6KV微机快速切换装置运行规程

1 / 11 1 6.2.11 WBKQ-01B微机备用电源快速切换装置

6.2.11.1 概述

发电厂厂用的安全可靠直接关系到发电机组乃至整个电网的安全运行。传统的厂用电切换采用工作电源的辅助接点起动备用电源自动投入。也就是过去我们经常讲的BZT装置。这种方式虽然解决了工作电源失去后备用电源能够自动投入。但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度，将会对电动机造成过大的冲击。而且由于在备用电源自动投入过程中，断电时间较长达0.5秒左右，电动机自启动电流很大，母线电压恢复也较慢，带来的风险也很大。

但微机备用电源快切装置可避免备用电源电压与母线残压在相角、频率相差过大时合闸而对电机造成冲击，如失去快速切换的机会，则装置自动转为同期判别或判别残压及长延时的慢速切换。

6.2.11.2 装置简介

WBKQ-01B微机备用电源快速切换装置运用了32位单片机强大的运算功能采用软件进行测量，提高了装置在切换暂态过程中测频、测相的准确性、可靠性。该装置采用了先进的软件算法，保证了工作电源（或备用电源）与母线电源不同频率的采样、计算的准确性。该装置采用免调整理念设计，所有的补偿采用软件进行调整，重要参数采用密码锁管理，大屏幕中文图形化显示，使得用户对厂用电源的各种运行参数一目了然。厂用电源故障时采用实时测量相角差速度及速度实现同期判别功能。内置独立的通信、打印机管理单元使得多台装置可共享一台打印机，也具有与DCS系统或监控系统通信功能。

6.2.11.3 装置功能

1) 正常情况下实现工作电源与备用电源之间的双向切换

2) 事故、母线低电压、工作电源开关偷跳情况下实现工作电源至备用电源的单向切换。

3) 快速、同期判别切换、残压切换、长延时切换四种切换条件。

4) 串联、并联、同时三种切换方式可供选择。

5) 两段式定时限低压减载。

6) 自带独立的备用分支后加速、过流保护功能；也提供一副接点以起动备用分支保护。

7) 支持备用电源高压侧开关冷态（不带电）运行或热态（带电）运行。

8) 母线PT小车检修闭锁母线电压切换功能。

9) PT断线警报。

10)多种闭锁功能。

11)事故追忆、打印及完善的录波功能。 2 / 11 2 12)支持多种通信方式和硬件GPS对时（GPS接点为分脉冲，Vce<300v)。

6.2.11.4 主要技术参数

1) 额定交流参数 电压：100V 电流：5A/1A

2) 过载特性 交流电流回路: 2倍额定电流下装置可连续运行；10倍额定电流

下装置可连续运行10S；40倍额定电流下装置可连续运行1S；交流电压回路:1.5倍额定电压下装置可连续运行。

3) 测量精度:

电压\电流:1级

频率:≤0.1HZ

相角: ≤0.5度

切换时间: 同时切换断电时间:10ms+备用开关合闸时间+设定延时,串联切换断电时间:10ms+备用开关合闸时间+备用开关合闸时间

6.2.11.5 硬件说明

1） 模件说明 交流模拟量 交流模件 出口模件 信号模件 直流电源

开关量 电源模件

开关量模件 CPU模件

液晶显示模件 3 / 11 3 电源模件：输出±5V、24V装置内工作电源

交流模件：从现场CT、PT来的电流电压信号通过装置内的CT、PT隔离、滤波转换为CPU可接受的小电流、小电压信号。

开关量模件

各种开关量信号通过内部开关量隔离转换为CPU可接受的小电压信号。

CPU模件：对输入的模拟量及开关量进行数字运算处理，处理结果由输出口经光耦隔离输出。

信号模件：各种信号经继电器空接点输出。

显示模件：人机界面对话功能。各种模拟量、开关状态量及故障信息、操作信息显示。

出口模件：由CPU处理的各种跳合闸信息由于干簧继电器空接点输出。

通讯管理接口：通过该项模件与各CPU模件进行实时通信，完成故障信息及其它信息的打印及与计算机或监控系统之间的通讯管理。

6．2．11．6 切换方式及切换原理

正常切换：分手动并联切换和手动串联切换；

手动并联切换：并联自动切换；并联半自动切换。

手动串联切换：判断跳开开关的辅助接点；不判断跳开开关的辅助接点。

事故切换：事故串联切换；事故同时切换。

非正常工况切换：厂用母线低电压时自动切换；工作电源开关偷跳时自动切换

厂用母线低电压时自动切换：串联切换；同时切换。

工作电源开关偷跳时自动切换：串联切换；同时切换。

正常手动切换

手动切换是指电厂正常工况时，手动切换工作电源与备用电源。这种方式可由工作电源切换至备用电源，也可由备用电源切换至工作电源。

A）并联自动：

并联自动指手动起动切换，如并联切换条件满足要求，装置先合上（备用）工作开关，经一定延时后再自动跳开（工作）备用开关。如果在该段延时内，刚合上的（备用）工作开关跳开，则装置不再自动跳开（工作）备用开关。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。

