[發(fā)明專利]基于頻率及電壓變化量的工業(yè)企業(yè)電源快速切換起動(dòng)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910264316.0
• 申請(qǐng)日: 2009-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101795017A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗世華;李杰;宗洪良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇金智科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 陳建和

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工業(yè)企業(yè)電源快速切換裝置的起動(dòng)方法，主要適用于石化、鋼鐵、冶金、煤炭等工業(yè)企業(yè)的中高壓變電所的電源切換裝置，可以在工作電源發(fā)生故障情況下快速起動(dòng)切換，將備用電源投入。

背景技術(shù)

工業(yè)企業(yè)變電站一般采用雙電源供電模式以提高供電可靠性。根據(jù)運(yùn)行方式的不同，備用電源分為熱備用和冷備用。當(dāng)工作電源發(fā)生各種影響到生產(chǎn)負(fù)荷正常運(yùn)行的異常或故障后，必須快速地將備用電源投入，以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。目前通常使用備自投裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)工作電源和備用電源之間的切換，但由于備自投裝置自身的特點(diǎn)導(dǎo)致備用電源投入需要若干秒，此時(shí)工作母線電壓已經(jīng)降至20％以下，即使備用電源投入，生產(chǎn)負(fù)荷也會(huì)因工作電壓太低而跳機(jī)，大量電機(jī)的再啟動(dòng)基本已無(wú)法實(shí)現(xiàn)。更有一些工業(yè)企業(yè)索性將備自投退出運(yùn)行。

針對(duì)上述情況，基于發(fā)電廠廠用電源快速切換裝置(以下簡(jiǎn)稱裝置)的成熟經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工業(yè)企業(yè)變電站的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出專門(mén)用于該領(lǐng)域的工業(yè)企業(yè)電源快速切換裝置，利用快速及同期捕捉原理可以在幾百毫秒內(nèi)，最快100ms左右就將備用電源投入，使工作母線電壓保持在70％以上，確保生產(chǎn)負(fù)荷的連續(xù)運(yùn)行。隨著在石化、鋼鐵等企業(yè)的順利實(shí)施和成功應(yīng)用，極大地降低了企業(yè)因故障等計(jì)劃外停電造成的損失，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，得到用戶的充分肯定。

裝置之所以能夠在很短的時(shí)間內(nèi)完成電源的切換，快速及同期捕捉的實(shí)現(xiàn)方式固然重要，同樣重要的就是要能夠在故障發(fā)生后盡快地起動(dòng)切換邏輯。工業(yè)企業(yè)變電站接線及運(yùn)行情況復(fù)雜多變，要針對(duì)不同的運(yùn)行方式及故障類型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的快速起動(dòng)邏輯。如圖1，在工作母線以下只有負(fù)荷，無(wú)發(fā)電機(jī)，即正常運(yùn)行時(shí)開(kāi)關(guān)(斷路器)1DL處的電流只可能流向母線，裝置利用功率方向起動(dòng)或無(wú)流起動(dòng)等判據(jù)可在工作電源發(fā)生任何故障情況下快速起動(dòng)裝置的切換邏輯。如圖2，在工作母線不只有生產(chǎn)負(fù)荷，還接有發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)向負(fù)荷供電，負(fù)荷少的情況下還可能向電網(wǎng)倒送電，即正常運(yùn)行時(shí)開(kāi)關(guān)1DL處的電流可能很小，甚至?xí)飨蛏霞?jí)電網(wǎng)，這種情況下，裝置現(xiàn)有的起動(dòng)條件就無(wú)法在故障的第一時(shí)刻起動(dòng)切換邏輯。所以，有必要開(kāi)發(fā)適用于此情況下的快速起動(dòng)判據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提出一種工業(yè)企業(yè)電源快速切換的起動(dòng)方法，通過(guò)切換裝置自身采集的相關(guān)信息，準(zhǔn)確判斷出電源側(cè)發(fā)生的故障，快速起動(dòng)切換，將備用電源投入，尤其提出在工作母線不但接有生產(chǎn)負(fù)荷，還接有發(fā)電機(jī)的情況下工業(yè)企業(yè)電源快速切換的起動(dòng)方法，以解決工企變電站在某些特殊運(yùn)行工況下的電源側(cè)故障無(wú)法快速識(shí)別的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：基于頻率及電壓變化量的工業(yè)企業(yè)電源快速切換裝置起動(dòng)條件，利用工作母線電壓幅值及頻率在工作電源因故障而跳開(kāi)后的變化量，確認(rèn)工作電源故障而起動(dòng)切換。

當(dāng)進(jìn)線或變壓器上側(cè)開(kāi)關(guān)因線路或變壓器故障跳開(kāi)后，工作母線電壓及頻率出現(xiàn)異常，偏離正常運(yùn)行范圍，裝置測(cè)量電壓幅值和頻率的變化，在同時(shí)達(dá)到下述判據(jù)時(shí)，快速啟動(dòng)：

1)電壓幅值判據(jù)：|U_max-U_e|＞U_set，其中U_max為裝置測(cè)量工作母線的最大線電壓，U_e為額定電壓，U_set為整定值；

2)頻率判據(jù)：|f_max-f|＞f_set，其中f_max為裝置測(cè)量通過(guò)工作母線電流的頻率最大值且對(duì)三相分別進(jìn)行測(cè)頻，f為工頻50Hz，f_set為整定值；

但在PT斷線時(shí)，閉鎖該起動(dòng)條件。

本發(fā)明方法利用快速切換裝置現(xiàn)有采集量，通過(guò)邏輯運(yùn)算與組合，實(shí)現(xiàn)期望目標(biāo)。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)組合上述各判據(jù)(元件)，即可得到一個(gè)既靈敏又可靠的閉鎖邏輯，可參見(jiàn)圖3。本發(fā)明在工作母線不但接有生產(chǎn)負(fù)荷，還接有發(fā)電機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)電源快速切換的起動(dòng)方法，解決了工企變電站在某些特殊運(yùn)行工況下的電源側(cè)故障無(wú)法快速識(shí)別的問(wèn)題。最終實(shí)現(xiàn)電源快速切換裝置的工業(yè)企業(yè)變電站的成功應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1：不帶發(fā)電機(jī)的工業(yè)企業(yè)變電站接線圖

圖2：帶發(fā)電機(jī)的工業(yè)企業(yè)變電站接線圖

圖3：基于電壓及頻率變化量的起動(dòng)條件邏輯

具體實(shí)施方式

圖1中，工作母線只接有負(fù)荷，無(wú)發(fā)電機(jī)，即正常運(yùn)行時(shí)開(kāi)關(guān)1DL處的電流只可能流向母線，則利用功率方向起動(dòng)或無(wú)流起動(dòng)等判據(jù)可在工作電源發(fā)生任何故障情況下快速起動(dòng)裝置的切換邏輯。