SFQ200系列智能換相開關(guān)技術(shù)使用說明書

技術(shù)使用說明書智能換相開關(guān)技術(shù)使用說明書陜西四方華能電氣設(shè)備名目\l“_TOC_250017“第一篇 行業(yè)背景 1\l“_TOC_250016“三相不平衡的概念 1\l“_TOC_250015“三相不平衡的危害 1\l“_TOC_250014“治理三相不平衡的傳統(tǒng)方法 2\l“_TOC_250013“其次篇 產(chǎn)品簡介 3\l“_TOC_250012“系統(tǒng)概述 3\l“_TOC_250011“系統(tǒng)組成 3\l“_TOC_250010“系統(tǒng)功能 5\l“_TOC_250009“系統(tǒng)優(yōu)勢 5技術(shù)參數(shù) 6\l“_TOC_250008“第三篇 技術(shù)原理 7\l“_TOC_250007“平衡原理 7\l“_TOC_250006“不掉電換相原理 8\l“_TOC_250005“第四篇 使用說明 9SFQ210主控開關(guān) 9SFQ220換相開關(guān) 12手機(jī)APP軟件 14\l“_TOC_250004“第五篇 工程設(shè)計(jì)說明 15\l“_TOC_250003“構(gòu)造與安裝尺寸 15\l“_TOC_250002“安裝方案 18\l“_TOC_250001“CT技術(shù)要求 19\l“_TOC_250000“系統(tǒng)安裝接線圖 19智能換相開關(guān)第一篇 行業(yè)背景三相不平衡的概念1-1三相負(fù)荷分時曲線圖定義三相不平衡是指在電力系統(tǒng)中三相電流〔或電壓〕幅值不全都，且幅值差超過規(guī)定范圍。造成三相不平衡的主要緣由是三相負(fù)荷不均衡，屬于基波負(fù)荷配置問題。計(jì)算方法和規(guī)定《國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)〔Q/GDW5192023〕配電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程》中第8.7.4條規(guī)定：不平衡度計(jì)算式：〔–最小電流〕÷最大電流×100%國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：三相負(fù)荷不平衡度不應(yīng)大于15%，只帶少量單相負(fù)荷的三相變壓器，中性線電25%。三相不平衡的危害三相負(fù)載不平衡問題對電力系統(tǒng)、用戶供電等都帶來了嚴(yán)峻的危害。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：增加變壓器損耗增加線路損耗配變出力減小，降低了配變利用率變壓器發(fā)熱，嚴(yán)峻時甚至?xí)龤ё儔浩骱啙崒?dǎo)致過壓、低壓，影響用電設(shè)備的正常工作我國的低壓配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣、構(gòu)造簡單，并且隨著人們生活水平的不斷提高，負(fù)荷性質(zhì)日趨多樣化、負(fù)荷波動更加顯著，使低壓臺區(qū)變?nèi)嗖黄胶鈫栴}更加突出。而另一方面，治理三相不平衡的方法相對欠缺，很難從人力和技術(shù)上解決，導(dǎo)致三相負(fù)荷不平衡問題格外普遍，尤以農(nóng)網(wǎng)最為嚴(yán)峻。第1頁智能換相開關(guān)治理三相不平衡的傳統(tǒng)方法通過人工改線調(diào)整負(fù)荷這種方法使用率最高，但其人力投入大，需切斷用戶供電，而且難以長期適應(yīng)負(fù)荷的變化規(guī)律。通過SVG靜止同步補(bǔ)償器補(bǔ)償SVG靜止同步補(bǔ)償器可以對三相不平衡進(jìn)展補(bǔ)償，但這種方法本錢高，只能做到變壓器低壓側(cè)三相電流近似平衡，不是從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)負(fù)荷平衡。