國(guó)電南自快切技術(shù)說(shuō)明書v2.0.doc

WBKQ-01B微機(jī)備用電源快速切換裝置技術(shù)說(shuō)明書 國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司二三年五月目 次說(shuō)明1概述1產(chǎn)品特點(diǎn)2產(chǎn)品切換方式分類31 裝置簡(jiǎn)介42 主要功能43 主要技術(shù)參數(shù)53.1 裝置電源53.2 額定交流參數(shù)53.3 功率消耗53.4 過載特性53.5 采樣回路精確工作范圍53.6 接點(diǎn)容量53.7 測(cè)量精度53.8 切換時(shí)間33.9 事件記錄分辨率34 硬件說(shuō)明35 裝置切換原理說(shuō)明55.1 正常手動(dòng)切換功能55.2 事故切換65.3 非正常工況切換75.4 低壓減載功能75.5 快速切換、同期判別切換、殘壓切換及長(zhǎng)延時(shí)切換說(shuō)明76 裝置閉鎖及報(bào)警功能126.1 保護(hù)閉鎖126.2 控制臺(tái)閉鎖裝置126.3 PT斷線閉鎖136.4 目標(biāo)電源低壓136.8 去耦合136.9 等待復(fù)歸137 事件信息、事故追憶、錄波、打印147.1 事件記錄147.2 事故記錄147.3 錄波147.4 通信及GPS對(duì)時(shí)147.5 打印148 附圖15說(shuō)明首先感謝選用國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司制造的新一代微機(jī)廠用電源快速切換裝置。所有國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司制造的保護(hù)及自動(dòng)化產(chǎn)品均符合嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范和ISO9001質(zhì)量認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。概述發(fā)電廠中，廠用電的安全可靠直接關(guān)系到發(fā)電機(jī)組、電廠乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。以往廠用電切換大都采用工作電源的輔助接點(diǎn)直接（或經(jīng)低壓繼電器、延時(shí)繼電器）起動(dòng)備用電源投入。這種方式未經(jīng)同步檢定，電動(dòng)機(jī)易受沖擊。合上備用電源時(shí)，母線殘壓與備用電源電壓之間的相角差已接近180，將會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)造成過大的沖擊。若經(jīng)過延時(shí)待母線殘壓衰減到一定幅值后再投入備用電源，由于斷電時(shí)間過長(zhǎng)，母線電壓和電機(jī)的轉(zhuǎn)速均下降過大，備用電源合上后，電動(dòng)機(jī)組的自起動(dòng)電流很大，母線電壓將可能難以恢復(fù)，從而對(duì)電廠的鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來(lái)嚴(yán)重的危害。微機(jī)型備用電源快速切換裝置是專門為解決廠用電的安全運(yùn)行而研制的。采用該裝置后，可避免備用電源電壓與母線殘壓在相角、頻率相差過大時(shí)合閘而對(duì)電機(jī)造成沖擊，如失去快速切換的機(jī)會(huì)，則裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)為同期判別或判殘壓及長(zhǎng)延時(shí)的慢速切換，同時(shí)在電壓跌落過程中，可按延時(shí)甩去部分非重要負(fù)荷，以利于重要輔機(jī)的自起動(dòng)。提高廠用電切換的成功率。國(guó)外早在二十世紀(jì)七十年代就已廣泛采用快速切換裝置。近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)廠用電源的安全可靠運(yùn)行亦愈來(lái)愈重視，隨著真空及SF6快速開關(guān)的廣泛使用，廠用電源采用新一代的快速切換裝置已毋容置疑。