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快速切换装置在供电系统中的应用与分析

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  • 更新日期:2014-04-29 15:07
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详细介绍

摘要:详细阐述了供电系统的各种切换模式及对切换的全过程进行了细致的分析,通过比较突出新的快切理念的特点以及快切在供电系统运行中的必要性,最后阐述了快切装置的各项功能特点。

关键字: 快速切换; 母线残压; 同时发出合分闸命令;无流时间; 自动解列

0 引言

对于大部分工业用户尤其是石化企业、钢铁企业和各类电子元件制造企业而言,其供电系统一般有两个独立的供电电源,即主电源和备用电源,其典型接线如图1所示 。正常运行时由主电源供电,备用电源处于热备用状态,当主电源需检修维护或发生故障时,为保证供电的连续性,必须将负荷切换到备用电源,目前多采用手动切换或备自投的方式进行电源的切换。

1 母线残压特性

对于工业用户而言,其负荷大多为高压电动机,同一段母线上的高压电机的数量较多,甚至包含个别大容量电机。当主电源中断时,由于高压电机及负载的机械惯性,电动机将维持较长时间继续旋转,且将转变为异步发电机运行工况,因此母线残压在一段时间内将得以维持并缓慢衰减,频率也会随着转速降低而缓慢下降。图2 为典型的母线电压衰减曲线。从图中可以看出,在主电源中断瞬间,母线残压的衰减量还不大,但残压与备用电源电压的相角差已开始摆开,如果备用电源投入的时机不当,则将产生很大的冲击,并直接作用于电动机,这不但影响了电机的使用寿命,甚至可能由于较大的冲击电流导致切换失败而造成系统长时间失电,其后果十分严重。因此,电源的切换必须根据母线残压的衰减特性,选择合适的切换时机。根据实际运行经验得出,为保证电源的成功切换且不产生大的冲击电流,必须将切换全过程限制在100ms以内,才能实现无扰动切换。

2 供电系统目前常见的电源切换模式

手动切换:将总降变电所的两电源并列,即先合总降母联开关,然后合本变电所的备用电源开关,再跳开本变电所工作电源,最后将总降母联开关分闸,完成整个切换。但是如果在切换过程中发生故障,由于电源的并列,将加剧故障,扩大事故范围,因此,手动切换存在较大的风险,且操作复杂,灵活性较差,目前的正常倒电源操作均采用此模式。

 
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