¿Cuál es la diferencia del ángulo de fase inicial del dispositivo de corte rápido?
Función de conmutación rápida: el sistema de energía de las centrales térmicas generalmente tiene dos fuentes de alimentación: fuente de alimentación de fábrica y fuente de alimentación de respaldo (arranque). El cableado típico se muestra en la Figura 1. .
. En la actualidad, la mayoría de las grandes centrales térmicas adoptan cableado unitario. Durante el funcionamiento normal, la energía de fábrica de la unidad la proporciona la unidad y, cuando se apaga, la proporciona la fuente de alimentación de respaldo. Durante el arranque y el apagado, la unidad debe conectarse con carga. Además, cuando falla la unidad o el suministro de energía de fábrica, para garantizar un suministro de energía ininterrumpido y un apagado seguro y ordenado de la unidad, y para evitar que el accidente se expanda, el suministro de energía de fábrica debe cambiarse de una fuente de alimentación de trabajo a una energía de respaldo. suministro lo antes posible.
En segundo lugar, inicie el modo de conmutación rápida
1 función de conmutación manual normal
La conmutación manual se refiere a la conmutación entre la fuente de alimentación de trabajo y la fuente de alimentación de respaldo bajo Condiciones normales de trabajo de la central eléctrica. Este modo puede cambiar de energía operativa a energía de respaldo, o de energía de respaldo a energía operativa. Se utiliza principalmente para cambiar la energía de fábrica cuando el generador arranca y se detiene. Esta característica se inicia manualmente, se inicia en
Se puede operar desde la consola o el panel del dispositivo. La conmutación manual se puede dividir en conmutación en paralelo y conmutación en serie.
1.1 Conmutación manual en paralelo (consulte la Figura 3 para ver el diagrama lógico de conmutación).
Pistola automática paralela
La automática paralela se refiere al arranque y conmutación manual. Si las condiciones de conmutación en paralelo cumplen con los requisitos, el dispositivo primero cerrará el interruptor de respaldo (en funcionamiento) y activará automáticamente el interruptor en funcionamiento (en espera) después de un cierto retraso. Si el interruptor de espera (en funcionamiento) recién cerrado se activa dentro de este retraso de tiempo, el dispositivo ya no activará automáticamente el interruptor de trabajo (en espera). Si las condiciones de conmutación en paralelo no se cumplen después del inicio manual, el dispositivo se bloqueará inmediatamente y enviará una señal de bloqueo, esperando su reinicio.
Semiautomático en paralelo
Semiautomático en paralelo se refiere al arranque y conmutación manual. Si las condiciones de conmutación en paralelo cumplen con los requisitos, el dispositivo primero cerrará el interruptor de espera (en funcionamiento) y la operación de disparo del interruptor de trabajo (en espera) se completará manualmente. Si el operador no activa el interruptor de trabajo (en espera) dentro del tiempo especificado, el dispositivo informará.
Señales de advertencia. Si las condiciones de conmutación en paralelo no se cumplen después del inicio manual, el dispositivo se bloqueará inmediatamente y enviará una señal de bloqueo, esperando su reinicio.
Nota:
1: La conmutación manual en paralelo solo se puede lograr cuando dos fuentes de alimentación están conectadas en paralelo. Las condiciones de paralelo se pueden configurar en el dispositivo.
2. Cumplir las condiciones para la conexión en paralelo de dos fuentes de alimentación significa:
(1) La diferencia de amplitud de voltaje entre las dos fuentes de alimentación es menor que el valor establecido.
⑵La diferencia de frecuencia entre las dos fuentes de alimentación es menor que el valor establecido.
(3) La diferencia de ángulo de fase entre las dos fuentes de alimentación es menor que el valor de configuración.
(4) Tanto el interruptor de alimentación de trabajo como el interruptor de alimentación de respaldo están en la posición de encendido y el otro en la posición de apagado.
