供电电源快速切换原理及ETAP仿真策略

供电电源快速切换原理深圳市康必达控制技术有限公司1.导言2.切换方式切换方式(并联、同时、串联)进行分合闸操作。(串联或同时)进行分合闸操作。.快速切换.同期捕捉切换.残压切换.长延时切换图1一次系统简图以极坐标形式绘出母线残压相量变化轨迹如图2所示。图2母线残压特性示意图图3所示：图2中，以A为圆心，以1.64为半径绘出弧线A'-A’’,则A'图4快速切换时的电流电压波形在实际工程应用中，是否能实现快速切换，主要取决于工作电源与备用电源间的固有初始相位差△φ0、快切装置启动的方式(保护启与备用电源间的固有初始相位差△φ0、快切装置启动的方式(保护启动等)、备用开关的固有合闸时间以及母线段当时的负载情况(相位大于60°,初始相位差为10°(备用电源电压超前),在合闸固有时间内平均频差为1Hz,固有合闸时间为100ms,则合闸时的相差约46°,或倒过来讲，只要启动时相差小于24°,则合上时相差小于60°;相同条件下，若初始相差大于24°,或合闸时间大于140ms,则无法保证合闸瞬间相位差小于60°。在1997年以前，国内外所有的文献和产品中，都只有快速切换、原东南大学东大集团电力自动化研究所(现改制为东大金智电气和金智科技股份公司)提出，并首次成功运用于MFC2000-1型快切装置，CDCD段实现的切换以前通常称为"延时切换"或"短延时切换"。因不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±5°。以上图为例，同期捕捉切换时厂母电压为65%-70%额定电害。同期捕捉切换过程中，相关的电压电流录波曲线如图5所示。 当母线电压衰减到20%—40%额定电压后实现的切换通常称为 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。残压切换过程中，相关的电流电压录波曲线如图6所示。两段电压群备用分支图6残压切换时的电流电压波形3.4长延时切换目前，一些大容量机组，如某些600MW机组工程，发电机出口设置开关，正常切换通过发电机出口开关完成。当工作电源发生故障时，需切换至备用电源以便安全停机。如备用电源的容量不足以承担全部4.快切设备若干争议问题源快切原理相同)型控制切换过程";另外一些厂商认为这个看法存在误区，他们认为：.频率：工作电源的频率与备用电源相同，不可能调、也无必要2)在事故切换等自动切换时，在备用电源投入前，由于工作电源步磁场和力矩，如电动机转速下降不太大(一般指母线电压不低于60-65%),当备用电源投入时，新的同步磁场将很快将正常并联切换即先合上备用(工作)电源开关，后跳开工作(备用)电源开关，由于存在两个电源的短时并列，构成厂用工作电源一电厂的初始相位差在某些运行方式下超过10°,有的接近20°,这种电厂的初始相位差在某些运行方式下超过10°,有的接近20°,这种有的厂商对这20°定值产生质疑，认为"实际上通过潮流计算不止是20°,而是更大，这意味着实现并联切换的机会更多”。这个必须相位(序)相同，电压差、相位差应符合规定；应确保合环网络其次，《电力工程电气设计手册电气二次部分》,第二十二章发电流……故如果厂用工作/备用变压器的引接可能使它们之间的夹角步认为就取母线断电前合成负载的XM,及取备用变短路电抗作为XS,群所承受的电压在容许值……把"快速切换"定义在△U到达允许值前的整个区间内，此时投入备用电源时的相角差中可能已是100多度耐受的△U点……”(以上观点由深圳智能提出，并在SID-8BT同期快切设备上得到应用)。这个观点看起来似乎有道理，但实际上争议等同于电动机处于停转状态，此时从定子侧观察到的等值电抗即为对分析稳态潮流有意义，而要用它来代表每台对分析稳态潮流有意义，而要用它来代表每台机对备用电源为模型再作分析，可以发现两台压关系，而变得相对复杂了。两台电机时的分析模型如下图7所示：图7两台电动机分析模型电动机1承受的电压为：电动机2承受的电压为：不同。假设VS=1.0,VM1=0.8,VM2=0.7,且VS、VM1、VM2同分》,第二十二章发电厂和变电所的自动装置："在厂用母线上接有很短(一般不超过4-5周波),母线电压下降不大，△U≤UDe的超过60°。对于同期捕捉切换，当然也可以一60°作为目标合闸点，率已有一定程度的下降，母线电压与备用电压的角差变化得较快，-60°时刻与0°时刻相差时间很小，对辅机电但另一方面，0°时，压差要比60°小许多，合闸冲击要小得多。采4.4关于励磁涌流抑制或两台变压器一台在运行，另一台投入并列(称共振励磁涌流)等情极性的。当变压器再次接通时，其瞬时电压产生的磁通波形将与φr磁φr,而是必须控制变压器再次投入的电压瞬时(即相位)。变压器就开关和机构而言，合闸时间离散性造成合闸时间相差3-5ms也许很正常，但因此造成的相位误差就达54-90°,这就使控制开关合闸角求来说，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式实现快速切换时，母线断电时间在100ms以内，母线反馈电1)各种负荷模型(电动机、变压器、容感阻和变频器等)正常2)上面过程中，各时间段突然合上备用电源，备用电源和各负3)通过上面两过程，分析并