產(chǎn)品特點(diǎn)u CPU采用Motorola公司生產(chǎn)的32位單片機(jī)，運(yùn)算速度快、性能穩(wěn)定可靠。高性能14位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度快。u 采用超大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯芯片，提高了硬件電路的可靠性。u 先進(jìn)的母線電壓自動(dòng)頻率跟蹤技術(shù)，確保測(cè)量幅值、頻率及相位的有效性及準(zhǔn)確性。u 獨(dú)特的軟件測(cè)相技術(shù)，解決了硬件測(cè)相速度慢的缺陷。u 實(shí)時(shí)計(jì)算母線電壓與目標(biāo)電源相角差的速度與加速度，同期合閘點(diǎn)準(zhǔn)確可靠。當(dāng)滑差高達(dá)30Hz/S時(shí)仍然可實(shí)現(xiàn)同期合閘。u 超大屏幕中文圖形界面；新穎的鍵盤向?qū)гO(shè)計(jì)，無(wú)需對(duì)照說(shuō)明書，一切鍵盤操作皆有顯示向?qū)В褂闷饋?lái)非常方便。u 主要模件采用了先進(jìn)的SMT貼片生產(chǎn)技術(shù)。u 切換過程對(duì)用戶全透明；4組可長(zhǎng)達(dá)6秒的切換錄波記錄，可顯示母線電壓/時(shí)間圖，頻率/時(shí)間圖和圖；可打印輸出；也可通過計(jì)算機(jī)下載，用專用軟件進(jìn)行分析研究。u 免維護(hù)設(shè)計(jì)理念，整機(jī)無(wú)任何可調(diào)節(jié)器件，全部調(diào)整僅需通過裝置人機(jī)界面設(shè)定補(bǔ)償，且?guī)艽a保護(hù)以防誤操作。u 提供啟/備變高壓側(cè)開關(guān)冷態(tài)（不帶電）、熱態(tài)（帶電）運(yùn)行方式選擇。u 自帶備用分支后加速、過流保護(hù)。同時(shí)也輸出一副接點(diǎn)，以用于起動(dòng)備用分支的后加速保護(hù)。u 開關(guān)量采用220V或110V電壓輸入，提高了抗干擾能力。u 高抗干擾性能，能滿足：GB/T 14598.10 (IEC 60255-22-4) 快速瞬變干擾試驗(yàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；GB/T 14598.14 (IEC 60255-22-2) 靜電放電試驗(yàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；GB/T 14598.13 (IEC 60255-22-1) 1MHz脈沖群干擾試驗(yàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；GB/T 14598.9 (IEC 60255-22-3) 輻射電磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。u 通過國(guó)家電力公司自動(dòng)化設(shè)備電磁兼容實(shí)驗(yàn)室電磁兼容檢驗(yàn)u 通過國(guó)家電力公司自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心質(zhì)檢產(chǎn)品切換方式分類1 裝置簡(jiǎn)介WBKQ-01B是在原有WBKQ-01的基礎(chǔ)上改進(jìn)、完善的新一代備用電源快速切換裝置。該裝置改進(jìn)了測(cè)頻、測(cè)相回路，運(yùn)用32位單片機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算功能采用軟件進(jìn)行測(cè)量，提高了裝置在切換暫態(tài)過程中測(cè)頻、測(cè)相的準(zhǔn)確性、可靠性。該裝置采用了先進(jìn)的軟件算法，保證了工作電源（或備用電源）與母線電源不同頻率時(shí)的采樣、計(jì)算的準(zhǔn)確性。裝置采用免調(diào)整理念設(shè)計(jì)，所有的補(bǔ)償采用軟件進(jìn)行調(diào)整，重要參數(shù)采用密碼鎖管理，大屏幕中文圖形化顯示，使得用戶對(duì)廠用電源的各種運(yùn)行參數(shù)一目了然。