通過APF有源濾波器補(bǔ)償APF有源濾波器除濾除諧波功能外，可對三相不平衡起到肯定的補(bǔ)償作用，但用這種方法本錢昂揚(yáng)，同樣不是從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)負(fù)荷平衡。綜上：傳統(tǒng)手段相對欠缺，而且投入大、效率低，不能從根本上解決三相不平衡問題。第2頁智能換相開關(guān)其次篇 產(chǎn)品簡介系統(tǒng)概述智能換相開關(guān)是陜西四方華能電氣設(shè)備研發(fā)的一套用于治理三相不平衡的產(chǎn)品。它適用于三相四線制的380V/220V低壓配電系統(tǒng)，能夠在不中斷用戶供電的狀況下依據(jù)不平衡度自動調(diào)整三相負(fù)載，抑制傳統(tǒng)依靠人工改線來調(diào)整三相不平衡的缺點(diǎn)。本產(chǎn)品可有效降低由三相負(fù)載不平衡所導(dǎo)致的變壓器損耗、線路損耗，抑制某相過流、末端低壓等狀況，以及由三相不平衡帶來的眾多安全隱患。系統(tǒng)組成SFQ200SFQ210主控開關(guān)和SFQ220換相開關(guān)：SFQ210主控開關(guān)是是集采樣、運(yùn)算、通信、人機(jī)交互、智能組網(wǎng)、平衡規(guī)律算法于一體的智能掌握裝置。SFQ220換相開關(guān)是集采樣、運(yùn)算、通信、相序切換功能于一體的智能投切裝置。圖2-1SF-Q210主控開關(guān)第3頁智能換相開關(guān)圖2-2SF-Q220-90A換相開關(guān)圖2-3SF-Q220-120A換相開關(guān)第4頁智能換相開關(guān)系統(tǒng)功能自動平衡三相負(fù)載≤20ms，不中斷用戶供電，不會引起常用電器的復(fù)位和重啟動，也不會對電器產(chǎn)生損害。降低變壓器損耗使變壓器處于對稱運(yùn)行狀態(tài)，有效降低了變壓器損耗。降低線路損耗有效減小中性線電流，從而減小中性線的損耗及相線的損耗。解決低壓、過壓問題解決由三相不平衡所導(dǎo)致的低壓、過壓的問題，避開因過壓燒壞用電設(shè)備或因低壓影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。保護(hù)低壓配網(wǎng)安全運(yùn)行避開中性線電流長期過大導(dǎo)致的發(fā)熱和老損，避開變壓器等配電設(shè)備燒毀的隱患。系統(tǒng)優(yōu)勢免維護(hù)、免治理系統(tǒng)投運(yùn)后無需專人維護(hù)和治理，節(jié)約人力物力，提高效率自動換相，不需中斷用戶供電自動換相，無需人工參與換相時間≤20ms，不會導(dǎo)致供電中斷牢靠的相間防短路技術(shù)牢靠的硬件閉鎖技術(shù)，防止多個相序同時接通多重軟件算法，智能預(yù)防相間短路開關(guān)元件不耗電，裝置功耗小1〕承受永磁繼電器機(jī)構(gòu)，無壓運(yùn)行2〕裝置運(yùn)行功耗≤8W第5頁智能換相開關(guān)2.5技術(shù)參數(shù)2-1產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)分類參數(shù)名稱換相開關(guān)主控開關(guān)接線方式三相四線制三相四線制額定電壓AC380V/220VAC380V/220V額定電流90A/120A--電氣參數(shù)額定頻率50Hz50Hz額定絕緣電阻>100MΩ>100MΩ額定工頻耐受電壓2.5kV2.5kV額定沖擊耐受電壓5kV5kV載波通信頻率421kHZ421kHZ換相時間≤20ms--機(jī)械壽命10萬次--電流/電壓采樣精度0.5級0.5級性能指標(biāo)穩(wěn)定通信距離1500米1500米防護(hù)等級IP54IP54SOE存儲容量128條128條錄波存儲容量--64M使用工況戶外戶外使用環(huán)境環(huán)境溫度-10℃~55℃-10℃~55℃海拔≤3000m≤3000m第6頁第三篇 