[發明專利]上、下級快速切換裝置聯動方法和聯動系統

有效

• 申請號: 201710996817.2
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107834690B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 袁杰;吳泳;王子洋;李宏湘;鄒國鋮;韋海波;胡庭枝;葉永榮;鐘興
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02H7/26
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 劉小敏;何秋林

上、下級快速切換裝置聯動方法和聯動系統，聯動方法包括如下步驟：1)若上級快速切換裝置動作失敗，則向下級快速切換裝置發送聯切信號；上級快速切換裝置判斷其動作失敗的邏輯為：工作電源斷開，且快速切換裝置啟動切換，但快速合閘備用電源失敗；2)下級快速切換裝置收到聯切信號后，即刻啟動，發出跳開工作電源命令，并跳開受其控制的工作電源，然后，判斷切換條件是否滿足，若滿足，則發出切換動作命令，以快速合閘或同期捕捉合閘的方式合閘受其控制的備用電源。該方法能快速恢復供電，提高多級供配電網絡供電可靠性。

技術領域

本發明涉及雙電源快速切換裝置，具體涉及多級供配電網絡中上、下級快速切換裝置聯動的技術領域。

背景技術

多級供配電網絡的供電方式一般如下：供電局——總站——分站——變電所，為了提高供電質量，每級供配電系統都通過快速切換裝置連接后備電源，即每級供配電系統實則配有兩個電源，一個為工作電源，一個為后備電源。

快速切換裝置用于在工作電源故障時，切斷工作電源，合上備用電源。快速切換裝置的切換過程如下：判斷啟動條件是否滿足，滿足，則啟動——發斷開工作電源命令——斷開工作電源——判斷切換條件是否滿足，滿足——發切換動作命令——合閘備用電源。

按切換速度分類，快速切換裝置的切換方式可分為快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換和長延時切換。圖1為母線殘壓特性示意圖。圖中V_D為母線殘壓，V_S為備用電源電壓，△U為備用電源電壓與母線殘壓間的差壓。假定正常運行時工作電源與備用電源同相，其電壓相量端點為A，則母線失電后殘壓相量端點將沿殘壓曲線由A向B方向移動，如能在A－B段內合上備用電源，則既能保證電動機安全，又不使電動機轉速下降太多，這就是快速切換，是最理想的切換方式。過B點后BC段為不安全區域，不允許切換。在C-D段捕捉母線殘壓與備用電源電壓第一次相位重合點實現合閘，這就是同期捕捉切換，采用同期捕捉切換合閘時，由于備用電源電壓與母線殘壓兩電壓同相，備用電源合上時沖擊電流較小，也基本不會對設備及系統造成危害。當母線電壓衰減到20％－40％額定電壓后實現的切換通常稱為殘壓切換。殘壓切換雖能保證電動機安全，但由于停電時間過長，電動機自啟動成功與否、自啟動時間等都將受到較大限制。而長延時切換是在備用電源的容量不足以承擔全部負載甚至不足以承擔通過殘壓切換過去的負載的自啟動時迫不得已的選擇。根據切換方式的不同，備用電源合閘也可相應的分為：快速合閘、同期捕捉合閘、殘壓合閘和長延時合閘，它們分別是指各相應切換方式中的合閘動作。

由上面介紹可知，快速切換裝置判斷切換條件是否滿足，合閘備用電源前，需先啟動，并斷開工作電源，快速切換裝置啟動的越及時，其斷開工作電源，判斷切換條件是否滿足，合閘備用電源的操作，才會越快的進行。目前變電所快速切換裝置的啟動方式包括：保護啟動、失壓啟動、無流啟動和誤跳啟動，它們都要求同時滿足電壓、電流、頻率的變化。在上級供電系統故障時，其快速切換裝置正常動作，應該是跳開工作電源，合閘備用電源；但如果其動作失敗，其下級快速切換裝置應該有所動作，下級快速切換裝置的動作，由其自行監測本級供配電系統電流、電壓、頻率的變化來啟動，上級快速切換裝置本身不作是否動作失敗的判斷，也不會給下級快速切換裝置發送任何觸發信號。但在某些情況下，如本級供電系統中帶有并網的自備發電機，導致本級供配電系統的電壓、電流、頻率不會馬上衰減，下級快速切換裝置也就不會以保護啟動、失壓啟動、無流啟動和誤跳啟動，這些現在快速切換裝置僅有的任一啟動方式來啟動。只有在因發電機容量不足頻率下降而自動跳開后，本級供配電系統的快速切換裝置此時才具備了啟動條件而啟動，但此時本級供配電系統上電信號的相角變化已較大，已無法滿足快速合閘、同期捕捉合閘這些對變電所正常供電影響較小的切換方式的切換條件，從而只能迫不得已的選擇殘壓合閘、長延時合閘這些會引起企業設備停電，導致減產、停產事故的切換方式，降低了供電系統的可靠性。