电机组与电网的连接，确保电力供应的连续性，减少停电时间。
2. 微机厂电网的切换：微机厂电网与电网之间需要进行切换，例如在微机厂维护期
间需要切换至电网供电，或者在电网故障时需要切换至微机厂电网供电。
微机厂用电快切
装置可以实现这种切换，确保微机厂的电力供应不受影响。
3. 电网的切换：当微机厂电网与其他电网发生故障或需要维护时，微机厂用电快切
装置可以切断与其他电网的连接，避免故障扩大或影响其他电网的运行。
4. 运行模式的切换：微机厂可以根据电力市场的需求进行运行模式的切换，例如从
调峰模式切换至基荷模式。
微机厂用电快切装置可以快速调整微机厂的运行模式，提高电
力系统的灵活性和可调度性。
微机厂用电快切装置的应用对于提高发电厂的运行效率、降低停电时间、提高电力供
应的可靠性具有重要意义。
它可以快速切换不同的电网连接、实现各种运行模式的切换，
满足电力市场的需求，并确保电力系统的安全稳定运行。
微机厂用电快切装置的自动化程度高，可以与发电厂的监控系统、保护系统等进行联动，实现对设备的监控、报警和自动控制，提高设备的可靠性和安全性。
微机厂用电快速切换装置动作说明摘要：本文介绍了厂用电源快速切换装置中快速切换，同期判别切换，残压切换，根据7月24日两次动作情况进行分析及提出应对措施。
关键词：厂用电源快速切换、残压切换、厂用电负荷概述发电厂中，厂用电的安全可靠直接关系到发电机组、电厂乃至整个电力系统的安全运行。
以往厂用电切换大都采用工作电源的辅助接点直接（或经低压继电器、延时继电器）起动备用电源投入。
这种方式未经同步检定，电动机易受冲击。
合上备用电源时，母线残压与备用电源电压之间的相角差已接近180°，将会对电动机造成过大的冲击。
若经过延时待母线残压衰减到一定幅值后再投入备用电源，由于断电时间过长，母线电压和电机的转速均下降过大，备用电源合上后，电动机组的自起动电流很大，母线电压将可能难以恢复，从而对电厂的锅炉系统的稳定性带来严重的危害。
我厂7月24日发生两次厂用电快切，时间分别是早上07:03和10:47，两次发生引起的原因均为镇隆站110kV线路跳闸，而对我厂影响却有很大不同，第一次我厂低压设备运行正常，无影响，而第二次我厂#1燃机进线开关快切，水岗化水成套PLC失电，#3汽机滑油泵停运，直流油泵连起，#1辅助循环水泵停运。
针对两次发生的情况做以下分析：1、我厂微机厂用电快速切换装置简述我厂微机厂用电快速切换装置采用南京东大金智电气自动化有限公司的MFC2000-2型设备，2004年投入使用，至今使用8年。
我厂微机厂用电快速切换装置为6kV4段母线开关使用，每段母线有1个进线开关和备用进线开关组成，正常运行时为进线开关运行，由380V低压引起快切，动作值为额定电压的70%。
2、快速切换装置在我厂的切换速度图１厂用电系统的某一段接线图图2电动机重新接通电源时的等值电路图和相量图（a）等值电路图（b）相量图Us—电源电压；Ud—母线上电动机的残压；Xs—电源等值电抗；Xm—母线上电动机组和低压负载的等值电抗（折算到高压厂用电压）；ΔU—电源电压与残压之间的差拍电压。
热电公司MFC2000-3A微机厂用电快切运行规程一、MFC2000-3A微机厂用电快切装置说明1、MFC2000-3A微机厂用电快切装置的说明我厂#1、#2机微机厂用电快切分别由两套MFC2000-3A型微机厂用电快切装置组成一面屏柜，分为6KVIA段、IB段（HA段、IIB段）快切，上面为A段，下面为B段。
2、MFC2000-3A微机厂用电快切的切换方式说明：2.1、按开关动作顺序分为：并联切换、串联切换、同时切换。
2.2、按起动原因分为：正常手动切换、事故自动切换、不正常情况自动切换。
2.3、按切换速度分为：快速切换、短延时切换、同期捕捉切换、残压切换。
正常手动切换为双向，事故切换为单向，只能从工作切向备用。
手动切换和自动切换一般动作于一个6KV工作电源开关和一个6KV备用电源开关,或一个6KV工作电源开关和备用电源高低压两个开关。
二、MFC2000-3A微机厂用电快切装置部分硬件构成1、MFC2000-3A型厂用电快切屏说明：液晶显示屏装置采用240X128点阵的显示器配合操作键，可以进行测量值显示、功能投退、定值整定、就地手动切换操作、事件追忆、打印等操作。
2、操作键：操作键共有九个，分别为：◊“f”、"「'：上下移动菜单或滚屏。
◊“-，，、，，-，，：移动定值参数位或选择追忆事件。
◊“+”、“一”：修改定值参数时，增减数字。
◊“取消”：取消当前定值输入或退出当前菜单。
◊“确定”：菜单选择确认或定值输入确认。
O“复位”：可同时将主、辅CPU复位，但不能清除信号，清除信号应按“复归”钮或关装置电源。
3、指示灯：指示灯共有8个，分别为：◊“装置运行”：装置处于正常运行状态时，约每秒钟闪亮3次，当处于闭锁状态时，约每2秒钟闪亮1次。
O“远方操作”：点亮表明手动切换操作只能在远方进行；反之，手动切换操作只能在就地进行。
◊“工作电源”：工作电源开关合时亮。
O“备用电源”：备用电源开关合时亮。
