6kV廠用電快速切換系統裝置之誤動原因及處理

摘要：速切換系統裝置是基于現代多功能保護和控制之REF542plus平臺，配備有真實時間之微處理系統。陽光電子學校維修專家分析認為：速切換系統裝置是基于現代多功能保護和控制之REF542plus平臺，配備有真實時間之微處理系統。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　關鍵詞：快切系統 快切原理 誤動原因 處理方法

　　1.快切裝置介紹：

　　上海某熱電300MW×2燃機工程為兩臺236.3MW級之燃氣輪發電機組和兩臺92.5MW汽輪發電機組，其6kV廠用電快速切換系統裝置，是由廈門公司生產之SUE3000型微機廠用電快速切換裝置。陽光電子學校維修專家分析認為：#1機組之6kV工作段及公用段各設有一臺快速切換裝置。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　SUE3000電快速切換系統裝置是基于現代多功能保護和控制之REF542plus平臺，配備有真實時間之微處理系統。陽光電子學校維修專家分析認為：模擬量之測量功能和計算由數字信號處理器（DSP）執行，控制功能和通訊界面由微處理器（MC）執行。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　此切換裝置硬件主要由以下幾部分組成：CPU面板、電源裝置、二位輸入輸出板、模擬量輸入板、通訊板、內部插件、背板端子。陽光電子學校維修專家分析認為：液晶顯示屏可以進行測量值顯示、功能投退、定值整定、就地手動切換操作等操作。陽光電子學校維修專家分析認為：液晶顯示廠用母線三相電壓、工作電源線電壓、備用電源線電壓、廠用母線電壓與備用電源/工作電源電壓間相角差；工作、備用開關及廠用母線分合閘狀態、開關連接位置狀態。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　輸入1/0模塊之輸入電壓為121V DC，門檻電壓35V DC.

　　2.快速切換之原理

　　對于不間斷之切換，快速切換裝置進行了快速切換，在母線和備用饋線同步之情況下，合分閘命令同時被快速切換裝置發出到斷路器。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　在母線和備用饋線同步之條件有：

　　1 jlt；jmax（相角判據）

　　該相角指母線電壓和備用饋線電壓之間之相角差，構成同步判據之角度差限值，可以根據超前或滯后之母線電壓進行調整，廠家之默認設定值是jmax =20°

　　2 Dflt；DfMax（頻差判據）

　　母線電壓和備用饋線電壓之頻率差，典型之設置值是DfMax = 1 H Z， 當頻差超過設定值，不允許進行快速切換。陽光電子學校維修專家分析認為：就切換過程來說，頻差反映了用電設備（如電機）啟動特性和承受電氣和暫態沖擊之能力。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　3 Ustndbygt；Umin1（備用電壓正常判據）

　　備用饋線電壓之 低值Umin被整定為正常電壓Unormal之80％Un，只有在備用饋線之電壓正常，SUE3000才可以進行快速切換。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　4 Ubusbargt；Umin2（母線電壓判據）

　　母線電壓監視來判斷快切是否可以正常進行，它和相角和頻差一樣也被視為快切之一個條件，Umin2之限值廠內被設置為70%Un 如果母線電壓低于設定值，切換時候將會產生暫態效應，母線和備用電壓之差值將超過限值，快速切換操作將不能被進行。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　如果一個斷路器固有之合閘時間大于分閘時間，將有一段之無電流時間發生，其時間長度由斷路器之操作時間決定；同樣如果斷路器之分閘時間大于合閘時間，在兩個進線中將產生一個短時間之耦合時間，其時間長度由相應之斷路器動作之時間差決定。陽光電子學校維修專家分析認為：SUE3000之快速切換裝置，可以設置 大30ms之時間，使斷路器操作命令延時,其目之為了縮短無流時間（或耦合時間），該設置在斷路器分合閘之時候。陽光電子學校維修專家分析認為：分別補償分合閘時間。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　3.快切過程簡述