廠用電源故障時(shí)采用實(shí)時(shí)測(cè)量相角差速度及加速度實(shí)現(xiàn)同期判別功能。內(nèi)置獨(dú)立的通信、打印機(jī)管理單元使得多臺(tái)裝置可共享一臺(tái)打印機(jī)，與電廠DCS系統(tǒng)或監(jiān)控系統(tǒng)輕松接駁。2 主要功能u 正常情況下實(shí)現(xiàn)工作電源與備用電源之間的雙向切換。u 事故、母線低電壓、工作電源開關(guān)偷跳情況下實(shí)現(xiàn)工作電源至備用電源的單向切換。u 快速切換、同期判別切換、殘壓切換、長(zhǎng)延時(shí)切換四種切換條件。u 串聯(lián)、并聯(lián)、同時(shí)三種切換方式可供選擇。u 兩段式定時(shí)限低壓減載。u 自帶獨(dú)立的備用分支后加速、過流保護(hù)功能；也提供一副接點(diǎn)以起動(dòng)備用分支保護(hù)。u 支持備用電源高壓側(cè)開關(guān)冷態(tài)(不帶電) 運(yùn)行或熱態(tài)(帶電)運(yùn)行。u 母線PT小車檢修閉鎖母線低電壓切換功能。u PT斷線報(bào)警。u 多種閉鎖功能。u 事故追憶、打印及完善的錄波功能。u 支持多種通信方式和硬件GPS對(duì)時(shí)功能。3 主要技術(shù)參數(shù)3.1 裝置電源110(120%)V 或220(120%)V （訂貨時(shí)需注明）3.2 額定交流參數(shù)電壓：100V電流：5A/1A頻率：50Hz3.3 功率消耗215硬件說(shuō)明直流回路：不大于10W交流電壓回路：不大于0.3VA/相交流電流回路：不大于0.3VA/相3.4 過載特性交流電流回路：2倍額定電流下裝置可連續(xù)運(yùn)行10倍額定電流下裝置可連續(xù)運(yùn)行10s40倍額定電流下裝置可連續(xù)運(yùn)行1s交流電壓回路：1.5倍額定電壓下裝置可連續(xù)運(yùn)行3.5 采樣回路精確工作范圍電流：0.2A100.0A電壓：0.5V150.0V頻率：30.0 Hz55.0Hz相角：0.0360.03.6 接點(diǎn)容量信號(hào)回路：載流容量2A 斷弧容量60VA出口回路：DC220V 5A3.7 測(cè)量精度電流：1級(jí)電壓：1級(jí)頻率：0.1Hz相角：0.53.8 切換時(shí)間同時(shí)切換斷電時(shí)間: 10mS+備用開關(guān)合閘時(shí)間+用戶設(shè)定延時(shí)串聯(lián)切換斷電時(shí)間: 10mS+工作開關(guān)跳閘時(shí)間+備用開關(guān)合閘時(shí)間3.9 事件記錄分辨率事件順序記錄（SOE）分辨率為1毫秒4 硬件說(shuō)明本裝置采用了Motorola公司生產(chǎn)的68000系列32位單片機(jī)，運(yùn)算速度快、功能強(qiáng)及抗干擾性能優(yōu)異。同時(shí)采用了大容量的Flashrom、Ram以及一次性燒寫的可編程邏輯芯片，同時(shí)該裝置采用了整面板、整背板新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，交、直流分開，提高了裝置的整體可靠性和安全性。裝置主要由電源模件、交流模件、開關(guān)量轉(zhuǎn)換模件、CPU模件、信號(hào)模件、顯示模件、出口模件、通訊打印機(jī)模件組成。見示意圖一、二。 CPU模件電源模件 信號(hào)模件直流電源 68332單片機(jī) 2x512K FlashRom交流模件 14位A/D轉(zhuǎn)換器出口模件交流模擬量 1024K Ram 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列開關(guān)量模件液晶顯示模件 串行定值存儲(chǔ)器開關(guān)量 時(shí)鐘、GPS接口 液晶驅(qū)動(dòng)、通信接口示意圖一通訊打印模件 68332單片機(jī) 512K FlashRom 1024K Ram 串行定值存儲(chǔ)器 計(jì)算機(jī)通信接口 （RS232）裝置間485通信口 監(jiān)控系統(tǒng)接口 并行打印機(jī)接口示意圖二4.1 電源模件輸出 5V、24V裝置內(nèi)工作電源。