微机备用电源自动投入设备

14.1.5.1 微机型备用电源自动投入装置的特点

目前真空断路器和SF6断路器被广泛采用,这些快速断路器的固有分、合闸时间在60ms和80ms以内,尤其是对于大中型变配电所,厂用备用电源应快速自动投入,而采用微机型备用电源自动投入装置可满足要求。

当保护动作、工作电源断开时,微机型备用电源自动投入装置可使厂用电源中断时间短、母线电压下降小,对备用电源及电动机的冲击小,电动机自启动时间很短,对保证变配电所的安全、可靠运行能起到良好的作用。

14.1.5.2 备用电源自动投入装置的典型硬件结构

1.备用电源自动投入装置的硬件结构

备用电源自动投入装置的硬件结构如图14-4所示。装置的输入模拟量包括母线Ⅰ、Ⅱ的三相电压幅值、频率和相位,母线Ⅰ、Ⅱ的进线电流。模拟量通过隔离变换后经滤波整形,进入模数(A/D)转换器,再送入CPU模块。

以图14-1(e)暗备用方式为例,输入的开关量包括3QF、4QF、5QF的分、合闸位置,而输出开关量分别用于跳3QF、4QF、5QF,自动投入5QF等,开关量输入和输出部分采用光电隔离技术,以免外部干扰引起装置工作异常。

图14-4　微机型备用电源自动投入装置硬件结构图

2.微机型备用电源自动投入装置软件原理

微机型备用电源自动投入装置软件逻辑框图如图14-5所示。下面以图14-1(e)暗备用方式进行分析。正常时母线Ⅰ、Ⅱ分列运行,5QF断开。(www.xing528.com)

(1)装置的启动方式。

方式一:由图14-5(a)分析可知,当3QF在跳闸状态,并满足母线Ⅰ无进线电流,母线Ⅱ有电压的条件,4Y动作,2H动作,在满足3Y另一输入条件时合5QF,此时3QF处于跳闸位置,而其控制开关仍处于合闸位置,即当两者不对应就启动备用电源自动投入装置,这种方式为装置的主要启动方式。

方式二:当电力系统侧各种故障导致工作母线Ⅰ失去电压(如系统侧故障,保护动作使1QF跳闸),此时分析图14-5(b)可知,在满足母线Ⅰ进线无电流,备用母线Ⅱ有电压的条件,6Y动作,经过延时,跳开3QF,再由方式一启动备用电源自动投入装置,使5QF合闸。这种方式可看作是对方式一的辅助。

以上两种方式保证无论任何原因导致工作母线Ⅰ失去电压均能启动备用电源自动投入装置,并且保证3QF跳闸后5QF才合闸的顺序,并且从图14-5的逻辑框图中可知,工作母线Ⅰ与备用母线Ⅱ同时失去电压时,装置不会动作;备用母线Ⅱ无电压,装置同样不会动作。

(2)装置的闭锁。微机型备用电源自动投入装置的逻辑回路中设计了类似于电容的“充、放电”过程,在图14-5(a)中以时间元件t1表示“充放电”过程,只有在充电完成后,装置才进入工作状态,3Y才有可能动作。其“充放电”过程分析如下。

“充电”过程:从图14-5(a)中看到,当满足3QF、4QF在合闸状态,5QF在跳闸状态,工作母线Ⅰ有电压,备用母线Ⅱ也有电压,并且无装置的“放电”信号,则1Y动作,使t1“充电”,经过10～15s的充电过程,为3Y的动作做好了准备,一旦3Y的另一输入信号满足条件,装置即动作,合上5QF。

“放电”过程:当满足5QF在合闸状态或者工作母线Ⅰ及备用母线Ⅱ无电压,则t1瞬时“放电”,3Y不能动作,即闭锁装置。

图14-5　备用电源自动投入装置软件逻辑框图

(3)合闸于故障母线上。当备用电源自动投入装置动作,5QF合闸后t1瞬时“放电”,若合闸于故障母线上,则5QF的继电保护加速动作使5QF立即跳闸,此时母线Ⅰ无电压,t1不能“充电”,装置不能动作,保证了装置只动作一次。

微机型备用电源自动投入装置能完全满足对备用电源自动投入装置的基本要求。