⑸El voltaje de la fuente de alimentación objetivo es mayor que el valor de voltaje establecido.
[6] El bus PT es normal.
1.2 Conmutación manual en serie (consulte la figura 4 adjunta para ver el diagrama de conmutación)
La conmutación manual en serie significa iniciar la conmutación manualmente, primero comenzando a saltar el comando de interruptor de alimentación de trabajo y luego conmutando. en el contacto auxiliar del interruptor Antes de regresar, cierre el comando del interruptor de espera (en funcionamiento). Si el tiempo de cierre del interruptor es menor que el tiempo de disparo del interruptor, el retraso establecido se agregará automáticamente antes de emitir el comando de cierre para garantizar que el interruptor se abra primero y luego se cierre.
Condiciones de conmutación: juicio rápido y sincrónico, presión residual, conmutación de retardo prolongado. Si la conmutación rápida no tiene éxito, cambiará automáticamente a discriminación síncrona, voltaje residual y conmutación de retardo prolongado.
Un problema a tener en cuenta es que el transformador de operación auxiliar y el transformador de arranque/espera no son del mismo bus ni nivel de voltaje y, a menudo, tienen diferentes valores de impedancia y ángulos de impedancia. . Cuando se carga el transformador, los voltajes de las dos fuentes de alimentación tendrán una cierta diferencia de fase, que generalmente se denomina "diferencia de ángulo de fase inicial". Durante la conmutación manual en paralelo, la existencia del ángulo de fase inicial provocará que circule corriente entre los dos transformadores. Si el caudal es demasiado grande, causará grandes daños al transformador. Cuando el ángulo de fase inicial es de 20°, la amplitud de la corriente circulante es aproximadamente igual a la corriente nominal del transformador.
Por lo tanto, cuando la diferencia del ángulo de fase inicial excede los 20°, se debe usar el modo paralelo manual con precaución (en este momento se puede usar el modo de conmutación en serie manual).
2 Conmutación por accidente
La conmutación por accidente se refiere al arranque desde el grupo generador-transformador, contactos de protección del transformador de fábrica de alto voltaje (u otra protección del interruptor de encendido de disparo), operación unidireccional , y solo puede ser operado por la energía en funcionamiento que se cambia a energía de respaldo. Hay dos opciones para el cambio accidental.
2.1 Conmutación en serie por accidente (consulte la figura 5 adjunta para ver el diagrama lógico de conmutación)
A partir del contacto de protección, primero dispare el interruptor de alimentación en funcionamiento y confirme que el interruptor de alimentación en funcionamiento se haya disparado y Se cumplen las condiciones de conmutación, encienda el interruptor de alimentación de respaldo.
Condiciones de conmutación: juicio rápido y sincrónico, presión residual, conmutación de retardo prolongado. Si la conmutación rápida no tiene éxito, cambiará automáticamente a discriminación síncrona, voltaje residual y conmutación de retardo prolongado.
2.2 Conmutación síncrona de accidentes (consulte la Figura 6 para ver el diagrama de conmutación)
A partir del contacto de protección, emita primero el comando de disparo del interruptor de alimentación en funcionamiento y no espere el contacto auxiliar del interruptor de trabajo para cambiar. Una vez que se cumplen las condiciones de conmutación, se envía inmediatamente un comando para activar el interruptor de alimentación de respaldo (o el breve retardo establecido "retraso de conmutación y respaldo simultáneos").
Comando para encender el interruptor de alimentación de respaldo). El ajuste "Conmutación simultánea y retardo de espera" se puede utilizar para evitar fuentes de alimentación paralelas.
Condiciones de conmutación: juicio rápido y sincrónico, presión residual, conmutación de retardo prolongado. Si la conmutación rápida no tiene éxito, cambiará automáticamente a discriminación síncrona, voltaje residual y conmutación de retardo prolongado.