4.2 交流模件從現(xiàn)場(chǎng)CT、PT來(lái)的電流、電壓信號(hào)通過裝置內(nèi)的電流、電壓互感器隔離、濾波轉(zhuǎn)換為CPU可接受的小電流、小電壓信號(hào)。4.3 開入量轉(zhuǎn)換模件各種開關(guān)量信號(hào)通過內(nèi)部開關(guān)量隔離轉(zhuǎn)換為CPU可接受的小電壓信號(hào)。4.4 CPU模件對(duì)輸入的模擬量及開關(guān)量進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算處理，處理結(jié)果由輸出口經(jīng)光耦隔離輸出。4.5 信號(hào)模件各種信號(hào)經(jīng)繼電器空接點(diǎn)輸出。4.6 顯示模件人機(jī)接口，各種模擬量、開關(guān)狀態(tài)量及故障信息、操作信息顯示。4.7 出口模件由CPU處理的各種跳合閘信息由干簧繼電器空接點(diǎn)輸出。13裝置閉鎖及報(bào)警功能4.8 通訊打印機(jī)模件通過該模件與各CPU模件進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，完成故障信息及其它信息的打印及與計(jì)算機(jī)或監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信管理。5 裝置切換原理說(shuō)明5.1 正常手動(dòng)切換功能 手動(dòng)切換是指電廠正常工況時(shí)，手動(dòng)切換工作電源與備用電源。這種方式可由工作電源切換至備用電源，也可由備用電源切換至工作電源。它主要用于發(fā)電機(jī)起、停機(jī)時(shí)的廠用電切換。該功能由手動(dòng)起動(dòng)，在控制臺(tái)或裝置面板上均可操作。手動(dòng)切換可分為并聯(lián)切換及串聯(lián)切換。5.1.1 手動(dòng)并聯(lián)切換（切換邏輯示意圖見附圖4）u 并聯(lián)自動(dòng)并聯(lián)自動(dòng)指手動(dòng)起動(dòng)切換，如并聯(lián)切換條件滿足要求，裝置先合備用（工作）開關(guān)，經(jīng)一定延時(shí)后再自動(dòng)跳開工作（備用）開關(guān)。如果在該段延時(shí)內(nèi)，剛合上的備用（工作）開關(guān)被跳開，則裝置不再自動(dòng)跳開工作（備用）開關(guān)。如果手動(dòng)起動(dòng)后并聯(lián)切換條件不滿足，裝置將立即閉鎖且發(fā)閉鎖信號(hào)，等待復(fù)歸。u 并聯(lián)半自動(dòng)并聯(lián)半自動(dòng)指手動(dòng)起動(dòng)切換，如并聯(lián)切換條件滿足要求，裝置先合備用（工作）開關(guān)，而跳開工作（備用）開關(guān)的操作則由人工完成。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，操作人員仍未跳開工作（備用）開關(guān)，裝置將發(fā)告警信號(hào)。如果手動(dòng)起動(dòng)后并聯(lián)切換條件不滿足，裝置將立即閉鎖且發(fā)閉鎖信號(hào)，等待復(fù)歸。注意：1：手動(dòng)并聯(lián)切換只有在兩電源并聯(lián)條件滿足時(shí)才能實(shí)現(xiàn)，并聯(lián)條件可在裝置中整定。2：兩電源并聯(lián)條件滿足是指：兩電源電壓差小于整定值。兩電源頻率差小于整定值。兩電源相角差小于整定值。工作、備用電源開關(guān)任意一個(gè)在合位、一個(gè)在分位。目標(biāo)電源電壓大于所設(shè)定的電壓值。母線PT正常。5.1.2 手動(dòng)串聯(lián)切換（切換邏輯示意圖見附圖4）手動(dòng)串聯(lián)切換指手動(dòng)起動(dòng)切換，先發(fā)跳工作電源開關(guān)指令，不等開關(guān)輔助接點(diǎn)返回，在切換條件滿足時(shí)，發(fā)合備用（工作）開關(guān)命令。如開關(guān)合閘時(shí)間小于開關(guān)跳閘時(shí)間，自動(dòng)在發(fā)合閘命令前加所整定的延時(shí)以保證開關(guān)先分后合。