WBKQ-01B微机备用电源快速切换装置
600MW发电机组自动装置整定计算及仿真
I
Abstract
In view of 600 MW generators automatic device, first analyzes the initial material. Thus has determined the electrical main wiring. Then carried on short-circuited the electric current computation, according to calculate the result of to choose the electricity equipments. Has used the advanced equipments of the name DGT801、pss660、WBKQ-01B. and carry on to the each protection whole protective settle the calculation, fresh and clear and outstanding the characteristics that emeet the requirements of big unit set for selectivity , sensitivity and reliability in configuration and setting.
Base on power high- speed switch simulation, Proposed the idea of use the software of simulation. Establishment the model of power high- speed switch. This model is composed by the Three-Phase break、Simplified Synchronous Machine block、Scope block. Analyze the voltage characteristics of the bus bar after outage are .as well as possible matters during house supply transfer. Four possible transfer modes are presented: the fast transfer, the first phase coincidence transfer, The fast transfer is the safest and most reliable mode, which is regarded as the main transfer.
WBKQ01C快切说明书v1.0
国电南自 DL/T 1073-2007WBKQ-01C微机备用电源快速切换装置说明书国电南京自动化股份有限公司GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTD1版本号Ver 1.0技术支持：电话（025）51858059传真（025）51858057本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符2目录前言 (4)概述 (5)产品特点 (6)配置方式 (7)1 装置简介 (11)2 主要功能 (11)3 主要技术参数 (12)3.1 装置电源 (12)3.2 额定交流参数 (12)3.3 功率消耗 (12)3.4 过载特性 (12)3.5 采样回路精确工作范围 (12)3.6 接点容量 (12)3.7 测量精度 (13)3.8 切换时间 (13)3.9 事件记录分辨率 (13)4 硬件说明 (12)4.1 电源模件 (14)4.2 交流模件 (14)4.3 开入量模件 (14)4.4 CPU模件 (14)4.5 信号模件 (14)4.6 显示模件 (14)4.7 出口模件 (14)4.8 通讯模件 (14)4.9 测试模件 (14)5 装置功能及切换原理说明 (16)5.1 手动切换功能 (16)5.2 事故切换功能 (17)5.3 非正常工况切换功能 (18)5.4 其它切换功能 (18)5.5 快速切换、同期判别切换、残压切换及长延时切换说明 (19)5.6 装置闭锁及报警功能 (23)5.7 装置面板灯功能说明 (25)5.8 装置信号功能说明 (27)5.9 DCS单操开关功能 (28)5.10 逻辑测试模件功能 (29)6 单母及母联方式下的切换实现 (30)6.1 单母方式下切换 (30)6.2 母联方式下切换 (32)37 事件记录、切换录波、通信及GPS对时 (35)7.1 事件记录 (35)7.2 切换录波 (35)7.3 通信、打印及对时 (35)8 使用说明 (36)8.1 装置菜单操作说明 (37)8.2 装置显示说明 (38)8.3：菜单说明 (38)8.4 定值表 (40)8.5 压板表 (42)9 附图 (44)附图1：装置面板示意图 (44)附图2：装置背板端子示意图——单母双进线 (45)附图3：装置背板端子示意图——母联双进线 (46)4前言非常感谢选用国电南京自动化股份有限公司生产制造的WBKQ01C微机型备用电源快速切换装置。
微机型厂用快速切换装置在油田电厂的应用
微机型厂用快速切换装置在油田电厂的应用栾笛【摘要】厂用电是油田电厂最重要的负荷，它的可靠性决定着整个电厂的安全发电，为提高其供电可靠性应采用备用电源自动投入装置。
微机型厂用快速切换装置在油田电厂6000 V厂用电系统已经广泛应用。
该装置动作的灵敏性及可靠性很高，虽然原理比较复杂，但具有接口简单的特点，有助于设备维护，对于机组的安全、平稳运行具有重要意义。
【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P77-77,78)【关键词】备用电源自动投入;母线残压;同期切换;残压切换;快速切换装置【作者】栾笛【作者单位】辽宁工业大学【正文语种】中文电是油田生产企业的命脉，安全、优质、平稳供电至关重要。
厂用电是油田电厂最重要的负荷，它的可靠性决定着整个电厂的安全发电，为提高其供电可靠性应采用备用电源自动投入装置（BZT）。
随着技术的发展，微机厂用电快速切换装置在化工厂、石化工业、煤矿和冶金等发电厂的厂用电系统领域得到了广泛应用。