MFC2000-2型 微机厂用电快速切换装置 技 术 说 明 书 东大金智软件股份有限公司 南京东大金智电气自动化有限公司 本公司保留对产品更改的权利以装置为准 版权所有复印 第二版 印刷１ 目 录 １． 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１ ２． 厂用电切换原理及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ ２．１ 厂用电切换存在的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ ２．２ 厂用电切换方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ ２．３ 快速切换残压切换原理．．．．．．．．．４ ２．４ 厂用电切换应用事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７ ２．５ 关于快速切换时间．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８ ３． 装置特点及主要技术指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ ３．１ 装置主要特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ ３．２ 主要技术指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１ ４． 装置软硬件简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３ ４．１ 硬件简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３ ４．２ 软件简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１４ ５． 功能简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１６ ５．１ 监测故障处理功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７ ５．５ 起动后加速保护功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２０ ５．６ 事件追忆打印ＧＰＳ对时功能．．．．．２０ ６． 定值参数设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２ ６．１ 整定定值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２ ６．２ 方式设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２３ ７． 设计说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４ ７．１ 装置配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４ ７．２ 组屏．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４ ７．３ 交流电压输入．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４ ７．４ 附图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２５ ８． 附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３０ １ １． 概述 MFC2000型微机厂用电快切装置或其它工业部门煤炭和冶金等有较多高压电动机负荷的场合的电源切换在电源切换时不能造成运行中断或设备冲击损坏或经低压继电器起动备用电源投入若合闸瞬间厂用母线反馈电压与备用电源电压间相角差较大将对电动机造成很大的合闸冲击也因切换时系统运行方式故障类型等因素如待残压衰减到一定幅值后投入备用电源母线电压和电动机的转速都下降很大在这种情况下另一方面由于电动机成组自起动电流很大从而导致自起动困难MFC2000型微机厂用电快切装置是为解决上述厂用电的安全运行问题东大电气系与望亭发电厂联合研制的高科技产品广泛征求了设计院参考吸收了引进工程中ASEA西门子微机型相应设备的先进设计思想和技术并于1997年8月通过鉴定300MWÖÁ½ñÒÑÓÐ100多套装置在望亭华能苏州电厂上海吴泾电厂安徽洛河电厂广西桂林电厂四川广安电厂内蒙达拉特电厂青海桥头电厂山东十里泉电厂装置已经历了数十次事故切换和百余次正常切换动作正确率和切换成功率均达100%ÎÞÒ»Àý¾Ü¶¯MFC2000-2型快切装置是MFC2000-1型装置的改进型继承了1型装置的成熟经验主从CPU 分工协调又保证了切换速度及配置的灵活性采用汇编和C 相结合的先进技术又充分发挥了C 的强大功能增加了分支电流测量录波等其它实用功能采用大液晶显示屏能直接显示主接线并实时显示各种运行参数和状态既有485口接入DCS 系统并开发了上位机应用软件定值修改以及录波分析２ MFC2000微机快切装置获国家电力公司1998年度科技进步三等奖和华东电力集团公司1998年度科技进步二等奖３ ２．