切換條件：快速、同期判別、殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換?？焖偾袚Q不成功時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入同期判別、殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換。5.2 事故切換事故切換指由發(fā)變組、廠變保護(hù)（或其它跳工作電源開關(guān)的保護(hù)）接點(diǎn)起動(dòng)，單向操作，只能由工作電源切向備用電源。事故切換有兩種方式可供選擇。u 事故串聯(lián)切換（切換邏輯示意圖見附圖6）由保護(hù)接點(diǎn)起動(dòng)，先跳開工作電源開關(guān)，在確認(rèn)工作電源開關(guān)已跳開且切換條件滿足時(shí)，合上備用電源開關(guān)。切換條件：快速、同期判別、殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換?？焖偾袚Q不成功時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入同期判別、殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換。u 事故同時(shí)切換（切換邏輯示意圖見附圖5）由保護(hù)接點(diǎn)起動(dòng)，先發(fā)跳工作電源開關(guān)指令，在切換條件滿足時(shí)（或經(jīng)用戶延時(shí)）發(fā)合備用電源開關(guān)命令。切換條件：快速、同期判別、殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換?？焖偾袚Q不成功時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入同期判別、殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換。5.3 非正常工況切換非正常工況切換是指裝置檢測(cè)到不正常運(yùn)行情況時(shí)自行起動(dòng)，單向操作，只能由工作電源切向備用電源。該切換有以下兩種情況。u 母線低電壓當(dāng)母線三線電壓均低于整定值且時(shí)間大于所整定延時(shí)定值時(shí)，裝置根據(jù)選定方式進(jìn)行串聯(lián)或同時(shí)切換。切換條件：快速、同期判別、殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換?？焖偾袚Q不成功時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入同期判別、殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換。u 工作電源開關(guān)偷跳因各種原因（包括人為誤操作）引起工作電源開關(guān)誤跳開，裝置可根據(jù)選定方式進(jìn)行串聯(lián)或同時(shí)切換。切換條件：快速、同期判別、殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換?？焖偾袚Q不成功時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入同期判別、殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換。5.4 低壓減載功能本裝置可提供兩段式定時(shí)限低壓減載出口功能。該功能的設(shè)置主要為了在廠用母線電壓降低時(shí)，先逐級(jí)切除部分非重要輔機(jī)，以保證 重要輔機(jī)能正常自起動(dòng)。5.5 快速切換、同期判別切換、殘壓切換及長(zhǎng)延時(shí)切換說(shuō)明圖1所示為廠用電系統(tǒng)的某一段接線圖，圖2為電動(dòng)機(jī)切換時(shí)的等值電路圖。 