3 Cambio de condiciones de trabajo anormales
El cambio de condiciones de trabajo anormales significa que cuando el dispositivo detecta un funcionamiento anormal, se iniciará automáticamente y funcionará en una dirección. Solo la fuente de alimentación en funcionamiento puede cambiar. la fuente de alimentación de respaldo. Hay dos situaciones para este cambio.
3.1 Baja tensión del bus
Cuando el voltaje de las tres líneas del bus es inferior al valor establecido y el tiempo es mayor que el valor de retardo establecido, los dispositivos se encenderán en serie o simultáneamente según el modo seleccionado.
Condiciones de conmutación: juicio rápido y sincrónico, presión residual, conmutación de retardo prolongado. Si la conmutación rápida no tiene éxito, cambiará automáticamente a discriminación síncrona, voltaje residual y conmutación de retardo prolongado.
3.2 El interruptor de alimentación de trabajo se disparó accidentalmente
Debido a diversas razones (incluido el mal funcionamiento humano), el interruptor de alimentación de trabajo se disparó accidentalmente y el equipo se puede cambiar en serie o simultáneamente de acuerdo con el método seleccionado.
Condiciones de conmutación: juicio rápido y sincrónico, presión residual, conmutación de retardo prolongado. Si la conmutación rápida no tiene éxito, cambiará automáticamente a discriminación síncrona, voltaje residual y conmutación de retardo prolongado.
Tres funciones de deslastre de carga de bajo voltaje
El deslastre de carga de bajo voltaje de este dispositivo solo funciona cuando el dispositivo está encendido. Los cortes de energía breves durante el proceso de conmutación reducirán el voltaje del bus auxiliar y la velocidad del motor. Después de encender la fuente de alimentación de respaldo, el éxito del arranque automático de la unidad del motor dependerá principalmente del voltaje del bus auxiliar. En este momento, si se eliminan algunas máquinas auxiliares sin importancia, será beneficioso para el arranque automático de máquinas auxiliares importantes. El dispositivo puede tener dos secciones de tomas de desconexión de carga de bajo voltaje y se pueden configurar retrasos para las dos secciones respectivamente. Cuando comienza el retraso, se enciende la fuente de alimentación de respaldo.
Descripción de la conmutación rápida, conmutación de identificación síncrona, conmutación de tensión residual y conmutación de retardo largo
Características de la tensión residual del bus 1
Para centrales térmicas de gran capacidad , especialmente para unidades de 300MW y superiores, los motores auxiliares de alto voltaje tienen gran capacidad y grandes cantidades. Cuando se interrumpe el suministro de energía de fábrica, debido a la inercia mecánica del motor de alto voltaje y la carga, el motor continuará girando durante mucho tiempo y se transformará en un estado operativo de generador asíncrono. Por lo tanto, el bus eléctrico de fábrica mantendrá un cierto voltaje residual y decaerá lentamente durante un período de tiempo, y la frecuencia también disminuirá lentamente a medida que disminuya la velocidad de rotación. Figura 2
Esta es una curva típica de atenuación de voltaje del bus de fábrica. Se puede ver en la figura que en el momento en que se interrumpe el suministro de energía de la fábrica, la atenuación del voltaje residual de la barra colectora no es grande, pero la diferencia del ángulo vectorial entre el voltaje residual y el voltaje de la fuente de alimentación de respaldo ha comenzado a aumentar. Si la fuente de alimentación de respaldo se pone en funcionamiento en un momento inadecuado, se generará una gran corriente de entrada, que actuará directamente sobre el motor, lo que no solo afectará la vida útil del motor, sino que incluso puede causar que la fuente de alimentación de fábrica interrumpirse por fallo de conmutación, con consecuencias muy graves. Por lo tanto, el tiempo de conmutación de la energía de la planta debe seleccionarse de acuerdo con las características de atenuación de voltaje residual del sistema.
