以電流為判據(jù)的備用電源快速切換方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)自動化，更準(zhǔn)確地說本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種以電流為判據(jù)的快切方法。屬于電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域。其技術(shù)方案是首先以備用電源允許的安全電流為判據(jù)，當(dāng)沖擊電流小于安全電流時，允許備用電源合閘；當(dāng)沖擊電流大于安全電流時，閉鎖備用電源合閘，當(dāng)沖擊電流再次小于安全電流時，又開放備用電源合閘回路。本發(fā)明專利技術(shù)可以最快的速度、最小的沖擊、最高的成功率投入備用電源，從而使發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運行。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)自動化，更準(zhǔn)確地說本專利技術(shù)涉及一種。屬于電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
由發(fā)電廠備用電源自動投入裝置發(fā)展起來的備用電源快速切換(簡稱快切)技術(shù)無論是國內(nèi)還是國外產(chǎn)品都是從準(zhǔn)同期的概念出發(fā)，分別以工作母線殘壓與備用電源電壓之間的相角差、頻率差、電壓差為判據(jù)或以母線殘壓為判據(jù)，確定備用電源合閘的時機(jī)。這樣做往往錯過了最佳合閘時機(jī)，延遲了合閘時間，對系統(tǒng)造成大的擾動。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種在廠用工作電源故障時以最快的速度、最小的沖擊、最高的成功率投入備用電源，使發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運行的方法。本專利技術(shù)是采取以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的，首先以備用電源允許的安全電流為唯一判據(jù)，當(dāng)沖擊電流小于安全電流時，允許備用電源合閘，當(dāng)沖擊電流大于安全電流時，閉鎖備用電源合閘，當(dāng)沖擊電流再次小于安全電流時，又開放備用電源合閘回路。沖擊電流是根據(jù)系統(tǒng)工況計算出來的。前述的，其特征在于其中所述的方法具體為當(dāng)ΔU*Δf<Igl*Ugz*fNk*Igz]]>時，將快切開放，當(dāng)ΔU*Δf≥Igl*Ugz*fNk*Igz]]>時，將快切閉鎖Ig1和k為整定值，fN為50Hz，Ugz和Igz的值由工作開關(guān)跳開前的工況決定，ΔU、Δf為工作母線殘壓與備用電源之間的頻率差，可以由快切裝置測出并算出ΔU*Δf。本專利技術(shù)的具體工作原理如下如圖1所示的發(fā)電廠廠用電源快切的等效電路；根據(jù)快切等效電路，合上備用電源時產(chǎn)生沖擊電流的電壓為ΔU，回路阻抗為Xs+Xm+R2/s，沖擊電流的有效值為I=ΔU(Xs+Xm)2+(R2/s)2]]>式中ΔU-電源電壓和殘壓之間的差拍電壓Xs-備用電源的等值電抗Xm-電動機(jī)的等值電抗R2-電動機(jī)轉(zhuǎn)子電阻s-電動機(jī)的滑差US-備用電源電壓UD-工作母線殘壓在備用電源投入時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻R2是主要的，忽略電抗Xs和Xm，得 I=ΔUR2/s=ΔU.sR2,]]>在電動機(jī)運行時R2和電動機(jī)阻抗Zm很接近，I=ΔU*sZm,]]>電動機(jī)的阻抗隨工況變化而變化，在工作開關(guān)跳開前，Zm=UgzIgz,]]>式中Ugz工作開關(guān)跳開前的工作母線電壓，Igz工作開關(guān)跳開前的工作母線電流。設(shè)備用分支過流保護(hù)的電流定值為Ig1，允許的沖擊電流I＝Ig1/k式中k為可靠系數(shù)，k大于1。沖擊電流的表達(dá)式為I=ΔU*sZm=ΔU*s*fNZm*fN=ΔU*ΔfZm*fN<Igl/k]]>ΔU*Δf<Igl*Zm*fNk=Igl*Ugz*fNk*Igz]]>式中Ig1和k為整定值，fN為50Hz，Ugz和Igz的值由工作開關(guān)跳開前的工況決定，ΔU、Δf(工作母線殘壓與備用電源之間的頻率差)可以由快切裝置測出并算出ΔU*Δf。當(dāng)ΔU*Δf≥Igl*Ugz*fNk*Igz]]>時，將快切閉鎖，當(dāng)ΔU*Δf<Igl*Ugz*fNk*Igz]]>時，再次將快切開放。