pzh-1a快切技术说明书.doc
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1、PZH1A型微机厂用电快速切换装置技 术 说 明 书镇江华东电力设备制造厂目 录一 用 途 2二 特 点 2三 功 能 2四 技术参数 5五 接 口 6六 功能选择与参数设置 8七 软件、硬件框图 8八 组屏与安装 11 九 附 图 系统框图 12 面板布置图 13 背板端子排图 14 切换记录 15 与国外同类装置技术性能对照表 16一 用 途PZH-1A 型微机厂用电快速切换装置(以下简称装置),适用于发电厂的厂用电源的快速切换。装置具有正常情况下,备用电源与工作电源之间双向切换;事故或不正常情况下,工作电源向备用电源单向切换的功能。采用该装置能够提高厂用电切换的成功率,避免非同期切换对厂
2、用设备的冲击损坏,简化切换操作并减少误操作,提高机组的安全运行和自动控制水平。每套装置可以对一段厂用母线的工作电源与备用电源进行切换控制。二 特 点 PZH-1A 型微机厂用电快速切换装置是PZH-1型的改进型,其主要特点如下:1 双CPU结构: 模拟量信号的测量运算与开关量信号的判断分析各由一块CPU同时进行,并 通过双口RAM交换信息,提高了数据处理速度。在同期条件满足的情况下, 并联切换响应时间为3mS,串联切换为6mS。2 快速切换: 当频差和相差均小于设定值时,装置可随时进行快速切换。3 同期捕捉: 实时依据母线电压相位变化速率及已知合闸回路固有时间常数,推算出合闸 时刻,使合闸完成
3、时的相位差接近于零度。4 慢速切换: 母线残压切换,作为快速切换和同期捕捉的后备切换。5 预置初始相位: 如工作和备用电源电压信号与母线电压信号所取相序不一致,而产生的固定 相位差,可通过预置初始相位予以消除。6 人机对话: 薄膜键盘、液晶显示屏(816,带背光)及中文菜单,使参数设置和数据显 示便捷、直观。7 打印切换记录: 切换前后装置的工作状态和切换过程中的有关数据均可打印输出。8 数字录波: 记录切换过程中母线电压、频差和相差值,并可打印输出。9 自检: 自动检测装置内部跳合闸出口、RAM、EPROM和CPU的运行情况,发现异 常自动报警,并可显示或打印故障原因。10 抗干扰能力强:输
4、入、输出回路与装置内部电路完全隔离;硬件和软件都具有多重抗干扰和 容错纠错能力。11 掉电保护: 所设参数及切换过程数据可在失电状态下长期保存。12 通讯: 具备RS232C和RS422/485接口,分别用于连接打印机和与上位机通讯。13 安全管理: 可设置软件密码,防止误修改已设置的参数。14 双路输出: 每一跳合闸出口都有两副快速继电器接点输出,以满足不同备用方式(热 备或冷备)的切换要求。三 功 能采用快速切换就是在母线残压还没有下降之前,投上备用电源。为了避免母线电压与备用电源电压相位差过大时进行切换的危险,装置具有在切换过程中非同期闭锁的功能,当不满足同期条件时,闭锁快速切换,转而进
5、行同期捕捉,即在母线电压还未大幅下跌之前,通过对母线相位变化的实时计算分析,并根据合闸所需时间,捕捉合闸时机,使得合闸完成时备用电源电压与母线电压的相位差接近零度,这样既减小了对厂用设备的冲击电流,又利于设备的自起动。经残压检定的慢速切换作为快速切换和同期捕捉的后备切换,以提高切换的成功率。 装置主要具有以下功能:1 检测、显示功能1.1 面板信号灯指示母线PT投入、工作、备用电源断路器分合闸位置。1.2 自检结果可以打印,自检异常时发出灯光和接点信号。1.3 在正常运行中,装置实时检测和显示厂用母线三相电压、工作和备用电源电压的有效值,母线电压与工作或备用电源电压的频差和相差值。1.4 中文
