工业企业电源快速切换装置设计配置导则.doc

工业企业电源快速切换装置设计配置导则江苏金智科技股份有限公司2011年6月目 录1范围32引用标准33一般原则34装置输入输出设计35母线上有发电机/同步机的切换66母线上有电容器的切换67快切装置对开关动作时间的要求68外部接口69安装方式710冗余设计711多级快切装置的使用81 范围本导则描述了工业企业电源快速切换装置（下称快切装置）的设计和配置的基本原则。2 引用标准GB/T 2422-1995电工电子产品环境试验 术语（eqv IEC 60068-5-2:1990）DL/T 995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程DL/T 1073-2007电厂厂用电快速切换装置通用技术条件DL/T 587-1996 微机继电保护装置运行管理规范3 一般原则快切装置一般用在母线上有大量感应电动机的场合。这些场合母线失去进线电源后，由于电动机的反馈作用，母线上仍有残压。该残压幅值和频率逐渐衰减。快切装置内部发生故障时，装置应能够及时闭锁各项功能，防止误发命令。4 装置输入输出设计4.1 快速保护动作接点输入该信号必须是进线电源的快速主保护信号，保护的方向必须是指向线路（来电方向）。对于线路而言是指差动保护、距离I段、零序I段等。对于变压器支路而言，主要指变压器差动、重瓦斯保护等。注意：普通速断保护不带方向，不能用作起动信号来起动快切装置，因为当母线及母线以下线路发生故障时，速断保护也可能动作。在部分企业内部，进线电缆仅配置了过流保护，在这些场合使用快切装置时，应另配差动保护用于启动快切装置。对于某些保护装置，快速保护和后备保护逻辑共用一个跳闸出口。此时需对保护装置逻辑重新进行设置，使得快速保护跳闸出口能独立出来提供给快切装置。若没有符合要求的接点引入，则应采用其他快速起动方式，如无流起动、逆功率起动等。4.2 保护闭锁接点输入当母线及母线以下发生短路故障时，快切装置不应该起动。传统的做法是将工作开关处的后备保护作为闭锁接点引入快切装置，这里必须强调的是用于闭锁快切的保护必须有方向性，方向指向母线，也就是此保护只能在母线及母线以下部分发生故障时动作，而电源端发生故障时不会动作。考虑到实际情况中现场往往不能提供符合要求的闭锁信号，故要求快切装置应自带方向过流闭锁功能。4.3 手动切换起动接点输入该接点用于人工命令装置进行切换。该接点一般采用脉冲形式。设计时，宜以旋转把手或按钮的形式将接点接入到快切装置的手动切换起动端口上。旋转把手或按钮应带有自复位功能，即能自动回到空档位置。旋转把手档位或按钮应有含义明确的标签，以防止运行人员误操作。该接点可选。当现场不需要快切装置的手动切换功能时，该接点不引入。4.4 复归接点输入该接点一般采用脉冲形式。设计时，宜以按钮的形式将接点接入到快切装置的复归端口上。该接点必须引入。4.5 手动闭锁接点输入该接点用于人工闭锁装置的切换功能。该接点一般采用保持形式。设计时，宜以旋转把手或压板的形式将接点接入到快切装置的手动闭锁端口上。旋转把手应有自保持功能。把手档位或压板状态应有含义明确的标签说明。该接点必须引入。4.6 开关状态辅助接点输入开关状态的辅助接点应直接接入到快切装置中，不应经过中间继电器转换。采用中间继电器会影响快切装置切换的快速性。4.7 出口4.7.1 跳合闸出口快切装置应至少包括：跳工作开关出口、合工作开关出口、跳备用开关出口、合备用开关出口。当快切装置用在低压场合时，应保证出口能与交流操作回路配合。快切装置跳合闸出口应有一定的容错能力，当发生常见软件硬件故障时，装置出口应不误动。快切装置跳合闸出口应能够满足开关跳、合闸容量的要求；快切装置应有一定数量的预留跳合闸出口。4.7.2 信号出口快切装置应至少提供：切换动作、装置失电、切换告警信号接点、装置软硬件故障信号接点。 快切装置应有一定数量的预留信号出口。4.8 交流量输入设计4.8.1 母线电压、进线电压母线电压须经过空气开关（或熔丝）引入到快切装置中，空气开关（或熔丝）应选择三个单相空开（或熔丝）。进线电压可引入线电压或相电压，优先选择线电压。4.8.2 进线电流、母联电流进线电流应引入三相保护级电流；母联电流建议引入保护级电流。5 母线上有发电机/同步机的切换有些母线上会带有发电机或大容量同步机。此时需考虑合闸可能对发电机或同步机造成的冲击问题。为了增加方案调整的灵活性，在设计时，应为联跳发电机或同步机留有预留接口。6 母线上有电容器的切换并联电容器一般用来改善工业企业电网的功率因素，在切换过程中可不切除电容器。为了增加方案调整的灵活性，在设计时应为联跳电容器留有预留接口。7 快切装置对开关动作时间的要求开关的固有动作时间对切换有非常重要的影响。特别是备用电源开关的固有合闸时间越短越好。从实际要求来说，固有合闸时间以不超过80ms为宜。8 外部接口考虑要和综自（监控）系统连接，快切装置应能提供485接口或以太网接口，应能支持MODBUS规约或103规约。快切装置还应具有外部调试接口，以方便运行管理人员进行调试、查看定值、下载切换记录信息等。装置应有录波功能，录波格式应采用COMTRADE标准格式。9 安装方式35kV及以下电压等级建议采用分散安装方式。110kV及以上电压等级建议采用组屏安装方式。10 冗余设计对于重要变电站，快切装置可考虑采用冗余配置，以最大程度保证变电站的供电可靠性。11 多级快切装置的使用11.1 快切装置的配置考虑如上图所示的石化企业常见系统主接线图。该类供配电系统共有110kV和6kV两个电压等级，主变高压侧、低压侧和6kV三个供电层次。对于这样的供配电系统，常见的有以下故障：1）外部电网的故障。包括进线电源故障、对侧变电所母线失电、相邻线路故障造成电压大幅降低等；2）主变内部故障；3）6kV馈线和总降6kV母线故障。在供电的第一层次应配置快切装置，它的主要功能是解决第1类故障，即外部电网的故障。快切装置的起动方式可投保护起动、无流起动、逆功率起动、频压异常起动、失压起动等。当进线后备保护方向过流动作时，表明故障存在于110kV母线或主变以下设备，此时应提供信号接点闭锁快切。在供电的第二层次，即主变低压侧应配置快切装置，它的主要作用是解决第2类故障，即当主变差动保护范围内发生故障，差动保护动作时，或者主变瓦斯保护动作时，提供动作信号快速起动快切，跳开主变低压侧进线开关，合上母联，由一台主变为低压侧两段母线供电。同样，当主变后备保护动作时，表明故障可能存在于6kV母线或馈出线，此时应提供信号接点闭锁快切。在供电的第三层次，即6kV变电所应配置快切装置，它的主要作用是解决第3类故障，即6kV进线及上级6kV母线故障。当进线后备保护动作时，应提供信号接点闭锁快切。11.2 快切装置间的配合快切装置间应采用分级负责的配合原则，即各级快切装置应主要解决本级进线电源（或变压器支路）故障时的切换问题。为此，要求各级快切装置安装处的进线（或变压器支路）应