快切有純粹以壓差(ΔU)為判據(jù)的方案，也有角差(Δ)加頻差(Δf)的方案，只是實現(xiàn)方法的差異，ΔU*Δf的方案綜合了兩個方案的長處，避免了單一參數(shù)不滿足就閉鎖快切的弊端，這樣可以最大限度地發(fā)揮快切的功能，提高快切的成功率，提高切換的質(zhì)量。附圖說明圖1是發(fā)電廠廠用電快切等效電路具體實施例方式下面我們看某電廠135MW機(jī)組數(shù)據(jù)，工作開關(guān)跳開后至備用電源投入前的ΔU*Δf值如下10ms13.3*1.27＝16.920ms22.4*1.27＝28.430ms25.8*1.27＝32.840ms27.7*1.74＝48.250ms28.9*1.46＝42.260ms30.2*1.46＝44.170ms31.5*1.42＝44.780ms32.7*1.42＝46.490ms34.3*1.42＝48.7100ms36*1.56＝56.2110ms37.1*1.56＝57.7120ms38.8*1.65＝64.0130ms40.5*1.65＝69.6140ms42.2*1.78＝75.1150ms44.1*1.78＝78.5 160ms45.9*2.07＝95.0170ms47.8*2.07＝98.9180ms49.8*2.43＝121.0190ms51.7*2.43＝125.6200ms53.8*2.52＝135.6210ms54.8*2.52＝138.1220ms56.6*2.64＝149.9230ms68.5*2.64＝154.4240ms60.4*2.66＝160.6(角差＝175.7度)250ms62.1*2.66＝166.4260ms63.0*2.75＝173.2270ms65.0*2.75＝178.7280ms67.2*2.75＝184.8290ms69.4*3.05＝211.7300ms71.3*3.04＝216.7310ms73.2*3.08＝225.4320ms330ms77.1*3.35＝258340ms79.0*3.36＝267350ms81*3.74＝302360ms82.2*3.73＝305370ms84.34.04＝340 380ms86.8*4.04＝350390ms89.2*4.45＝396(角差＝3.6度)400ms91.3*4.46＝407410ms92.5*4.60＝444滿足殘壓判據(jù)，備用電源自投成功。工作開關(guān)跳開前Ugz＝1.03，Igz＝0.95，以殘壓判據(jù)合閘成功，備用分支合閘時沖擊電流為3.88，我們就按3.88整定，可以求得ΔU*Δf＝3.88*1.03*50/0.95＝212，取200作為整定值。可見1.反相時工作開關(guān)跳后240ms 60*2.66＝159.62.再次同相時(工作開關(guān)跳后390ms).89.2*4.45＝3963.無延時合閘時(工作開關(guān)跳后70ms)31.5*1.42＝44.74.無延時合閘時沖擊電流最小，甚至反相時比再次同相時的沖擊電流還小。5.該判據(jù)在工作開關(guān)跳閘后280ms閉鎖快切，直至殘壓判據(jù)滿足都未開放。下面分別計算三種情況下ΔU*Δf的值1.反相時60*2.66＝159.62.再次同相時.89.2*4.45＝3963.無延時合閘時34.3*1.42＝48.7可見無延時合閘時沖擊電流最小，甚至反相時比再次同相時的沖擊電流還小。按此判據(jù)備用開關(guān)能以固有合閘時間(60ms-70ms)合上，不用耽誤到360ms. 再看某電廠300MW機(jī)組數(shù)據(jù)(其中ΔU是按原有數(shù)據(jù)計算出來的，并缺乏備用電源投入時沖擊電流的數(shù)據(jù))下面我們看看ΔU*Δf的變化情況70ms29.2*0.66＝19.3，80ms33.5*0.7＝23.490ms38.1*0.76＝30100ms42本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
以電流為判據(jù)的快切方法，首先以備用電源允許的安全電流為判據(jù)，當(dāng)沖擊電流小于安全電流時，允許備用電源合閘；當(dāng)沖擊電流大于安全電流時，閉鎖備用電源合閘，當(dāng)沖擊電流再次小于安全電流時，又開放備用電源合閘回路。

【技術(shù)特征摘要】
1.以電流為判據(jù)的快切方法，首先以備用電源允許的安全電流為判據(jù)，當(dāng)沖擊電流小于安全電流時，允許備用電源合閘；當(dāng)沖擊電流大于安全電流時，閉鎖備用電源合閘，當(dāng)沖擊電流再次小于安全電流時，又開放備用電源合閘回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以電流為判據(jù)的快切方法，其特征在于其中所述的方法為當(dāng)ΔU*Δf<Igl*U...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：艾德勝，
申請(專利權(quán))人：國電南京自動化股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：84[中國|南京]