1、快切装置原理及操作规程,阳城电厂筹建处设备科曹景玉2009年4月17日欢迎批评与指正！,一、快切装置简介,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
2、性带来严重的危害。,微机型备用电源快速切换装置是专门为解决厂用电的安全运行而研制的。采用该装置后，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残压及长延时的慢速切换，同时在电压跌落过程中，可按延时甩去部分非重要负荷，以利于重要辅机的自起动。提高厂用电切换的成功率。,我厂选用用国电南自WBKQ-01B微机备用电源快速切换装置,WBKQ-01B是在原有WBKQ-01的基础上改进、完善的新一代备用电源快速切换装置。该装置改进了测频、测相回路，运用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
3、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时的采样、计算的准确性。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加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，与电厂DCS系统或监控系统轻松接驳。,主要功能,正常情况下实现工作电源与备用电源之间的双向切换。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。快速切换、同期判别切换、残压切换、长延时切换四种切换
4、条件。串联、并联、同时三种切换方式可供选择。两段式定时限低压减载。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。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。母线PT小车检修闭锁母线低电压切换功能。PT断线报警。多种闭锁功能。事故追忆、打印及完善的录波功能。支持多种通信方式和硬件GPS对时功能。,二、装置原理说明,1、正常手动切换功能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。它主要用于发电机起、停机时的厂用电切换。该功能由手动起动，在控制台或装置面板上均可操作。手动切换可
5、分为并联切换及串联切换。,1.1手动并联切换 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）开关被跳开，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。,并联半自动并联半自动指手动起动切换，如并联切换条件满足要求，装置先合备用（工作）开关，而跳开工作（备用）开关的操作则由人工完成。如果在规定的时间内，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。
6、,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定。2：两电源并联条件满足是指：两电源电压差小于整定值。两电源频率差小于整定值。两电源相角差小于整定值。工作、备用电源开关任意一个在合位、一个在分位。目标电源电压大于所设定的电压值。母线PT正常。,1.2 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。,2、事
7、故切换事故切换指由发变组、厂变保护（或其它跳工作电源开关的保护）接点起动，单向操作，只能由工作电源切向备用电源。事故切换有两种方式可供选择。,2.1事故串联切换 由保护接点起动，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。,2.2事故同时切换 由保护接点起动，先发跳工作电源开关指令，在切换条件满足时（或经用户延时）发合备用电源开关命令。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。,2.3非正常工况切换 非正常工况
8、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，只能由工作电源切向备用电源。该切换有以下两种情况。,3.1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。,3.2工作电源开关偷跳因各种原因（包括人为误操作）引起工作电源开关误跳开，装置可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。,3.4低压减载功能本装置可提供两段式定时限低压减载出口功能。该功能的设置主要为了
9、在厂用母线电压降低时，先逐级切除部分非重要辅机，以保证 重要辅机能正常自起动。,三、装置原理,图中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拍电压合上备用电源后电动机承受的电压UM 为,快速切换,快速切换时间应小于0.2S 实际应用时B点通常由相角来界定如60 考虑到合闸回路固有时间合闸命令发出时的角度应小于60 即应有一定的提前量提前量的大小取决于频差和合闸时间如在合闸固有时间内平均频差为1Hz 合闸时间为100ms 则提前量约为36,快速切换的整定值有两个即频差和相角差在装置发出合闸命令前瞬间将实测值与整定值进行比较判断是否满足合闸条件由于快速切换总是在起动后瞬间
10、进行因此频差和相差整定可取较小值,同期切换,残压切换,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。,五、装置闭锁,装置闭锁及报警功能 1保护闭锁当某些保护动作时（如工作分支过流），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闭锁装置时，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
11、厂用母线PT断线时，装置将自动闭锁低电压切换功能，发PT断线信号，面板断线、待复归灯亮，并等待人工复归。,4、目标电源低压工作电源投入时，备用电源为目标电源；备用电源投入时，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。当目标电源电压低于所整定值时，装置将自动闭锁出口回路，且发闭锁信号，直到电源电压恢复正常后，自动解除闭锁，恢复正常运行。,5、母线PT检修及PT辅助接点断开闭锁当母线PT检修压板接通或PT辅助接点断开时，装置将自动闭锁低电压切换功能，并发母线PT检修信号。当检修压板断开且母线PT开关恢复正常时，自动恢复低电压切换功能。,6、装置故障装
12、置运行时，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。,7 开关位置异常装置在正常运行时，将不停地对工作和备用开关的状态进行监视，装置在正常运行时，工作、备用开关应一个在合位，另一个在分位。如检测到开关位置异常（工作开关误跳除外），装置将闭锁出口回路，发开关位置异常信号。,8 去耦合由于在同时切换过程中，发跳工作开关指令后，不等待其辅助接点断开后就发合备指令，如果工作开关跳不开，势必将造成两电源并列。此时如去耦合功能投入，装置将自动将刚合上的备用开关再跳开。,9 等待复归在以下几种情况下，需对装置进行复归操作,以备进行下一次操作。进行了一次切换操作后；发出闭锁信号后,且为不可自恢复；发生装置故障情况后（直流消失除外）。此时，装置将不响应任何外部操作及起动信号，只能手动复归解除。如故障或闭锁信号仍存在，需待故障或闭锁消除后才能复归。,六、装置运行方式,报告结束 谢谢！,