2DL 工 備 作 用 變 變1DL 3DL發(fā)電機(jī) 廠用母線 . . . . .D . . . . .D圖廠用電系統(tǒng)的某一段接線圖 Xs DL XmUdUs （a） I （b） O Us Ud 圖2電動(dòng)機(jī)重新接通電源時(shí)的等值電路圖和相量圖（a）等值電路圖（b）相量圖Us電源電壓；Ud母線上電動(dòng)機(jī)的殘壓；Xs電源等值電抗；Xm母線上電動(dòng)機(jī)組和低壓負(fù)載的等值電抗（折算到高壓廠用電壓）；U電源電壓與殘壓之間的差拍電壓。由圖1所示，正常運(yùn)行時(shí)，廠用母線電源由發(fā)電機(jī)端經(jīng)廠用高壓工作變壓器提供，備用電源由電廠高壓母線或由系統(tǒng)經(jīng)起動(dòng)/備用變提供。當(dāng)發(fā)電機(jī)組保護(hù)動(dòng)作或工作電源側(cè)故障時(shí)，工作分支開關(guān)1DL將被跳開，此時(shí)連接在廠用母線上的旋轉(zhuǎn)負(fù)載部分電機(jī)將作為發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行，部分電機(jī)將惰行，此時(shí)母線上電壓（殘壓）的頻率和幅值將逐漸衰減，此時(shí)如備用電源2DL及3DL合上，不可避免地將對(duì)廠用母線上的電機(jī)造成沖擊，嚴(yán)重威脅廠用旋轉(zhuǎn)負(fù)載的自起動(dòng)及安全運(yùn)行。圖2所示為電動(dòng)機(jī)重新接通電源時(shí)的等值電路圖和相角圖，從圖中可以看出，不同的角（電源電壓和電動(dòng)機(jī)殘壓二者之間的夾角），對(duì)應(yīng)不同的值，如=180o時(shí)，值最大，如果此時(shí)重新合上電源，對(duì)電動(dòng)機(jī)的沖擊最嚴(yán)重。根據(jù)母線上成組電動(dòng)機(jī)的殘壓特性和電動(dòng)機(jī)耐受電流的能力，在極坐標(biāo)上可繪出其殘壓曲線，如圖3所示。電動(dòng)機(jī)重新合上電源時(shí)，電動(dòng)機(jī)上的電壓Um為： （41）式中Xm 母線上電動(dòng)機(jī)組和低壓負(fù)荷折算到高壓廠用電壓后的等值電抗；Xs 電源的等值電抗；U 電源電壓和殘壓之間的差拍電壓。令Um等于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的允許電壓，即為1.1倍電動(dòng)機(jī)的額定電壓UDe： （42）則：令： 則： （43） 圖3 電動(dòng)機(jī)的殘壓特性曲線和電動(dòng)機(jī)耐受的沖擊電流確定的允許極限假設(shè)K0.67，計(jì)算得到U（）1.64。在圖3中，以A點(diǎn)為圓心，以1.64為半徑繪出A-A圓弧，其右側(cè)為電廠備用電源合閘的安全區(qū)域。在殘壓特性曲線的AB段，實(shí)現(xiàn)的電源切換稱為“快速切換”即在圖中B點(diǎn)（0.3秒）以前進(jìn)行的切換，對(duì)電機(jī)是安全的。延時(shí)至C點(diǎn)（0.47秒）以后進(jìn)行同期判別實(shí)現(xiàn)的切換稱為“同期判別切換”此時(shí)對(duì)電機(jī)也是安全的。等殘壓衰減到2040時(shí)實(shí)現(xiàn)的切換，即為“殘壓切換”。為確保切換成功，當(dāng)事故切換開始時(shí)，裝置自動(dòng)起動(dòng)“長(zhǎng)延時(shí)切換”作為事故切換的總后備。5.5.1 快速切換式（43）中的K值，與機(jī)組負(fù)荷有關(guān)，負(fù)荷輕時(shí)，會(huì)切除一些輔機(jī)。切除部分電動(dòng)機(jī)后，Xm增加，K值也增加，U則減少，此時(shí)在圖3中，以較小的U（）畫出的圓弧就向A-A曲線右側(cè)移動(dòng),如圖中的B-B曲線。據(jù)有關(guān)資料分析，按K=0.67作出的允許極限是最危險(xiǎn)的，因此K值應(yīng)該取一個(gè)較大的數(shù)值，對(duì)同期判別及其他慢速切換，U（）取110；對(duì)快速切換，U（）取100；如取U（）100則從圖3可看出此時(shí)殘壓與備用電源之間的相位差約為65O，此時(shí)如開關(guān)的固有時(shí)間為100mS，則合開關(guān)的指令約需提前40 O 左右，即殘壓向量與母線電壓向量夾角為25 O 以內(nèi)時(shí)實(shí)現(xiàn)的快速切換對(duì)電機(jī)是安全的。