B）并联半自动

并联半自动是指手动起动切换， ，如并联切换条件满足要求，装置先合上（备用）工作开关，而跳开（工作）备用开关刚由人工完成。如果在规定时间内，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。

注意事项: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4 / 11 4 定；

2、两电源并联条件是指：

1）两电源幅值差小于10%

2）两电源频率差小于0.3HZ

3）两电源电压相角差小于20度

4）工作、备用电源开关一个在合位、另一个在分位

5）目标电源电压大于所设定的电压值80%

6）母线PT正常

C）手动串联切换

手动串联切换指手动起动切换，先发跳工作电源开关指令，不等开关辅助接点返回，在切换条件满足时，发合备用（工作）开关命令。如开关合闸时间小于开关跳闸时间，自动在发合闸命令前加所整定的延时以保证开关先分后合。

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。

注意事项：由于好多电厂启备变和工作变引自不同的母线和电压等到级，存在阻抗差和阻抗角差。也就是相位差。由于相位差的存在，合手动并联切换时，两台变压器之间会产生环流，如环流过大，对变压器十分有害。初相角在20度时，环流的幅值大约等于变压器的额定电流。因此这种情况下一般不采用手动并联切换方式，采用手动串联切换方式。

我公司正常切换方式为并联自动切换方式，应用其它切换方式时需经部门电气专业主管同意后方可实施。

事故切换

事故切换指由发变组、高厂变保护接点起动，单向操作，只能由工作电源切换为备用电源。事故切换有两种方式：事故串联切换和事故同时切换。

A） 事故串联切换：先跳开工作电源开关，在确认工作电源开关已跳开且切换条件满足时，

合上备用电源开关。

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。

B） 事故同时切换：由保护接点起动，先发跳工作电源开关指令，不等开关辅助变位，一旦切换条件满足时，立即发合备用电源开关命令（或经整定短延时“同时切换合备用延时”发合备用电源开关命令）。

“同时切换合备用延时”定值可用来防止电源并列。

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。

事故正常切换方式为串联切换方式。

非正常工况切换 5 / 11 5 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，只能由工作电源切换为备用电源。

A）母线低电压：当母线三线电压均低于整定值且时间大于所整定延时定值时，装置根据选定方式进行串联或同时切换。

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。

B）工作电源开关偷跳：因各种原因（包括人为误操作）引起电源开关误跳开，装置根据选定方式进行串联或同时切换。

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。

切换条件说明

1）快速切换：当由于保护动作或工作电源故障时，能在较短的时间内切换成功，此时切换角度应在20度以内，时间在0.3S以内。

2）同期判别切换：采用了自动频率跟踪技术、各电源电压的频率、相位及相位差采用软件测量，使得残压之间幅值计算的准确性及各相位之间相角差速度及加速度，按照设定的目标电源开关的合闸时间进行计算得出合闸前提量，从而保障了在残压与目标电压向量在第一次相位重合时合闸，减小对厂用旋转负载的冲击。

3）残压切换：当母线电压(残压)下降至20%--40%额定电压时实现的切换为”残压切换”,它作为快速切换和同期判别切换功能的后备,以达到提高厂用切换成功率的目的.

4）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。

5） 备用分支保护功能：当备用分支没有装设保护装置时可以用本装置自带的保护功能进行替代。我公司备用分支装设，因此该功能不选。

6） 输出信号回路

7） 将现有的微机闪光报警装置主机更换为型号为XXS-2A-64GL的报警器，光字牌在不改变现有开孔尺寸的情况下，更换为50点的光字牌箱。两台设备的安装尺寸与安装地点不发生变化。

6．2．11．7 快切装置输出信号光字：

1、装置失电（快切）

2、切换完毕（快切）

3、切换失败（快切）

4、装置闭锁（快切）

5、切换退出（快切）

6、开关位置异常（快切） 6 / 11 6 7、目标电源低压（快切）

8、PT断线（快切）

9、装置故障（快切）

6．2．11．8 装置闭锁及报警功能说明

1）保护闭锁：当某些判断为母线故障的保护动作时，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。

2）控制台闭锁装置：当控制台装置闭锁（BK开关断开）时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。

3）PT断线闭锁：当厂用母线PT断线时，装置将自动闭锁低电压功能，发PT断线信号，面板断线，待复归灯亮，并等待人工复归。

4）目标电源电压：工作电源投入时，备用电源为目标电源，备用金电源投入时，工作电源为目标电源。

当目标电源电压低于所整定值时，装置将发目标电源低压信号，面板低压灯亮。装置将自动闭锁低电压功能，发PT断线信号，面板断线，待复归灯亮，并等待人工复归。

5）PT检修压板及PT位置接点闭锁功能

当该压板打开或母线PT的位置接点断开时装置将自动闭锁低电压切换功能，并发母线PT切换功能，并发母线PT检修信号。当给上PT检修压板且母线PT的位置接点接通时,自动恢复低电压切换功能。

6）装置故障：装置在正常运行，软件将自动地对装置的重要部件如CPU、FLASH、EEPROM、AD、装置内部电源电压、继电器出口回路等进行动态自检，一旦有故障将立即报警。