Según la experiencia operativa real, para garantizar que la fuente de alimentación de fábrica se cambie correctamente sin generar una gran sobrecorriente, el tiempo de cierre más adecuado del disyuntor de energía de respaldo es cuando la diferencia del ángulo de fase entre el voltaje residual del bus de fábrica y el respaldo El voltaje de alimentación es inferior a 30 °, es decir, todo el proceso de conmutación del sistema de alimentación de la fábrica tarda menos de 100 ms.
Figura 2 Diagrama vectorial de tensión residual del bus en coordenadas polares
Vs tensión de alimentación de respaldo Vd tensión residual del bus de fábrica DU tensión de batido
A-A' y B -B ' es el límite 2 que permite que la conmutación de energía cambie rápidamente en diferentes cargas.
Cuando se interrumpe el suministro de energía del bus, las instrucciones de apertura y cierre del disyuntor se emiten inmediatamente al mismo tiempo, se desconecta la fuente de alimentación de trabajo y se cierra la fuente de alimentación de respaldo al mismo tiempo. . Cuando la energía de fábrica se cambia rápidamente, la diferencia de fase entre el voltaje residual de la barra colectora y el voltaje de la fuente de alimentación de respaldo no es superior a 30 °. El tiempo real sin corriente del sistema es solo la diferencia entre los tiempos de cierre y apertura del sistema. Disyuntor, que generalmente no supera los 15 ms. Se puede lograr una conmutación rápida. Tiempo de conmutación extremadamente corto, todo el proceso de conmutación no supera los 100 ms, lo que cumple plenamente con los requisitos del sistema para la corriente de entrada y tiene buena seguridad.
Durante el funcionamiento normal, el dispositivo de conmutación rápida monitorea continuamente el voltaje, la frecuencia y la fase del bus auxiliar y la fuente de alimentación de respaldo, mientras monitorea el circuito de control del disyuntor. Cuando se recibe un comando de inicio, si las condiciones lógicas para la conmutación rápida cumplen con los requisitos, la función de conmutación rápida se ejecutará inmediatamente, por lo que en aplicaciones reales, la tasa de éxito de la conmutación rápida es casi del 100%. La Figura 3 muestra un diagrama de forma de onda de conmutación a través del modo de conmutación rápida. Se puede ver en la figura que el tiempo real sin corriente del bus de energía de fábrica es de 12,5 ms, y la sobrecorriente real del equipo eléctrico es casi insignificante.
Figura 3 Osciloscopio de conmutación rápida
3 Conmutación síncrona
Cuando el voltaje residual del bus y el voltaje de la fuente de alimentación de respaldo giran entre sí una vez y regresan al Punto de sincronización, la diferencia de ángulo es 0, la diferencia de presión también es pequeña. Si la fuente de alimentación de respaldo se enciende en este momento, el impacto en el equipo eléctrico será pequeño. Este tipo de conmutación se denomina conmutación síncrona. De acuerdo con el voltaje recopilado, el dispositivo de conmutación puede calcular el tiempo en que el vector de voltaje residual del bus gira hasta el primer punto de sincronización con respecto al vector de voltaje de la fuente de alimentación de respaldo y establecer el tiempo de avance para que se apague la fuente de alimentación de respaldo. Hay dos métodos básicos para la conmutación de captura síncrona: uno se basa en el principio de "ángulo de fase fijo" constante antes de cruzar la puerta", es decir, basado en la velocidad del cambio de ángulo de fase (dependiendo de la diferencia de frecuencia en ese momento) y la fábrica normal. Utilice el tiempo total del circuito de cierre bajo carga para calcular y configurar el ángulo de avance de cierre. El dispositivo de conmutación rápida rastrea la diferencia de frecuencia y la diferencia de fase en tiempo real. el valor establecido y la diferencia de frecuencia no excede el rango establecido, se emite una señal de cierre, cuando la diferencia de frecuencia excede el rango, el ángulo de cierre se abandona y se cambia al voltaje residual. La precisión del ángulo de cierre de este método es. no es alto y el ángulo de cierre cambia con el cambio de la carga auxiliar. El otro se basa en "el tiempo de entrega permanece sin cambios". El principio se basa en la diferencia de frecuencia y la diferencia de fase en tiempo real, y de acuerdo con un cierto. modelo de patrón de cambio, el tiempo de cruce por cero se calcula a partir de la diferencia de ángulo de fase. Cuando este tiempo está cerca del tiempo total del circuito de cierre, se puede emitir el comando de cierre. Realice con precisión la conmutación de cruce por cero, no afectada por los cambios de carga.