技術(shù)原理平衡原理原理概述3-1系統(tǒng)拓?fù)鋱D每個支路的始端均安裝一臺主控開關(guān)，負(fù)責(zé)監(jiān)測三相不平衡信息，并下發(fā)調(diào)整命令；支路沿線在用戶前端安裝換相開關(guān)，可監(jiān)測自身帶載回路的負(fù)荷信息，并依據(jù)主控開關(guān)下發(fā)的換相命令進(jìn)展相應(yīng)換相操作。智能組網(wǎng)SF-Q200系列智能換相開關(guān)承受電力載波的方式進(jìn)展通信，每個主控開關(guān)只負(fù)責(zé)與其同支路的換相開關(guān)進(jìn)展通信，一個支路構(gòu)成一個子系統(tǒng)，主控開關(guān)作為主機(jī)，換相開關(guān)作為從機(jī)。本系統(tǒng)針對多主控開關(guān)共網(wǎng)的模式，開發(fā)了獨(dú)特的智能組網(wǎng)機(jī)——搶占式分時通信機(jī)制，該機(jī)制避開了不同支路之間的載波通信的沖突和干擾，實(shí)現(xiàn)了智能組網(wǎng)功能。3〕算法原理基于數(shù)學(xué)遞歸規(guī)律的平衡算法原理當(dāng)主控開關(guān)監(jiān)測到自身支路的不平衡度超過設(shè)定值時，就會啟動平衡規(guī)律算法。每個用戶的用電負(fù)荷都不一樣，每個支路的不平衡度也不盡一樣，本系統(tǒng)基于數(shù)學(xué)遞歸規(guī)律算法的原理，結(jié)合調(diào)平衡需求和各換相開關(guān)的負(fù)載大小，進(jìn)展規(guī)律組合運(yùn)算，求解出最優(yōu)策略?；谥菲胶獠呗缘钠胶馑惴ㄔ砻總€支路中的主控開關(guān)運(yùn)算出最優(yōu)策略后，會命令該支路中的換相開關(guān)進(jìn)展相應(yīng)的換相操作，從而實(shí)現(xiàn)本支路平衡。臺區(qū)內(nèi)每個分支都到達(dá)三相平衡狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)變壓器三相平衡。不掉電換相原理不掉電換相的實(shí)質(zhì)就是在極短的時間內(nèi)完成相序的切換，具體原理如下：動作元件SFQ220換相開關(guān)，承受永磁繼電器作為動作元件。永磁繼電器具有帶載力量強(qiáng)、功耗小、動作速度快、損耗小、運(yùn)行牢靠和本錢低等特點(diǎn)。基于永磁繼電器的特性，換相開關(guān)實(shí)現(xiàn)了不掉電換相的功能，換相過程中不會導(dǎo)致用戶供電的中斷，保證了供電質(zhì)量。通過大量的理論調(diào)研和實(shí)測驗(yàn)證，30ms的掉電時間不會導(dǎo)致用電設(shè)備掉電，而SFQ220換相開關(guān)換相時間≤20ms，完全滿足應(yīng)用需求。過零換相為保證壽命，換相開關(guān)承受過零投切技術(shù)，以將投切對動作元件的損傷降到最小。過零投切技術(shù)基于“”的原則，可以到達(dá)沖擊微小、電弧微小的效果。第四篇 使用說明SFQ210主控開關(guān)端子定義4-1SF-Q210主控開關(guān)輸入電流5A4-1SF-Q210輸入電流5A編號定義功能描述1IAA相電流互感器輸入2IA’A相電流互感器輸出3IBB相電流互感器輸入額定電流端子4IB’B相電流互感器輸出5ICC相電流互感器輸入6IC’C相電流互感器輸出7-12/備用13FG機(jī)殼地14-23/備用24UAA相電壓25/備用電壓端子26UBB相電壓27/備用28UCC相電壓29/備用30UN零線〔N相〕額定輸入電壓AC220V額定輸入電壓AC220VCT變比設(shè)置主菜單>參數(shù)設(shè)置>變比設(shè)置，輸入變比參數(shù)。