厂用电切换原理及分析 2.1. 厂用电切换存在的问题大容量火电机组的特点之一是采用机电单元集控方式可靠性有着相当重要的影响发电机组对厂用电切换的基本要求是安全可靠而可靠性则体现为提高切换成功率以往的厂用电切换方式主要采用以下几种方式或经低压继电器起动备用电源投入短延时切换² 在合闸回路中另串普通机电式或电子式同期检查继电器即残压切换以上几种厂用电切换方式都不能很好地满足安全性国内有关资料已经提供了不少同厂用电切换有关的问题和事故设备冲坏等厂用电切换不当引起的问题有些是明显的而有些是渐变的电动机或备用变受一两次冲击并不一定马上就损坏也并不一定引起足够的重视较长时间未发生问题并不意味着不存在隐患如某电厂600MW 引进机组由于原设计不合理但这显然留下了更大的隐患某电厂由于工作电源与备用电源间电气距离很大, 连正常切换都无法保证国内近几年的新建工程也基本采用了快速切换装置厂用电源采用新一代快速切换装置已毋容置疑也可按起动原因分４ 2.2.1. 按开关动作顺序分类(动作顺序以工作电源切向备用电源为例² 并联切换两电源短时并联这种方式多用于正常切换停机后文详述先跳开工作电源再合上备用电源此种方式多用于事故切换这种方式介于并联切换和串联切换之间工作开关跳开之前发出可设置延时来调整也可用于事故切换² 正常手动切换快切装置按事先设定的手动切换方式同时² 事故自动切换发变组起动快切装置进行切换串联进行分合闸操作有两种不正常情况母线电压低于整定电压达整定延时后并按自动方式进行切换由工作开关辅助接点起动装置2.2.3. 按切换速度分类:² 快速切换 ² 短延时切换 ² 同期捕捉切换 ² 残压切换2.3. 快速切换残压切换原理2.3.1. 快速切换假设有图1所示的厂用电系统备用电源由电厂高压母线或由系统经起动/备用变引入厂用母线由工作电源供电必须跳开工作电源开关1DL 跳开1DL 时厂用母线失电电动机将惰行称其为残压５ 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 厂用电一次系统简图 图V S 为备用电源电压U 为备用电源电压与母线残压间的差拍电压电动机承受的电压U M 为ＸM)1X M --母线上电动机组和低压负荷折算到高压厂用电压后的等值电抗. X S --电源的等值电抗.令KX SK 2则有Ｕ ３Ｕ１．１ ／ Ｋ 设K则图以A 为圆心Ａ＇＇Ａ＇＇的右侧为备用电源允许合闸的安全区域若取K则图Ｂ＇＇的左侧均为不安全区域其电压相量端点为AÈçÄÜÔÚAÔò¼ÈÄܱ£Ö¤µç¶¯»ú°²È«Õâ¾ÍÊÇËùνµÄ６ 图2中实际应用时如60°≡∉∏′℘ ℑ•′≥⊇±∝⊗∩∂∪©ƒ∠ϒ©∨60°⊂〈∩°ℑ↵∝⊗×⌠∠ϒ∪ϒ ©∨∅∝″ ≡⊆≡∉∏′⊇±…™合闸时间为100ms快速切换的整定值有两个在装置发出合闸命令前瞬间将实测值与整定值进行比较由于快速切换总是在起动后瞬间进行2.3.2. 同期捕捉切换同期捕捉切换由东南大学首次提出其原理概括如下过B 点后BC 段为不安全区域在C 点后至CD 段实现的切换以前通常称为或用固定延时的方法并不可靠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以上图为例该时间要短得多特别是同相点合闸因此时厂母电压衰减到6570µç¶¯»úתËÙ²»ÖÁÓÚϽµºÜ´ó需要说明的是同期同期同期捕捉切换时其定子绕组磁场已由同步磁场转为异步磁场因此若相角差不大定子磁场也将很快恢复同步所以合上在实现手段上一种基于原理取决于该时的频差计算并整定出合闸提前角当相差达到整定值即发合闸命令放弃合闸这种方法缺点是合闸角精确度不高另一种基于原理相差计算出离相角差过零点的时间发出合闸命令能较精确地实现过零点合闸但实用时一是要准确地找出频差不能简单地利用线性模型有跳变10ms 一点造成频差及相差测量的间断和偏差合闸回７ 路的时间也有一定的离散性等相差的变化速度可达1-2因此MFC2000系列快切装置的同期捕捉切换方法并用最小二乘法来克服频率变化及测量的离散性及间断性如不计合闸回路的时间偏差10同期捕捉切换整定值也有两个为频差和相角差为频差和越前时间频差整定可取较大值额定电压后实现的切换通常称为但由于停电时间过长自起动时间等都将受到较大限制残压衰减到40Ë¥¼õµ½20¶ø¶ÔÁíÒ»»ú×éµÄÊÔÑé½á¹û±íÃ÷的时间为2秒合成的母线残压特性曲线与分类的电动机相角因此安全区域的划定严格来说需根据各类电动机参数所带负荷等因素通过计算确定可根据典型机组的试验确定母线残压特性母线电压和频率衰减的时间主要取决于试验前该段母线的负载电压下降得越慢而相同负载容量下则电压达到最初反相和同相的时间越短快速开关的合闸时间一般小于100msÕâΪʵÏÖ¿ìËÙÇл»ÌṩÁ˱ØÒªÌõ¼þ²¢¼Ù¶¨´Óʹʷ¢Éúµ½¹¤×÷¿ª¹ØÌø¿ªË²¼äÔòÈô²ÉÓÃͬʱ·½Ê½Çл»¶Ïµçʱ¼äÈç10ms则备用电源合上时相角差也很小若采用串联切换假定为100msÏà½Ç²îԼΪ20°±÷©℘∝ ™×≡∉∏′⊇±∝⊗≥∑≈∝ℑ®″″≈≡⇐×⌠国外在发电厂厂用电或其它有高压电动机场合煤炭和冶金行业的变电站电源切换中且切换方式以同时方式为主８ 快速切换能否实现还取决于系统结线系统结线方式和运行方式决定了正常运行时厂用母线电压与备用电源电压间的初始相角如大于20°ℑ←∏ ≥≤″′ℑ♠∩∠≈≈®″↔®∫≈•ℑ⊂↔×⌠∂ ⊇♣°⇐≈∫™≥⊃⊃±÷⊄ ≈∝⊇ℜ≠⊇∉◊ ∩≡⊆•√∝±™≈↓±≤≈⁄∂↓⋅ ⊇±…™≡⊆÷∅™⊄©∠≠¬↵♠≠¬∝⊗∂↓⋅⊇±…™…°⊄≥∠∫®″ ↔©°∉∅∝ℜ⊇因此可能出现这样的情况客观条件上无法实现快速切换有时快切不成功有关数据表明残压衰减到允许值为1¶ø³¤ÑÓʱÔòÒª¾-ÏÖ³¡ÊÔÑéºó¸ù¾Ý²ÐѹÇúÏßÕû¶¨ÒÔ±£Ö¤×ÔÆ𶯵çÁ÷ÔÚ4¿É¼û½ÏÖ®²ÐѹÇл»ºÍ³¤ÑÓʱÇл»ÓÐÃ÷ÏԵĺô¦ÓÐЩµç³§²ÉÓ÷¢Ïß·×é½ÓÏß·½Ê½而起动电源则由附近220或110KV变电站提供厂用工作电源与备用电源间存在较大的初始相角差有些时候甚至大于20°∏®∠♥∩ ↵∉ℜ2.5. 关于快速切换时间快速切换时间涉及到两个方面二是快切装置本身的动作时间当然是越短越好从实际要求来说国产真空开关通常都能满足快切装置以串联方式实现快速切换时母线反馈电压与备用电源电压间的相位差在备用电源开关合闸瞬间一般不会超过20°-30°≥∑≈ ∝ℑ⊗÷∉⇓∝ ∇≠∝⊗∝ℜ™…°∝∂↓≈⋅♠⊄∧∝⊗∉ℜ∝∝∪®∫⊄¬∂™≈ℜ↓∝⊗™⊄∠∠× ℵ×∝⊗©°∉″≈×⌠®∫∈♠↵ ⊄∧∩∠≈≈⋅∂∈∅∝″≡⊆∉◊∈≈″∝⊗±™≈↓∉ℜ相位差仅减小几度快切装置本身的固有动作时间包括其硬件固有动作时间和软件最小运行时间开关量输出两部分的光隔及继电器动作时间软件最小运行时间指最快情况下软件完成测量执行等的时间过分追求快速对快切装置来说同样是不必要的从硬件来说９ 造水平而言仅采用光藕隔离采用继电器-光藕两级隔离的技术更为成熟可靠针对开关断开时灭弧引起的暂态所需进行的一些特别计算处理以及开关量输入测量时的去抖处理等都是保证装置动作的准确性和可靠性所必不可少的于切换几无影响国外微机型厂用电快速切换装置的固有动作时间一般较长其固有时间约40msÔÚʹʴ®Áª·½Ê½ÏµĶ¯×÷ʱ¼ä¸ü´ï100ms１０ ３．装置特点及主要技术指标 3.1. 装置主要特点MFC2000-2型微机快切装置的主要特点如下事故切换和不正常情况切换功能同期捕捉和残压切换功能² 兼有并联3.1.2. 其它功能完备² 保护闭锁只在切换时才会投入PT 断线去耦合能实时显示主接线母线电压频率差 ² 中文操作菜单方便明了操作过程中的提示切换后的记录追忆等信息均可随时提供实现远方操作和信息上送具有专用通信接口软件并对记录数据进行分析打印等功能² 外部模入开出均与内部电路隔离省工抗干扰１１ 3.1.6. 工艺先进大面板结构² 插拔式模块² 元器件基本采用国际知名公司产品3.1.7. 可靠性高² 主要部件的自检² 软硬件冗余3.2. 主要技术指标3.2.1. 工作环境条件² 环境温度＋５０5%86DC220V/DC110V² 允许偏差＋１０％ ² 纹波系数5A² 交流电压50Hz3.2.4. 功率消耗² 交流电流回路每相不大于1VA ² 交流电压回路每相不大于1VA ² 直流电源回路不大于30W²»´óÓÚ50W2倍额定电流10倍额定电流４０倍额定电流² 交流电压回路连续工作80%Á¬Ðø¹¤×÷１２ 3.2.6. 测量准确度² 电压电流2%²»´óÓÚ² 相角 ² 延时 3.2.7. 输出接点容量² 跳合闸出口１１０５Ａ² 信号１１０５０Ｗ3.2.8. 装置自身时钟精度24h 误差不大于3.2.9. 快速切换时间² 事故同时切换12 ms ±¸Óÿª¹ØºÏբʱ¼ä² 事故串联切换12 msÍⲿ±£»¤Æ𶯽ӵã±ÕºÏÖÁ±¸Óÿª¹ØºÏÉÏ482.6H 300mm3.2.11. 重量约15KG１３ ４．装置软硬件简介 4.1. 硬件简介MFC2000-2型快切装置采用2片INTEL 80C196 KC CPU Âß¼-ºÍÇл»µÈÖ÷Òª¹¦ÄÜͨÐÅÖ÷´ÓCPU 间通过双口RAM 进行数据交换CPU 板总线不外引MFC2000-2型快切装置的硬件构成示意图见图3Ò»²¿·Ö½øÈë12位高速A/D 转换器测量幅值HSI 的分辨率为2µs开关量输入和输出部分均采用光电隔离技术跳合闸出口经逻辑组合进一步提高可靠性箭头式触摸键和LED 信号指示灯组成１８０点阵式１４ 装置设有2个通信接口半双工最大传输距离1000m另1个为232口装置设标准并行打印口一个装置设标准GPS对时信号接口1个可与GPS系统进行精确对时其软件有两大部分主CPU的软件包括开关量输入检测切换动作信号及包含采样从CPU软件包括液晶显示通信主 １５ 图4 主１６ ５．功能简介 5.1.