Cabe señalar que la sincronización de la conmutación de captura síncrona es muy diferente de la sincronización de los generadores conectados a la red. Para un generador asíncrono, el campo magnético del devanado del estator ha cambiado de un campo magnético síncrono a uno. campo magnético asíncrono, y el rotor no tiene energía externa ni corriente de excitación externa. Por lo tanto, cuando se enciende la fuente de alimentación de respaldo, si la diferencia del ángulo de fase no es grande, incluso si hay alguna diferencia de frecuencia y diferencia de voltaje, el estator. El campo magnético pronto volverá a la sincronización y el motor pronto volverá al funcionamiento asíncrono normal. Por lo tanto, el mismo período aquí se refiere al cierre y cierre dentro de un cierto rango cerca del punto cero de la diferencia del ángulo de fase.
Osciloscopio de conmutación síncrona Se puede ver en la forma de onda que la corriente de sobretensión es mucho mayor que la de la conmutación rápida, pero aún está dentro del rango aceptable del sistema.
Registro de conmutación síncrona figura 4<. /p>
4 Conmutación de voltaje residual
Cuando el voltaje residual del bus cae por debajo del valor establecido, la fuente de alimentación de respaldo se enciende En términos generales, cuando el voltaje residual del bus es inferior al 40% del mismo. El voltaje nominal, la corriente de entrada se ha reducido en el rango aceptable, pero se debe tener en cuenta que la diferente capacidad del sistema y la capacidad del transformador de respaldo afectarán el valor de la corriente de entrada. La Figura 5 es un cuadro de registro de la conmutación de voltaje residual. Del diagrama de forma de onda se desprende que el período de la envolvente de diferencia de voltaje disminuye gradualmente. Refleja el proceso de desaceleración del motor y la corriente de impacto causada por la conmutación de voltaje residual es relativamente grande.
5 interruptores de retardo prolongado
Después de emitir un comando de conmutación, se pasa un cierto retraso antes de que se encienda la energía de respaldo. Generalmente, se puede configurar un tiempo de espera de 1,5 s.
Figura 5 Cuadro de registro de conmutación de voltaje residual
Cinco funciones de alarma y bloqueo de equipos
1 bloqueo de protección
Cuando se juzgan ciertas acciones de protección Cuando el bus falla (por ejemplo, cuando se desconecta el límite de velocidad de la rama de trabajo), para evitar que la fuente de alimentación de respaldo se conecte por error al bus defectuoso, estas protecciones pueden proporcionar dispositivos de bloqueo de contactos. Una vez que los contactos estén cerrados, el dispositivo bloqueará automáticamente el circuito de salida, enviará una señal de bloqueo del dispositivo y el panel se cerrará.
Bloqueado, esperando luz de reinicio, esperando reinicio manual.
2 Dispositivos de bloqueo de la consola
Cuando la consola bloquea el equipo, el equipo bloqueará automáticamente el circuito de salida, enviará la señal de bloqueo del equipo, el panel se bloqueará y se reiniciará. La luz estará encendida, esperando el reinicio manual.
Bloqueo de desconexión de 3 puntos
Cuando se desconecta el bus PT de fábrica, el dispositivo bloqueará automáticamente la función de conmutación de bajo voltaje, enviará la señal de desconexión del PT, desconectará el panel, La luz de reinicio estará encendida y espere el reinicio manual.