5.5.2 同期判別切換在WBKQ-01B廠用電源快速切換裝置中，廠用電源母線電壓（事故切換時(shí)為殘壓）的采樣采用了自動(dòng)頻率跟蹤技術(shù)，各電源電壓的頻率、相位及相位差采用軟件測(cè)量，使得殘壓幅值計(jì)算的準(zhǔn)確性及各相位計(jì)算的準(zhǔn)確性、可靠性得到了有效地保證。在同期判別過程中，裝置計(jì)算出目標(biāo)電源與殘壓之間相角差速度及加速度，按照設(shè)定的目標(biāo)電源開關(guān)的合閘時(shí)間進(jìn)行計(jì)算得出合閘提前量，從而保障了在殘壓與目標(biāo)電壓向量在第一次相位重合時(shí)合閘。減小了對(duì)廠用旋轉(zhuǎn)負(fù)載的沖擊。設(shè)某時(shí)刻殘壓與目標(biāo)電源角差速度為 VO/mS ;加速度為 aO/mS2 ;目標(biāo)電源開關(guān)的固有合閘時(shí)間為TmS ;則：目標(biāo)開關(guān)發(fā)合閘指令的提前角度為：VT + 0.5aT2 設(shè)當(dāng)前殘壓與目標(biāo)電源之間相位差為，則條件：|360-(+)| ；180O 且第一次過反相點(diǎn) ；為一固定小值 ；同時(shí)滿足時(shí)，裝置發(fā)合目標(biāo)電源開關(guān)指令，實(shí)現(xiàn)同期判別切換功能。5.5.3 殘壓切換當(dāng)母線電壓（殘壓）下降至2040額定電壓時(shí)實(shí)現(xiàn)的切換稱為“殘壓切換”，該切換可作為快速切換及同期判別功能的后備，以提高廠用電切換的成功率。5.5.4 長(zhǎng)延時(shí)切換當(dāng)某些情況下，母線上的殘壓有可能不易衰減，此時(shí)如殘壓定值設(shè)置不當(dāng)，可能會(huì)推遲或不再進(jìn)行合閘操作。因此在該裝置中另設(shè)了長(zhǎng)延時(shí)切換功能，作為以上三種切換的總后備。5.5.5 快速切換及同期判別的補(bǔ)充說(shuō)明采用快速切換及同期判別的目的是為了在廠用母線失去工作電源或工作電源故障時(shí)能可靠、快速地將備用電源切換至廠用母線上，而從以往快切裝置反饋的信息看，往往是快切裝置正確動(dòng)作，而備用電源因速斷或過流保護(hù)動(dòng)作而跳開，從某種意義上說(shuō)，此時(shí)的切換也是失敗的。究其原因主要是備用電源速斷及過流保護(hù)定值整定的依據(jù)往往以躲過變壓器勵(lì)磁涌流及所帶負(fù)荷中需自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)最大起動(dòng)電流之和。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，快速切換及同期判別切換一般在0.5秒左右完成，如果切換其間母線殘壓衰減較快，所帶負(fù)荷中的非重要輔機(jī)可能還來(lái)不及退出，如此時(shí)合上備用電源，所有輔機(jī)將一起自起動(dòng)，引起起動(dòng)/備用變壓器過流，其值可能超過過流定值，甚至達(dá)到速斷定值。為避免出現(xiàn)上述情況，在快速切換及同期判別時(shí)，分別增加了母線電壓的判據(jù)（可通過控制字投退）。當(dāng)母線電壓小于定值時(shí)不再進(jìn)行快速切換或同期判別切換，等切除部分非重要輔機(jī)后再進(jìn)行殘壓或長(zhǎng)延時(shí)切換，提高廠用電切換的成功率。另外，由于廠用工作和起動(dòng)/備用變壓器的引接方式不同，它們之間往往有不同數(shù)值的阻抗，當(dāng)變壓器帶上負(fù)荷時(shí)，兩電源之間的電壓將存在一定的相位差，這相位差通常稱作“初始相角”。初始相角的存在，在手動(dòng)并聯(lián)切換時(shí)，兩臺(tái)變壓器之間會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，此環(huán)流過大時(shí)，對(duì)變壓器是十分有害的，如在事故自動(dòng)切換時(shí)，初始相角將增加備用電源電壓與殘壓之間的角度，使實(shí)現(xiàn)快速切換更為困難。