监测² 厂用母线三相电压UaUc 或UabUca³§±ä·ÖÖ§»ò·¢µç»ú¶Ë任一相电压或任一线电压² 备用电源电压Uby或UabUgz 或Uby² 厂用母线Ua与后备电源电压间的频率差或UabUgz 或Uby² 备用分支三相电流IaIc±¸Óÿª¹Ø¼°³§ÓÃĸÏßPT 隔离开关分合闸状态² 所有外部投退或内部软压板投退状态在控制台正常切换是双向的也可以由备用电源切向工作电源５．２．１．１． 并联切换 ² 并联自动若并联切换条件满足工作经一定延时后再自动跳开工作开关刚合上的备用开关被跳开备用若起动后并联切换条件不满足并进入等待复归状态手动起动合上备用开关备用若在规定的时间内备用装置将发出告警信号装置将闭锁发信５．２．１．２． 正常同时切换 手动起动备用在切换条件满足时工作若要保证先分后合１７ 正常同时切换可有三种切换条件同期捕捉快切不成功时自动转入同期捕捉或残压单向事故切换有两种方式保护起动在确认工作开关已跳开且切换条件满足时串联切换有三种切换条件同期捕捉² 事故同时切换先发跳工作电源开关命令或经用户延时事故同时切换也有三种切换条件同期捕捉5.2.3. 不正常情况切换不正常情况切换由装置检测到不正常情况后自行起动只能由工作电源切向备用电源² 厂用母线失电时间超过整定延时切换条件同期捕捉² 工作电源开关误跳包括人为误操作装置将在切换条件满足时合上备用电源快速残压切换过程中的短时断电将使厂用母线电压和电动机转速下降此时若切除某些不重要辅机本装置可有二段低压减载出口以备用电源合上为延时起始时间故障处理功能装置具有闭锁报警及故障处理功能１８ 图5 闭锁结构图与上述闭锁结构相关² 装置闭锁或装置动作一次以后² 出口闭锁位置闭锁的三个条件中有任意一条满足² 装置异常闭锁² 装置动作一次以后 ² 有闭锁A ² 有闭锁B5.4.1.开关位置异常装置起动切换的必要条件之一是工作另一个打开若正常监测时发现这一条件不满足发中控信号另外装置将根据不同的切换方式分别处理并给出位置异常闭锁信号同时切换或并联切换中将造成两电源并列跳开刚合上的开关１９ 5.4.2. 装置异常装置投入后即始终对某些重要部件如CPU EEPROMÒ»µ©ÓйÊÕϽ«·¢ÖпØÐźÅ5.4.3. 保护闭锁保护闭锁为外接开入量如分支过流可由这些保护给出的空接点将装置闭锁保护闭锁¶ø²»ÊÇÖпØÐźÅ×°ÖñÕËøÔò×°ÖÃÒ»¶¨½øÈëµÈ´ý¸´¹é״̬װÖò»ÄÜÇл»×°ÖòÅÄܽøÈëÔËÐÐ̬5.4.4. PT 断线厂用母线PT 一相或二相断线时5.4.5. 后备电源失电监测若工作电源投入时备用电源失电或备用电源投入时工作电源失电装置将给出报警信号并进入等待复归状态可在菜单中选择此项功能的投退后备失电闭锁在后备不失电情况下同捕而在后备失电情况下5.4.6.装置闭锁这是一个总的信号装置将自行闭锁在此状态下只能手动复归解除则复归后信号依旧² 装置方式设置菜单中的出口投退选择为² 外接开入量有闭锁输入² 装置快切越前时间退出出口闭锁出口闭锁可往复投退出口闭锁时一旦以上三种条件都不满足２０ 5.4.8. 装置失电装置开关电源输出的特设电压监视回路该功能独立于CPU 工作都将同时输出一对空接点１１０５０Ｗ接点闭合持续时间为5秒5.6. 事件追忆打印GPS 对时功能切换完成后残压曲线5.6.1. 事件追忆事件追忆有以下内容² 动作时间月时秒² 本次切换中所有整定值 ² 所有功能投退状态低压起动投/退² 起动原因手动² 选择的切换方式同时² 装置发出了哪些跳合闸命令 ² 合闸时满足的条件同期捕捉² 闭锁和故障情况 ² 装置起动时刻的时间相差频差母线三相电压及分支三相电流² 跳闸完成时刻的时间相差频差母线三相电压及分支三相电流² 合闸完成时刻的时间相差并不因掉电或复归而丢失打印出从起动开始前100ms 及其后每隔10ms 时间的频差母线电压每次切换录波时间为2秒２１ ² 可将便携式电脑直接接上装置面板上的232通信口传送以上数据显示或打印电流电压录波曲线5.6.3. 通信装置有两路通信接口可通过该接口接便携式电脑实现装置模拟量动作信息入库打印等功能双线制默认规约为MODBUS5.6.4. GPS 对时空接点或有源接点接入直流24V２２ ６．定值参数设定 装置所有整定值控制字修改前必须输入正确密码装置出厂时的密码为00006.1. 整定定值序号 整定值名称 单位 范围 缺省值 备注 １ 正常并联切换频差 Ｈｚ ０．０２２０．０ １５．０ ３ 正常并联跳闸延时 ｓ ０．０１２．０ １．５ ５ 快速切换相差 度 ０．５５．０ ５．０ ７ 同捕恒定越前相角 度 －３０１５０ ７０ 合闸回路总时间 ９ 残压切换电压幅值 ６０ ２５ １０ 失压起动电压幅值 ９０ ４０ １１ 后备失电电压幅值 ９０ ８０ １２ 低压切辅机电压幅值 ８０ ７５ １３ 失压起动延时 ｓ ０．１０５００ ５０ １５ 备用高低压合闸延时 ｍｓ ０２０．０ ０．５ １７ 切辅机二段延时 ｓ ０．０３０．０／９０．０／² 同捕恒定越前时间由于装置是根据实时测量数据计算判断发合闸命令的提前量所以同捕恒定越前时间比同捕恒定越前相角更精确举例说明不同相时情况参见７．３且假定母线电压与工作电源电压间是同相的参考图７．３则整定初始相角为０度整定初始相角为－３０度整定初始相角为－６０度 ２３ 6.2. 