[行业技术文章]6kV厂用电快速切换系统装置的误动原因及处理

     摘要:快速切换系统装配是基于现代多功能庇护和控制的REF542plus平台，配备有真实时间的微处置系统。速切换系统装配是基于现代多功能庇护和控制的REF542plus平台，配备有真实时间的微处置系统。 

　　1.快切装配介绍：

　　上海某热电300MW×2燃机工程为两台236.3MW级的燃气轮发机电组和两台92.5MW汽轮发机电组，其6kV厂用电快速切换系统装配，是由厦门公司生产的SUE3000型微机厂用电快速切换装配。#1机组的6kV工作段及公用段各设有一台快速切换装配。

　　SUE3000电快速切换系统装配是基于现代多功能庇护和控制的REF542plus平台，配备有真实时间的微处置系统。模拟的丈功能和计较由数字旌旗灯号处置器（DSP）执行，控制功能和通讯界面由微处置器（MC）执行。

　　此切换装配硬件主要由以下几部门组成：CPU面板、电源装配、二位输进输出板、模拟输进板、通讯板、内部插件、背板端子。液晶显示屏可以进行丈值显示、功能投退、定值整定、就地手动切换操作等操作。液晶显示厂用母线三相电压、工作电源线电压、备用电源线电压、厂用母线电压与备用电源/工作电源电压间相角差；工作、备用开关及厂用母线分合闸状态、开关毗连位置状态。

　　输进1/0模块的输进电压为121V DC，门坎电压35V DC.

　　2.快速切换的原理

　　对于不中断的切换，快速切换装配进行了快速切换，在母线和备用馈线同步的情况下，合分闸饬令同时被快速切换装配发出到断路器。

　　在母线和备用馈线同步的条件有:

　　1 jlt；jmax（相角判据）

　　该相角指母线电压和备用馈线电压之间的相角差，组成同步判据的角度差限值，可以凭据超前或滞后的母线电压进行调整，厂家的默许设定值是jmax =20°

　　2 Dflt；DfMax（频差判据）

　　母线电压和备用馈线电压的频率差，典型的设置值是DfMax = 1 H Z， 当频差跨越设定值，不允许进行快速切换。就切换进程来说，频差反映了用电装备（如机电）启动特征和承受电气和暂态冲击的能力。

　　3 Ustndbygt；Umin1（备用电压正常判据）

　　备用馈线电压的低值Umin被整定为正常电压Unormal的80%Un，只有在备用馈线的电压正常，SUE3000才可以进行快速切换。

　　4 Ubusbargt；Umin2（母线电压判据）

　　母线电压监视来判断快切是否可以正常进行，它和相角和频差一样也被视为快切的一个条件，Umin2的限值厂内被设置为70%Un 若是母线电压低于设定值，切换时辰将会发生暂态效应，母线和备用电压的差值将跨越限值，快速切换操作将不能被进行。

　　若是一个断路器固有的合闸时间年夜于分闸时间，将有一段的无电流时间发生，其时间长度由断路器的操作时间决议；一样若是断路器的分闸时间年夜于合闸时间，在两个进线中将发生一个短时间的耦应时间，其时间长度由响应的断路器动作的时间差决议。SUE3000的快速切换装配，可以设置年夜30ms的时间，使断路器操作饬令延时,其目的为了缩短无流时间（或耦应时间），该设置在断路器分合闸的时辰。划分抵偿分合闸时间。

　　3.快切进程简述

　　同相切换发生在快切启动时，在备用进线及工作母线没有同步的时辰，对于这类切换，分闸饬令是发生的，合闸饬令在备用进线和母线电压差值小的时辰发出。由于SUE3000装配运行及断路器合闸操作需要一定的时间，为了抵偿固定进程的时间，快速切换装配决议同相点合闸饬令在现实的小差压发生前的一个固定的超前时间窗口发出。为了使同相切换可能，快速断路器总的合闸时间小于100ms（SUE3000的快切装配的动作时间加上断路器的操作时间）

　　在快速切换和同相切换条件不知足的时辰，快速切换装配进行残压切换，对这类切换，首先工作进线的断路器分隔，母线上的残压被监视，而电念头的贮存的能仍可以维持一段时间的母线残压，所以该电压能在以秒计较的范围内以一定的时间常数进行衰减。 一旦其预先设置母线残压能够被到达，备用馈线将不被斟酌相角和频差被合上，残压判据为：

　　Ubasburlt；Uresidual

　　这个判据，执行了残压切换，出厂的缺省值设为Uresidual ＝40%.

　　若是在监视到母线电压不成能的时辰，例如由于工作进线开关分闸使母线电压降的很低，SUE3000运行一个延时的启动，对于这类启动，备用馈线开关在一个固定的时间内合上。在厂内设置该时间为Tdelay-time=2s,但它必需在任何情况下年夜于年夜的残压切换时间，以保证残压切换总能被到达。

　　本次漕泾热电公用段的庇护启动快切采用工作段大公用段的电缆差动庇护启动。而工作段庇护启动采用厂变庇护、主变庇护、发机电误上电庇护、发机电出口开关失灵庇护启动快切。当工作段低电压启动切换时，不采用快切启动，而是执行一次频率不异期、残压或时间延迟等切换启动快切。快切装配的闭锁快切采用工作段电流过流闭锁。切换的方式采用同时切换，若是当合上备用段开关后，快切装配的DSP检测到工作段开关未分隔，则快切装配在延时100ms后，跳备用进线开关。

　　4.调试进程中泛起的问题及快切误动缘由分析：

　　2005年5月17日，在做一号机组燃机主变冲击实验后，进行公用段快切装配及工作段快切装配的带负荷快切实验，实验正常，快切动作时间均为74ms.

　　5月18日，在投进公用段快切后，于13：50.48秒，快切动作。在5月20日14点47分59秒，快切又动作过一次。

　　凭据快切装配SUE 3000的故障录波功能分析：录波的扫描频率为每一个点0.83ms，则前二次误动快切的来自启动快切的旌旗灯号脉冲波长均小于0.83ms，而SUE 3000型微机厂用电快速切换装配的输进1/0模块的输进电压为121V DC，当门坎电压年夜于35V DC时，就启动快切，经由过程对SUE 3000的故障录波分析，二次快切的庇护启动旌旗灯号均来自一个庇护启动脉冲，可以判断为外部干扰旌旗灯号，由于启动快切的电缆从公用段到快切的控制屏有约290m长，而且设计时没有斟酌采用双绞线屏障电缆，在有外界干扰下易发生误动作。事实上，在不到的二天时间内，快切装配已误动作二次。
 
      5.解决的方式：

　　为消除快切误动，将启动快切的启动旌旗灯号波长设置为2 ms，这样，只有在采样点接连采样到整2个启动脉冲波，才启动快切，以消除快切误动。从故障录波看，从启动快切，到快切完成所需时间为74 ms，快切时的电压波动只影响不到20 ms.将启动波长设置为2 ms，不会影响快切效果。事实证实，在以后的快切投运中，快切装配工作正常，效果秀。

　　6.结论：

　　对于用于特定的庇护启动旌旗灯号，需接纳一些措施以避免庇护误动：

　　（1）如国电缆太长，可以用双绞线的屏障电缆。
　　（2）在进庇护的端子排上加装滤波装配（平行于电缆的电容电阻回路，以滤失落短脉冲波，将脉冲的幅值降至启动的门坎电压以下。
　　（3）如装配门坎电压可以设置的话，将启动庇护的门坎电压提高。

　　附图：




　　5.18及5.20快切误动启动旌旗灯号波形分析图



　　5.18误动波形录波图



　　5.20误动波形录波图