6、显示所有实时数据和设置参数。2 切换功能2.1 正常切换 正常切换是指正常情况下进行的厂用电源切换。通过控制台开关手动起动装置,完成从工作电源到备用电源,或由备用电源到工作电源的双向切换。正常切换分为串联切换和并联切换两种方式。2.1.1 串联切换 控制台切换方式选择开关置于串联位置。手动起动装置,先跳开工作(备用)电源,如果同期条件满足,则合上备用(工作)电源。2.1.2 并联切换 控制台切换方式选择开关置于并联位置。 并联切换又分为自动和半自动两种情况。2.1.2.1 自动 将选择开关置于“自动”位置。手动起动装置,经同期检定后,先合上备用(工作)电源,确认合闸成功后,再自动跳开工作(备用
7、)电源。2.1.2.2 半自动将选择开关置于“半自动” 位置。手动起动装置,经同期检定后,只合上备用(工作)电源,而跳开工作(备用)电源的操作要由人工来完成。2.2 事故切换事故切换是指由于工作电源故障而引起的切换。它是单向的,只能由工作电源切至备用电源。事故切换也分为串联切换和并联切换两种方式。2.2.1 串联切换 控制台切换方式选择开关置于串联位置。由反映工作电源故障的保护出口起动装置,先跳开工作电源,如此时同期条件满足并确认工作电源已跳开,然后合上备用电源。2.2.2 并联切换 控制台切换方式选择开关置于并联位置。 由反映工作电源故障的保护出口起动装置发出工作电源跳闸命令,如此时同期条件
8、满足,装置同时发出备用电源合闸命令。备用电源合闸命令也可经设置的延时后再发出,这样可以避免由于工作电源跳闸时间长于备用电源合闸时间,造成备用电源投在故障回路而跳闸,致使切换失败,事故范围扩大。2.2.3 同期捕捉及慢速切换上述切换过程中,如不满足所设定的同期条件,而不能进行快速切换,但频差又小于7Hz时,装置自动转入同期捕捉状态,根据母线电压相位变化速率及断路器固有合闸时间,连续实时计算相位差,在频差允许范围内,捕捉合闸时机,使得合闸完成时相位差接近零度。如果同期捕捉不成功,装置再自动转入慢速切换状态,待母线残压下降到设定值,最终合上备用电源。同期捕捉功能可由用户设置为投入或退出。如设置为退出
9、,当同期条件不满足时,装置直接转入慢速切换状态。本项功能同样适用于下述不正常切换。2.3 不正常切换 不正常切换是由母线非故障性低压引起的切换,它是单向的,只能由工作电源切换至备用电源。不正常切换分为以下两种情况:2.3.1 母线三相电压持续低于设置值的时间超过所设定的延时,装置自动跳开工作电源,投入备用电源。2.3.2 由于工作电源断路器误跳,装置自动投入备用电源。 所谓“误跳”是指在装置没有发跳闸命令的情况下,工作电源断路器跳开。这有两种可能:一种是工作电源断路器受控跳闸,另一种是真正意义的误动跳闸。不正常切换也有串联和并联两种方式,它们的选择方法及切换过程和事故切换相同。3 低压减载功能
10、当母线三相电压持续低于设定值时,为利于重要辅机自起动,装置分三个出口发出跳次要辅机命令,每个出口的延时值可分别设置。此功能可以由用户自行投入或退出。4 闭锁报警、故障处理及自检功能4.1 保护闭锁 为防止备用电源投入故障母线,可以将反映这一故障的保护(如母线差动保护、分支过流保护)出口,引入装置的“保护闭锁”入口。当这些保护动作时,装置就会立即关闭所有跳合闸出口,同时发出“保护闭锁”灯光信号和“闭锁报警”接点信号。4.2 闭锁快速切换 快速切换的闭锁方法有两种,一种是同期条件不满足时装置自动闭锁;另一种是从外部引入信号,经设置的延时后闭锁。快速切换被闭锁时,同期捕捉和慢速切换仍有效。4.3 去
11、耦合及耦合闭锁 并联自动切换时,如果由于某种原因使应跳开的断路器未跳开,就可能造成两路电源长时间并列运行。当两电源并列时间超过100mS,装置自动跳开后合上的电源,这一过程叫做去耦合;然后关闭所有跳合闸出口,并发出“耦合闭锁”灯光信号和“闭锁报警”接点信号,这一过程称为耦合闭锁。4.4 断线报警 母线电压互感器低压侧一相或两相电压低于10%Un(额定值)时,装置判定为母线电压回路断线,发出“断线报警”接点信号。 当工作电源电压或备用电源电压低于设定的正常值时,(可能是一次电压低,也可能是断线),装置也发出“断线报警”接点信号。 母线断线报警信号存在时,装置不会自行起动切换。4.5 故障报警当装