初始相角在200時(shí)，環(huán)流的幅值大約等于變壓器的額定電流，在切換的短時(shí)內(nèi)，該環(huán)流不會(huì)給變壓器帶來(lái)危害。因此在廠用工作與起動(dòng)/備用變壓器的引線可能使它們之間的夾角超過200時(shí)，在手動(dòng)并聯(lián)半自動(dòng)的切換方式下，雖然裝置可通過軟件進(jìn)行相角調(diào)整，但該方式仍需慎用（此時(shí)可采用手動(dòng)并聯(lián)全自動(dòng)或手動(dòng)串聯(lián)切換方式進(jìn)行）。5.5.6 備用分支保護(hù)功能本裝置內(nèi)提供了備用分支后加速保護(hù)及過流保護(hù)功能，在事故切換合備用電源開關(guān)同時(shí)，在設(shè)定的后加速有效時(shí)間內(nèi)提供速斷保護(hù)功能，分支過流功能長(zhǎng)期有效。同時(shí)裝置也給出一對(duì)信號(hào)接點(diǎn)，用于投入變壓器分支保護(hù)裝置的后加速保護(hù)。6 裝置閉鎖及報(bào)警功能6.1 保護(hù)閉鎖當(dāng)某些保護(hù)動(dòng)作時(shí)（如工作分支過流），為防止備用電源誤投入故障母線，可由這些保護(hù)給出的接點(diǎn)閉鎖裝置。一旦該接點(diǎn)閉合，裝置將自動(dòng)閉鎖出口回路，發(fā)裝置閉鎖信號(hào)，面板閉鎖、待復(fù)歸燈亮，并等待人工復(fù)歸。6.2 控制臺(tái)閉鎖裝置當(dāng)控制臺(tái)閉鎖裝置時(shí)，裝置將自動(dòng)閉鎖出口回路，發(fā)裝置閉鎖信號(hào)，面板閉鎖、待復(fù)歸燈亮，并等待人工復(fù)歸。6.3 PT斷線閉鎖當(dāng)廠用母線PT斷線時(shí)，裝置將自動(dòng)閉鎖低電壓切換功能，發(fā)PT斷線信號(hào)，面板斷線、待復(fù)歸燈亮，并等待人工復(fù)歸。6.4 目標(biāo)電源低壓15事件信息、事故追憶、錄波、打印工作電源投入時(shí)，備用電源為目標(biāo)電源；備用電源投入時(shí)，工作電源為目標(biāo)電源。當(dāng)目標(biāo)電源電壓低于所整定值時(shí)，裝置將發(fā)目標(biāo)電源低壓信號(hào)，面板低壓燈亮。當(dāng)目標(biāo)電源電壓低于所整定值時(shí)，裝置將自動(dòng)閉鎖出口回路，且發(fā)閉鎖信號(hào)，直到電源電壓恢復(fù)正常后，自動(dòng)解除閉鎖，恢復(fù)正常運(yùn)行。6.5 母線PT檢修及PT輔助接點(diǎn)斷開閉鎖當(dāng)母線PT檢修壓板接通或PT輔助接點(diǎn)斷開時(shí)，裝置將自動(dòng)閉鎖低電壓切換功能，并發(fā)母線PT檢修信號(hào)。當(dāng)檢修壓板斷開且母線PT開關(guān)恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)低電壓切換功能。6.6 裝置故障裝置運(yùn)行時(shí)，軟件將自動(dòng)地對(duì)裝置的重要部件如CPU、FLASH、EEPROM、AD、裝置內(nèi)部電源電壓、繼電器出口回路等進(jìn)行動(dòng)態(tài)自檢，一旦有故障將立即報(bào)警。6.7 開關(guān)位置異常裝置在正常運(yùn)行時(shí)，將不停地對(duì)工作和備用開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，裝置在正常運(yùn)行時(shí)，工作、備用開關(guān)應(yīng)一個(gè)在合位，另一個(gè)在分位。如檢測(cè)到開關(guān)位置異常（工作開關(guān)誤跳除外），裝置將閉鎖出口回路，發(fā)開關(guān)位置異常信號(hào)。6.8 去耦合由于在同時(shí)切換過程中，發(fā)跳工作開關(guān)指令后，不等待其輔助接點(diǎn)斷開后就發(fā)合備指令，如果工作開關(guān)跳不開，勢(shì)必將造成兩電源并列。此時(shí)如去耦合功能投入，裝置將自動(dòng)將剛合上的備用開關(guān)再跳開。6.9 等待復(fù)歸在以下幾種情況下，需對(duì)裝置進(jìn)行復(fù)歸操作