4 El voltaje de la fuente de alimentación objetivo es bajo
Cuando se pone en funcionamiento la fuente de alimentación de trabajo, la fuente de alimentación de respaldo es la fuente de alimentación de destino cuando se pone en funcionamiento la fuente de alimentación de respaldo; operación, la fuente de alimentación de trabajo es la fuente de alimentación objetivo.
Cuando el voltaje de la fuente de alimentación objetivo es inferior al valor establecido, el dispositivo enviará una señal de bajo voltaje de alimentación objetivo y la luz de bajo voltaje en el panel se encenderá.
Cuando el voltaje de la fuente de alimentación objetivo es inferior al valor establecido, el dispositivo bloqueará automáticamente el circuito de salida y enviará una señal de bloqueo hasta que el voltaje de la fuente de alimentación vuelva a la normalidad.
Placa de presión de mantenimiento PT de 5 barras y función de bloqueo de contacto de posición PT
El gabinete de corte rápido está equipado con una placa de presión de mantenimiento PT de barra colectora. Cuando se desconecta la placa de presión o el contacto de posición del PT de la barra colectora, el dispositivo bloqueará automáticamente la función de conmutación de bajo voltaje y enviará una señal de mantenimiento del PT de la barra colectora. Cuando la placa de presión de mantenimiento está abierta y el bus PT
contacto de posición
6 falla del dispositivo
Cuando el dispositivo está funcionando, el software actualizará automáticamente los componentes importantes del dispositivo, como la CPU, FLASH, EEPROM, AD, voltaje de fuente de alimentación interna del dispositivo, circuito de salida de relé, etc. Debe realizar una autocomprobación dinámica e informar inmediatamente a la policía si hay algún mal funcionamiento.
7 Posición anormal del interruptor
Cuando el equipo esté funcionando normalmente, el estado de los interruptores de trabajo y de respaldo será monitoreado continuamente. Cuando el equipo está funcionando normalmente, uno de los interruptores de trabajo y de espera debe estar abierto y el otro debe estar cerrado. Si se detecta una posición anormal del interruptor (excepto por un mal funcionamiento del interruptor en funcionamiento), el dispositivo bloqueará el circuito de salida y cerrará el interruptor 8.
Desacoplamiento
Durante el proceso de conmutación simultánea, después de emitir el comando de disparo del interruptor de trabajo, se emite el comando de cierre sin esperar a que se desconecte el contacto auxiliar. Si el interruptor en funcionamiento no se activa, las dos fuentes de alimentación se conectarán en paralelo. En este momento, si la función de desacoplamiento está habilitada, el dispositivo activará automáticamente el interruptor de respaldo que acaba de cerrarse.
9 Esperar retorno
En los siguientes casos, es necesario resetear el dispositivo para la siguiente operación. Después de la operación de conmutación; después de que se envía la señal de bloqueo y no se puede recuperar después de que falla el equipo (excepto por la desaparición de DC); En este momento, el dispositivo no responderá a ninguna operación externa ni a señales de inicio y solo se puede restablecer y liberar manualmente. Si la señal de falla o bloqueo aún está presente, no se puede restablecer hasta que se elimine la falla o el bloqueo.
10 Acelerar la protección después del inicio
En circunstancias normales, la protección instalada en la rama de respaldo puede determinar automáticamente si se debe acelerar la protección después de su puesta en uso. Si no se puede juzgar, es necesario enviar un mensaje a través de un dispositivo de conmutación rápida y acelerar la protección después del inicio. Para ello, el dispositivo está provisto de un par de contactos vacíos. Una vez que se enciende el dispositivo, el interruptor de espera se enciende y el interruptor se apaga.
Contacto. En el diagrama de terminales, el nombre del contacto es "protección de aceleración después del arranque".