12、置中的CPU1、CPU2、EPROM、RAM、直流电源、装置跳合闸出口以及断路器位置异常时,装置都将发出故障报警信号,具体故障原因可通过屏幕显示或打印输出。断路器位置异常是指没有发生切换,而工作电源和备用电源断路器辅助接点均处于闭合状态,或切换方向为备用至工作,而工作电源和备用电源断路器辅助接点均处于断开状态。4.6 装置自检装置自动巡检内部电路、所设参数和跳合闸继电器出口,发现故障立即报警,并可显示或打印故障原因。4.7 复位 装置采用手动方式复位。每次切换完毕或装置出现故障,都发出“等待复位”信号,提醒运行人员及时检查、复位,以备下一次切换。5 打印、录波、通讯功能5.1 打印功能:切换完
13、毕后,通过打印切换记录,可以知道以下内容:5.1.1 本次切换中所有参数设置值;5.1.2 起动原因(保护、手动、低电压起动或开关误跳);5.1.3 切换前状态以及当前状态(包括:切换方向、工作和备用断路器状态、串联或并联方式、自动或半自动方式、有无快切闭锁和保护闭锁);5.1.4 装置发出了哪些跳合闸命令;5.1.5 本次最终实现的切换(快速、同期捕捉或慢速);5.1.6 故障情况;5.1.7 装置的起动时间及工作电压、备用电压、厂母三相电压、相差和频差;5.1.8 装置发出跳闸(合闸)命令的时间及工作电压、备用电压、厂母三相电压、相差和频差;5.1.9 跳闸(合闸)完成的时间及工作电压、备
14、用电压、厂母三相电压、相差和频差;5.1.10 切换完毕时的时间及工作电压、备用电压、厂母三相电压、相差和频差。5.2 录波功能:从起动切换开始至切换完毕,每10mS采样一次,最长可连续采样4.2S,对切换过程中母线的电压、频差和相差进行数字录波,并可打印输出,以便分析切换过程中母线残压的变化情况。复位后,切换过程数据仍然保存在RAM中,以备打印分析,只有在下一次切换时才被刷新。5.3 通讯功能:装置具有RS232C和RS422/485通讯接口,可与上位机进行通讯。可以利用人机对话窗口设置所有参数,了解切换信息;通过上位机控制装置进行正常切换。四 技术参数1 直流电源: DC220V20或DC
15、110V202 输入工频电压信号: AC57V或AC100V3 输入接点信号容量: 不小于DC24V、10mA4 跳合闸出口接点容量: DC220V、3A或者DC110V、5A5跳合闸出口接点动作闭合时间:0.5S6 其他输出信号接点容量: DC220V、1A7 事故最快切换时间: 并联方式 3mS用户设置延时备用电源合闸时间 串联方式 6mS工作电源跳闸时间备用电源合闸时间8 工作正常: 80%100%Un 步长19 备用正常: 80%100%Un 步长110 频差: 09.95Hz 步长0.05Hz11 相差: 060 步长112 残压: 2050Un 步长113 母线低压动作值: 208
16、0Un 步长114 母线低压延时: 010S 步长10mS15 外部闭锁快速切换延时: 0500mS 步长1mS16 并联切换合备用电源延时: 0150mS 步长1mS17 低压减载三路延时: 010S 步长100mS18 预置初始相位: 0+359 步长119 合闸回路时间常数: 0300mS 步长1mS20 测量误差: 时间 1mS 电压 1% 相位 0.5 频率 0.02Hz21 整机功耗: 静态功耗 30W 动态功耗 40W22 工作环境: 温度 10+50 相对湿度 8523 抗干扰性能符合国标: GB616224 绝缘耐压满足部标: DL47825 外形尺寸: 装置尺寸 482.6
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