方式设置序号 方式设置名称 范围 缺省值 １ 控制方式 远方同时 串联 ３ 失压切换方式 串联并联半自动半自动 自动 ６ 失压起动 投入退出 投入 ８ 同捕越前相角 投入退出 投入 １０ 残压切换 投入退出 退出 １２ 后备失电闭锁 投入退出 投入 备注此功能用于在备用ＰＴ检修时后备失电闭锁此时装置仍能进行切换在后备不失电情况下而在后备失电情况下２４ ７．设计说明 7.1. 装置配置每台机组每一个厂用分支须配置一套独立的快切装置事故自动切换为单向手动切换和自动切换一般动作于一个6KV 工作电源开关和一个6KV 备用电源开关起/备变平时可以热备用在冷备用情况下装置可同时合高低压两侧开关高低压开关最好均为快速开关不能保证快速切换7.2. 组屏每个标准屏(柜)最多可安装4套快切装置1个打印机共享器每排8个一般情况下7.3. 交流电压输入² 厂用母线电压ＵｂＵｂＵｎ与N 相接地或B 相接地无关可取高厂变分支PT 电压或发电机端电压² 备用电源电压Uby高备变分支PT ÈÎÒ»Ïàµçѹ»òÈÎÒ»ÏßµçѹijЩ³¡ºÏÏ»òÕß±¸ÓõçÔ´µçѹUby 取高备变高压侧PT 电压在这种情况下以保证工作电源电压与备用电源电压间在6KV 侧同相有如下的厂用系统接线图6¸ß³§±äΪY/Y-12接线方式高备变为Y/¸ß±¸±äÔ-±ßºÍ¸±±ßÖ®¼ä´æÔÚ30ĸÏßµçѹȡ×Ô2PT Èç¹û·¢µç»ú¶ËPT 电压取自U AC如果发电机端PT 电压取２５ 自U AB才能保证工作电源电压和备用电源电压在6KV 侧是同相的而工作电源电压与母线电压间的接线角度差可以通过装置内部整定的初始角度差解决由于引接电压造成的电压幅值差异可通过装置内部调整外部输入输出示意图² 附图2装置背板端子排图² 附图4屏面开孔尺寸图２６ 附图1 MFC2000-2 型快切装置外部输入输出示意图（予留出口１（予留出口３予留开出１予留开出２２７ 附图2 MFC2000-2型快切装置面板示意图ＭＦＣ２０００－２型微机厂用电快速切换装置 技术说明书 ２８ 附图3 MFC2000-2型快切装置装置背板端子排图ＰＳ９０４７１１１２０９１２３４１２３４ＭＦＣ２０００－２型微机厂用电快速切换装置 技术说明书 ２９ ．附图4 MFC2000-2型快切装置附图5 MFC2000-2型快切装置屏面开孔尺寸图０８ＭＦＣ２０００－２型微机厂用电快速切换装置 技术说明书 ３０ ８．附录 鉴定意见1. 装置设计思想和实现方法先进相位和电压幅值速度快实用切换低压减载过程录波特别是具备同期捕捉功能3. 操作使用方便安全可靠试运行和鉴定会专家组测试结果表明运行动作可靠5. 提交鉴定会文件图纸基本齐全清晰6. 建议进一步完善各种切换方式的整定和调试方法研究MFC2000型微机厂用电快速切换装置其功能和技术性能居国内领先水平可以小批量生产丁国华副主任委员签名。
微机厂用电快切装置在发电厂中的应用微机厂用电快切装置是一种能够在电力系统中实现快速切换电源电路的装置。
它主要应用于发电厂中，用于实现主电源和备用电源之间的快速切换，保障电网的供电可靠性。
本文将从微机厂用电快切装置的原理、功能、应用案例等方面进行详细阐述。
一、微机厂用电快切装置的原理微机厂用电快切装置是通过对电力系统的控制和监测，实现主电源和备用电源之间快速切换的装置。
它由电源选择装置、快速动作的断路器和微机控制系统组成。
电源选择装置通过检测主电源的电压、频率和相序等参数，当主电源发生故障或异常时，选择正确的备用电源。
断路器则负责快速切换电源电路，确保切换过程中无故障和测量值的跃变。
微机控制系统则通过监测和控制电源选择装置和断路器，实现电源的切换。
二、微机厂用电快切装置的功能1.电源自动切换功能：通过监测电源参数，快速判断电源是否发生故障或异常，并自动切换到备用电源，确保供电连续性；2.故障监测和诊断功能：通过监测电源参数和切换过程中的电流、电压等信息，实时监测电力系统的运行状况，并对故障进行诊断，提供故障信息，便于维修和处理；3.故障传输和记录功能：将电力系统的故障信息传输给中央控制室或相关部门，以便及时处理和记录；4.远程控制功能：可以通过远程控制方法，对微机厂用电快切装置进行控制和操作，方便维护人员的操作和管理。
三、微机厂用电快切装置在发电厂中的应用案例1.保障电网供电连续性：发电厂是电网的重要组成部分，供电中断会对整个电网造成严重影响。
微机厂用电快切装置可以及时调整电源，切换到备用电源，保障电网的供电连续性，减少因电源故障造成的停电时间；2.发电机组切换：在发电机组运行过程中，可能会发生故障或需要进行维护保养。
微机厂用电快切装置可以实现发电机组之间的快速切换，保证电网的稳定运行，同时也减少了发电厂维护人员的操作时间和工作量；3.降低维护成本：微机厂用电快切装置具有自动监测和诊断功能，可以实时监测电力系统的运行状况，及时发现故障并提供故障信息，减少了维修人员的巡检工作和维护成本；4.提高电网运行效率：微机厂用电快切装置的快速切换功能可以减少因电源切换引起的电网停电时间，提高了电网的供电可靠性和运行效率。
微机厂用电快速切换装置2、厂用电切换原理及分析2.1厂用电切换存在的问题大容量火电机组的特点之一是采用机、炉、电单元集控方式，其厂用电系统的安全可靠性对整个机组乃至整个电厂运行的安全、可靠性有着相当重要的影响，而厂用电切换则是整个厂用电系统的一个重要环节。
