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MS系列高速斷路器及切換控制器
【日期】 2012年1月5日   【瀏覽】 [5713]
1.概述
大中型企業的內部電網(簡稱內網)和國家電網(簡稱外網)相連,形成供電系統。該系統內任何一支路出現短路都會造成整個系統的電壓跌落,而且發生短路的支路電壓等級越高,影響面越大,跌落值也越大。短路發生后,該支路的保護裝置將動作使斷路器跳閘切除故障支路。從短路發生到故障切除這段時間,系統電壓經歷從跌落到恢復的過程,這種現象在不同的行業有不同的叫法,有的被稱為“晃電”,有的被稱為“失電”,或“晃動”、“陡降”等等;晃電對變頻器、電動機、繼電器的有著嚴重的影響,從而引起的事故,往往造成很大的經濟損失。

 
    本公司研發了一種精確控制瞬時切換技術(Precisely Controled Instant Switching,縮寫PCIS),并生產出控制器、斷路器一體化的開關裝置,其測控時間加上開關的分合閘時間小于12ms,完全滿足對敏感負載保護的要求。其中的切換控制器從電壓陡降的時刻起在2ms內捕捉到電壓的變化,并判斷出,如果此次變化持續是否有可能造成敏感負載的停運或沖擊,如有必要就發出切換指令。高速斷路器在接到切換指令后10ms內就能完成分合閘的動作,把有敏感負載的支路換到備用電源上繼續運行。
為了在分閘時提高斷路器的短路電流開斷容量,提高斷路器的使用壽命,切換控制器發出的是精確分相的控制指令,使得高速斷路器各相都是在電流過零前的零點幾毫秒時開斷,盡量減少斷路器觸頭電弧燃燒。
該斷路器合閘時,可采用分相合閘控制技術,使合閘沖擊電流減至最小。另外高速斷路器還有一套微機綜合保護裝置提供常規保護。
2.切換控制器簡介
控制器可在工作電源系統發生短路故障或失電的2ms之內發出動作信號,實現兩路電源的自動切換。
當本支路以外支路或外網發生短路故障,對電動機來說,本支路的電動機向短路點反饋電流較小,電壓大幅下降,以此來判定為區外短路,可以進行切換。對變頻器的支路來說,電壓大幅下降,變頻器交流側電壓低于直流側母線電壓,該支路輸入電流為零,立即進行切換。
當本支路內部發生近區短路時,短路電流較大,電壓大幅下降,為區內短路。此時只能切斷支路,不能把發生短路的支路切換到備用電源上去。
當工作電源發生上級開關偷跳等停電故障,電流為零,電壓持續下降,應立即進行切換。
通過對系統電流、電壓變化特征的分析,可以判斷系統故障類型,從而采取相應的投切策略。本公司研發的快速算法,能在短路電流上升2mS內完成對短路電流、母線電壓的計算,判斷內外網短路及電壓凹陷,并發出動作信號。對于有電動機的支路,控制器立即發出分閘信號和切換信號,在第一個周波的過零點切斷短路電流,在30mS內完成將敏感負載從短路系統中切開、并換切到備用電源的操作。對于有變頻器的支路,由于系統電壓下降到低于變頻器電容電壓,輸入電流為零,開關可在15mS內完成將變頻器從短路系統中切開、并切換到備用電源上的操作。
正常運行時控制器檢測工作電源各相電壓,面板上顯示工作電源母線各相電壓和所控支路的負荷電流。若發現備用電源異常則閉鎖備用電源切換回路并報警,面板顯示故障狀態,輸出無源開關量接點信號,并通過微機通訊系統向控制中心報告故障信息。
3.切換裝置的實際應用
3.1全部負載切換
在外網晃電時把全部負載切換到備份電源上有兩種方法圖 3  全負載切換方案

 
3.2只切換敏感負載
在外網晃電時只對敏感負載進行切換,保證了敏感負載的運行不被中斷,而非敏感負載不進行切換,備用電源容量可以相應減少。變頻器或電動機可以多臺合并成一組切換,重要的敏感負載也可以考慮用單個切換。這種方式的顯著優點是,在發生外網晃電或內網中非敏感負載短路造成晃電時,都能進行切換。

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