時間設(shè)置主菜單>參數(shù)設(shè)置>時間設(shè)置，通過‘’選擇修改的工程，通過‘’‘’修改數(shù)據(jù)。地址設(shè)置每臺換相開關(guān)都擁有唯一的規(guī)律地址，地址碼標(biāo)簽粘貼于換相開關(guān)外殼上，一個系統(tǒng)中每臺換相開關(guān)的地址均需要輸入到主控開關(guān)。設(shè)置方法有以下兩種：通過手機(jī)APP設(shè)置：通過配套的手機(jī)APP掃描換相開關(guān)上的地址標(biāo)簽條形碼，將地址數(shù)據(jù)錄入手機(jī)內(nèi)。然WiFi與主控開關(guān)連接，將地址數(shù)據(jù)傳輸至主控開關(guān)內(nèi)。手動設(shè)置：主菜單>參數(shù)設(shè)置>通信設(shè)置，按‘’鍵添加地址，輸入地址號，然后按‘確認(rèn)’鍵，88完成設(shè)置。操作密碼操作密碼出廠默認(rèn)值為88。按鍵名稱功能按鍵名稱功能取消返回上一級菜單或進(jìn)入裝置正常運(yùn)行狀態(tài)確認(rèn)進(jìn)入下一級菜單或確認(rèn)操作‘’移動光標(biāo)，修改數(shù)據(jù)‘’移動光標(biāo)，頁面切換名稱顏色名稱顏色說明運(yùn)行綠色裝置正常運(yùn)行時閃耀，每秒一次告警紅色主控開關(guān)故障或者檢測到故障時，手動去除菜單操作液晶顯示器承受160×160點(diǎn)陣式背光液晶顯示屏。裝置上電后將進(jìn)展自檢，最終進(jìn)入初始化界面。在初始化界面狀態(tài)下，‘‘、‘‘’、‘確認(rèn)’均可進(jìn)入主菜單，菜單名目構(gòu)造如42 所示：4-2主控開關(guān)液晶菜單構(gòu)造圖SFQ220換相開關(guān)1〕120A換相開關(guān)端子定義4-3SF-Q220-120A換相開關(guān)端子圖表4-2SF-Q220-120A換相開關(guān)端子定義編號定義功能描述1AA相輸入端2BB相輸入端輸入3CC相輸入端4NN相輸入端輸出5LL相輸出端〔火線〕2〕90A換相開關(guān)端子定義圖4-4SF-Q220-90A換相開關(guān)端子圖表4-3SF-Q220-90A換相開關(guān)端子定義編號定義功能描述1AA相輸入端輸入2BB相輸入端3CC相輸入端6NN相輸入端輸出45LNL相輸出端〔火線〕N相輸出端〔零線〕初始狀態(tài)設(shè)定現(xiàn)場安裝完成后，在系統(tǒng)上電之前，需將初始狀態(tài)設(shè)置旋鈕旋轉(zhuǎn)至對應(yīng)相序〔建議與用戶原接的相序保持全都〕。注：初始狀態(tài)設(shè)置旋鈕只用于上電啟動規(guī)律，系統(tǒng)上電啟動完成后，初始狀態(tài)設(shè)置旋鈕就會失效。4-5初始狀態(tài)設(shè)置旋鈕示意圖信號指示燈名稱顏色說明a1黃色b1綠色初始相位指示燈，長亮或者長滅c1紅色off藍(lán)色常亮?xí)r表示三相初始狀態(tài)全部斷開A黃色B綠色合閘相位指示燈，長亮或者長滅C紅色運(yùn)行綠色裝置正常運(yùn)行時閃亮，300ms一次告警紅色故障告警，手動去除APP軟件手機(jī)通過WIFI與主控開關(guān)連接，對設(shè)備進(jìn)展調(diào)試巡檢，簡化運(yùn)維。圖4-6操作界面 圖4-7調(diào)試界面 圖4-8巡檢界面第五篇 工程設(shè)計(jì)說明構(gòu)造與安裝尺寸SFQ210主控開關(guān)5-1SF-Q210主控開關(guān)外形尺寸5-2SF-Q210主控開關(guān)安裝尺寸SFQ220230A 換相開關(guān)圖5-3SF-Q220-120A換相開關(guān)外形尺寸圖5-4SF-Q220-120A換相開關(guān)安裝尺寸SFQ22090A 換相開關(guān)圖5-5SF-Q220-90A換相開關(guān)