发电机组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，而可靠性则体现为提高切换成功率，减少备用变过流或重要辅机跳闸造成锅炉汽机停运的事故。
以往的厂用电切换方式主要采用以下几种方式：1）以工作开关辅助接点直接（或经低压继电器、延时继电器）起动备用电源投入；2）在合闸回路中加延时以图躲过180℃反相点合闸（短延时切换）；3）在合闸回路中另串普通机电式或电子式同期检查继电器；4）合闸回路中串残压检定环节，即残压切换。
而据有关资料，以上几种厂用电切换方式都不能很好地满足安全性、可靠性的要求。
国内有关资料已经提供了不少同厂用电切换有关的问题和事故，如停机停炉、设备冲坏等。
事实上，厂用电切换不当引起的问题有些是明显的、突发的，而有些是渐变的。
譬如；电动机或备用变受一两次冲击并不一定马上就损坏，即使坏了，也并不一定引起足够的重视。
厂用电切换过程与很多因素有关，较长时间未发生问题并不意味着不存在隐患。
国内已发生多起与厂用电切换有关的问题和事故。
如某电厂600MW引进机组由于原设计不合理，几乎每次切换都不成功，只好增大备用变保护定值，但这显然留下了更大的隐患；某电厂由于厂用电切换不成功，造成无法安全停机以致大轴损坏；某电厂由于工作电源与备用电源间电气距离很大，连正常切换都无法保证。
国外在厂用电的事故切换中已广泛采用快速切换，国内近几年的新建工程也基本采用了快速切换装置。
随着真空和SF6开关的广泛应用，厂用电源采用新一代快速切换装置已毋容置疑。
2.2厂用电切换方式厂用电源切换的方式可按开关动作顺序分，也可按起动原因分，还可按切换速度进行分类。
2.2.1按开关动作顺序分类（动作顺序以工作电源切向备用电源为例）：1）并联切换。
先合上备用电源，两电源短时并联，再跳开工作电源。
这种方式多用于正常切换，如起、停机。
并联方式另分为并联自动和并联半自动两种，后文详述。
2）串联切换。
先跳开工作电源，在确认工作开关跳开后，再合上备用电源。
母线断电时间至少为备用开关合闸时间。
此种多用于事故切换。
3）同时切换。
这种方式介于并联切换和串联切换之间。
合备用命令在跳工作命令发出之后，工作开关跳开之前发出。
母线断电时间大于0ms而小于备用开关合闸时间，可设置延时来调整，这种方式既可用于正常切换，也可用于事故切换。
2.2.2按起动原因分类：1）正常手动切换。
由运行人员手动操作起动，快切装置按事先设定的手动切换方式（并联、同时）进行分合闸操作。
2）事故自动切换。
由保护接点起动。
发变组、厂变和其它保护出口跳工作电源开关的同时，起动快切装置进行切换，快切装置按事先设定的自动切换方式（串联、同时）进行分合闸操作。
3）不正常情况自动切换。
有两种不正常情况，一是母线失压，母线电压低于整定电压达整定延时后，装置自行起动，并按自动方式进行切换。
二是工作电源开关误跳，由工作开关辅助接点起动装置，在切换条件满足时合上备用电源。
2.2.3按切换速度分类：1）快速切换；2）短延时切换；3）同期捕捉切换；4）残压切换。
2.3快速切换、同期捕捉切换、残压切换原理2.3.1快速切换假设有图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、含2DL，跳开1DL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。
2.3.2同期捕捉切换同期捕捉切换由东南大学首次提出，并成功运用于MFC2000快切装置，其原理概括如下：图2中，过B点后BC段为不安全区域，不允许切换。
在C点后至CD段实现的切换以前通常称为“延时切换”或“短延时切换”。
前面已分析过，用固定延时的方法并不可靠。
最好的办法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，这就是所谓的“同期捕捉切换”。
以上图为例，同期捕捉切换时间约为0.6s，对于残压衰减较快的情况，该时间要短得多。
若能实现同期捕捉切换，特别是同相点合闸，对电动机的自起动也很有利，因此时厂母电压衰减到65%~70%左右，电动机转速不至于下降很大，且备用电源合上时冲击最小。
需要说明的是，同期捕捉切换之“同期”与发电机同期并网之“同期”有很大不同，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，所以，此处同期指在相角差零点附近一定范围内合闸（合上）。
在实现手段上，同期捕捉切换有两种基本方法：一种基于“恒定越前相角”原理，即根据正常厂用负荷下同期捕捉阶段相角变化的速度（取决于该时的频差）和合闸回路的总时间，计算并整定出合闸提前角，快切装置实时跟踪频差和相差，当相差达到整定值，且频差不超过整定范围时，即发合闸命令，当频差超范围时，放弃合闸，转入残压切换。
这种方法缺点是合闸角精确度不高，且合闸角随厂用负载变化而变化。
另一种基于“恒定越前时间”原理，即完全根据实时的频差、相差，依据一定的变化规律模型，计算出离相角差过零点的时间，当该时间接近合闸回路总时间时，发出合闸命令。