　　首次同相切換發生在快切啟動時，在備用進線及工作母線沒有同步之時候，對于這種切換，分閘命令是立刻發生之，合閘命令在備用進線和母線電壓差值 小之時候發出。陽光電子學校維修專家分析認為：由于SUE3000裝置運行及斷路器合閘操作需要一定之時間，為了補償固定過程之時間，快速切換裝置決定首次同相點合閘命令在實際之 小差壓發生前之一個固定之超前時間窗口發出。陽光電子學校維修專家分析認為：為了使首次同相切換湖南陽光電子學校維修專家認為：也許，快速斷路器總之合閘時間小于100ms（SUE3000之快切裝置之動作時間加上斷路器之操作時間）

　　在快速切換和首次同相切換條件不滿足之時候，快速切換裝置進行殘壓切換，對這種切換，首先工作進線之斷路器分開，母線上之殘壓被監視，而電動機之儲存之能量仍可以維持一段時間之母線殘壓，所以該電壓能在以秒計算之范圍內以一定之時間常數進行衰減。陽光電子學校維修專家分析認為： 一旦其預先設置母線殘壓能夠被達到，備用饋線將不被考慮相角和頻差馬上被合上，殘壓判據為：

　　Ubasburlt；Uresidual

　　這個判據，執行了殘壓切換，出廠之缺省值設為Uresidual ＝40%.

　　如果在監視到母線電壓不湖南陽光電子學校維修專家認為：也許之時候，例如由于工作進線開關分閘使母線電壓降之很低，SUE3000運行一個延時之啟動，對于這種啟動，備用饋線開關在一個固定之時間內合上。陽光電子學校維修專家分析認為：在廠內設置該時間為Tdelay-time=2s,但它必須在任何情況下大于 大之殘壓切換時間，以保證殘壓切換總能被達到。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　本次漕涇熱電公用段之保護啟動快切采用工作段至公用段之電纜差動保護啟動。陽光電子學校維修專家分析認為：而工作段保護啟動采用廠變保護、主變保護、發電機誤上電保護、發電機出口開關失靈保護啟動快切。陽光電子學校維修專家分析認為：當工作段低電壓啟動切換時，不采用快切啟動，而是執行一次頻率相同期、殘壓或時間延遲等切換啟動快切。陽光電子學校維修專家分析認為：快切裝置之閉鎖快切采用工作段電流過流閉鎖。陽光電子學校維修專家分析認為：切換之方式采用同時切換，如果當合上備用段開關后，快切裝置之DSP檢測到工作段開關未分開，則快切裝置在延時100ms后，跳備用進線開關。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　4.調試過程中出現之問題及快切誤動原因分析：

　　2005年5月17日，在做一號機組燃機主變沖擊試驗后，進行公用段快切裝置及工作段快切裝置之帶負荷快切試驗，試驗正常，快切動作時間均為74ms.

　　5月18日，在投入公用段快切后，于13：50.48秒，快切動作。陽光電子學校維修專家分析認為：在5月20日14點47分59秒，快切又動作過一次。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　根據快切裝置SUE 3000之故障錄波功能分析：錄波之掃描頻率為每個點0.83ms，則前二次誤動快切之來自啟動快切之信號脈沖波長均小于0.83ms，而SUE 3000型微機廠用電快速切換裝置之輸入1/0模塊之輸入電壓為121V DC，當門檻電壓大于35V DC時，就啟動快切，通過對SUE 3000之故障錄波分析，二次快切之保護啟動信號均來自一個保護啟動脈沖，可以判斷為外部干擾信號，由于啟動快切之電纜從公用段到快切之控制屏有約290m長，而且設計時沒有考慮采用雙絞線屏蔽電纜，在有外界干擾下易產生誤動作。陽光電子學校維修專家分析認為：事實上，在不到之二天時間內，快切裝置已經誤動作二次。陽光電子學校維修專家分析認為：5.解決之方法：

　　為消除快切誤動，將啟動快切之啟動信號波長設置為2 ms，這樣，只有在采樣點連續采樣到整2個啟動脈沖波，才啟動快切，以消除快切誤動。陽光電子學校維修專家分析認為：從故障錄波看，從啟動快切，到快切完成所需時間為74 ms，快切時之電壓波動只影響不到20 ms.

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