该方法从理论上讲，能较精确地实现过零点合闸，且不受负荷变化影响。
但实用时，需解决不少困难：一是要准确地找出频差、相角差变化的规律并给出相应的数学模型，不能简单地利用线性模型；二是由于厂用电反馈电压频率变化的不完全连续性（有跳变）及频率测量的间断性（10ms一点）等，造成频差及相差测量的间断和偏差；另外，合闸回路的时间也有一定的离散性等。
由于在同期捕捉阶段，相差的变化速度可达1-2°/1ms，因此，任何一方面产生的误差都将大大降低合闸的准确性。
MFC2000系列快切装置的“恒定越前时间”同期捕捉切换方法，采用动态分阶段二阶数学模型来模拟相角差的变化，并用最小二乘法来克服频率变化及测量的离散性及间断性，使得合闸准确度大大提高，如不计合闸回路的时间偏差，可使合闸角限制在±10°以内。
同期捕捉切换整定值也有两个。
当采用恒定越前相角方式时，为频差和相角差（越前角）；当采用恒定越前时间方式时，为频差和越前时间（合闸回路总时间）。
同期捕捉方式下，频差整定可取较大值。
2.3.3残压切换当残压衰减到20%~40%额定电压后实现的切换通常称为“残压切换”。
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。
如上图情况下，残压衰减到40%的时间约为1秒，衰减到20%的时间约为1.4秒。
而对另一机组的试验结果表明，衰减到20%的时间为2秒。
2.4厂用电切换应用事项由于厂用母线上电动机的特性有较大差异，合成的母线残压特性曲线与分类的电动机相角、残压曲线的差异也较大，因此安全区域的划定严格来说需根据各类电动机参数、特性、所带负荷等因素通过计算确定。
实际运行中，可根据典型机组的试验确定母线残压特性，试验表明，母线电压和频率衰减的时间、速度和达到最初反相的时间，主要取决于试验前该段母线的负载。
负载越多、电压、频率、下降得越慢，达到首次反相和再次同相的时间越长，而相同负载容量下，负荷电流越大，则电压、频率下降得越快，达到最初反相和同相的时间越短。
快速切换的思想在快速开关问世以后才得以实现。
快速开关的合闸时间一般小于100ms，有的甚至只有40~50ms左右，这为实现快速切换提供了必要条件。
假定事故前工作电源与备用电源同相，并假定从事故发生到工作开关跳开瞬间，两电源同相，则若采用同时方式切换，且分合闸错开时间（断电时间）整定得很小（如10ms），则备用电源合上时相角差也很小，冲击电流和自起动电流均很小，若采用串联切换，则断电时间至少为合闸时间，假定为100ms，对30万机组，相角差约为20~30°左右，备用电源合闸时的冲击电流也不很大，一般不会造成设备损坏或快切失败。
国外在发电厂厂用电或其它有高压电动机场合，如化工、煤炭和冶金行业的变电站电源切换中，普遍采用结合快速开关的快速切换装置，且切换方式以同时方式为主。
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、运行方式和故障类型。
系统结线方式和运行方式决定了正常运行时厂用母线电压与备用电源电压间的初始相角，若该初始相角较大，如大于20°，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。
故障类型则决定了从故障发生到工作开关跳开这一期间厂用母线电压和备用电源电压的频率、相角和幅值变化，此外，保护动作时间和各其它有关开关的动作时间及顺序也将影响频率、相角等的变化。
因此，实际情况下，可能出现这样的情况，一是某些电厂，客观条件上无法实现快速切换；二是有的机组有时快速切换成功，有时快切不成功。
快切不成功时最佳的后备方案是同期捕捉。
有关数据表明；反相后第一同期点时间约为0.4~0.6秒，残压衰减到允许值（如20%~40%）为1~2秒，而长延时则要经现场试验后根据残压曲线整定，一般为几秒，以保证自起动电流在4~6倍内。
可见，同期捕捉切换，较之残压切换和长延时切换有明显的好处。
目前，有些电厂采用发一变一线路组接线方式，或发电机端直接升高至500KV，而起动（备用）电源则由附近220或110KV变电站提供，在正常情况或某些运行方式下，厂用工作电源与备用电源间存在较大的初始相角差，且该相角差随运行方式改变而改变，有些时候甚至大于20°，这时快速切换非常不利，这些情况下，同期捕捉切换是必不可少的。
2.5关于快速切换时间快速切换时间涉及到两个方面，一是开关固有跳合闸时间，二是快切装置本身的动作时间。
就开关固有跳合闸时间而言，当然是越短越好，特别是备用电源开关的固有合闸时间越短越好。
从实际要求来说，固有合闸时间以不超过3~4周波为好，国产真空开关通常都能满足。
若切换前工作电源与备用电源同相，快切装置以串联方式实现快速切换时，母线断电时间在100ms以内，母线反馈电压与备用电源电压间的相位差在备用电源开关合闸瞬间一般不会超过20~30°，这种情况下，冲击电流、自启动电流、母线电压的降落及电动机转速的下降等因素对机炉的运行带来的影响均不大，对开关速度的过分要求是不必要的，因为快速切换阶段频差和相位差的变化较慢，速度提高10ms，相位差仅减小几度，但对机构的要求不小。