快速切换装置的任务是在供电线路断电的情况下，根据系统的状态以最快的速度把负荷切换到备用线路上，避免在电源切换时造成运行中断或设备冲击损坏，简化切换操作并减少误操作，以保证负荷不断电连续运行。
备用电源自动投入的过程比较复杂。
正常运行时，厂用工作电源由发电机端经高厂变提供，备用电源由高备变提供。
当工作电源侧发生故障时，工作电源开关跳闸，此时厂用母线失电，由于惯性及存储的磁场能量，电动机在短时间内将继续旋转，并将磁场能转变为电能。
由于各电动机的容量、参数不一致，电动机之间将有电磁能与动能的交换，此时部分异步电动机实际上已转入异步发电机运行工况，因此厂用母线的电压即是多台异步发电机发出的反馈电压的合成，称为母线残压。
由于不存在原动力和励磁，因此残压的幅值和频率将随时间逐渐衰减，残压与备用电源电压间的相位差将逐渐增大。
厂用电源采用快速切换时，备用电源的电压和残压之间的相位差小，对电机冲击小，切换时间短，电机转速下降幅度小，有利于机炉系统的稳定运行。
厂用电快切装置技术参数
厂用电快切装置技术参数4技术条件4.1 标准和规范供方应遵守有关国家标准及部颁标准所规定的标准和规范，但不限于此：——DL400-91继电保护和安全自动装置技术规程——GB6162静态继电器及保护装置的电气干扰试验——GB7261继电器及继电保护装置基本试验方法——DL478静态继电保护及安全自动装置通用技术条件——DL/T 5153-2002 火力发电厂厂用电设计技术规定——DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定4.2 功能要求厂用电源自动快切装置兼具有快速切换功能和慢速切换功能，其中慢速切换具有（同期捕捉）切换和残压切换的功能。
4.2.1 误拉母线PT闭锁切换装置，PT断线切换装置不误投。
4.2.2 工作电源低电压，备用电源电压正常，延时启动切换装置。
4.2.3 优先检同期，并在规定的时间内进行快速切换，不满足同期条件时，检查工作母线残压，当残压降到允许值时，合上备用电源。
4.2.4 厂用电源自投装置保证只动作一次。
4.2.5 厂用电源自动快切装置具有起动后加速保护功能。
4.2.6 有闭锁备用电源自投装置的接口，母线故障，由分支保护来闭锁自投。
4.2.7 具有并行快速切换接口，由有关保护来启动快速切换。
4.2.8 厂用电源自动投入装置的投入和退出可以在远方操作，装置故障和厂用电源自动投入装置动作有相应的信号，同时还具有与远方计算机的通信接口功能。
4.2.9 厂用电源自动快切装置具有事件追忆、录波、打印功能。
4.2.10 厂用电源自动快切装置具有GPS对时功能。
4.2.11 所有外接点都经光耦隔离。
4.2.12 整定值、方式设定和功能投退均可在液晶显示屏上按菜单提示用按键设定。
4.2.13 防止工作电源与备用电源长时间并列运行。
4.2.14 6kV备用分支保护闭锁相应厂用电源自投。
4.2.15 在线试验及记忆功能。
4.3 工作原理4.3.1 厂用电源自投的工作方式：厂用电源自投的工作方式分为三种方式：正常切换、事故切换、不正常切换，三种切换方式均能实现快速切换，快速不成功自动转入慢速切换。
110V直流接地造成保护误动的分析与处理
110V直流接地造成保护误动的分析与处理摘要：一起直流110v接地造成600MW机组跳机事故中，出现了快切开关拒动、励磁失磁、DCS中MFT误动等异常，对其原因进行分析并提出防范措施，为发电厂设计调试和预防典型故障具有重要指导意义。
关键词：直流接地励磁故障保护误动防范措施1、引言现代发电企业普遍采用高参数、大容量机组，其一旦发生事故会给电网造成极大地扰动或冲击。
而直流系统作为保护控制电源，一旦发生故障可能造成保护误动造成机组跳闸。
2、情况简介某公司#2机组为上海QFSN-600-2型发电机，励磁调节器为ABB公司UN5000自并励静止励磁；采用四方继保的CSC-300数字式发变组双重保护；一台机组设置一套直流110V系统作为保护电源使用；6KV采用国电南自的WBKQ-01B微机备用电源快速切换装置。
3、事故概况11月8日14：46：19，2机组负荷579MW，运行中突然失磁，#2机组6KV 母线突然急剧下降，14：46：21锅炉发出MFT，#2机组跳机，厂用电14：46：19负荷急升至615MW，转速3016RPM，6KV电压6.061KV；14：46：20负荷512MW，转速3048RPM，6KV电压5.727KV；14：46：21负荷417MW，转速3008RPM，6KV电压4.747KV；机组MFT保护动作。
4、原因分析事故发生前3分钟，110V直流系统在燃料区域发生接地，造成交流量进入直流系统，发出接地报警故障。
事故时发电机运行中突然完全失去励磁，导致深度进相运行，厂用电从6KV急降至4.747KV，造成400V保安电源电压急降，致DCS、ETS电源急降波动，AST、MFT误动作（UPS电源仍在），机组跳闸。
（1）励磁系统失磁分析。
检查DCS记录发现直流接地报警和直流电压异常，事故前励磁调节器无报警，跳机时直流系统发“交流过大”报警，即在跳机前后3分钟时间段内我厂#2机110V直流母线Ⅰ段有交流电串入（直流母线交流大报警），在此情况下，励磁调节器中的直流元件特别是直流小继电器以及24V光耦元件受到干扰而误动作。
浅谈WBKQ01B备用电源快切装置的原理及利用体会
浅谈WBKQ—01B备用电源快切装置的原理及利用体会摘要：本文简要介绍了WBKQ—01B型备用电源快切装置的特点、功能、切换方式、原理关系及其在应用中的一些体会和利用保护注意事项。
关键词：备用电源快切装置；快切；闭锁；注意事项。
发电厂中，厂用电的安全靠得住直接关系到发电机组、电厂的安全运行。
以往厂用电切换多数采用工作电源的辅助接点直接（或经低压继电器、延时继电器）起动备用电源投入。
这种方式未经同步检定，电动机易受冲击。
若通过延时待母线残压衰减到必然幅值后再投入备用电源，电动机组的自起动电流专门大，母线电压将可能难以恢复，从而对电厂的稳固性带来严峻的危害。
故我厂在机组6KV工作段采用了WBKQ-01B微机型备用电源快速切换装置。
该装置可避免备用电源电压与母线残压在相角、频率相差过大时合闸而对电机造成冲击，若是失去快速切换的机缘，则装置自动转为同期判别或判残压及长延时的慢速切换，同时在电压跌落进程中，可按延时甩去部份非重要负荷，以利于重要辅机的自起动。
提高厂用电切换的成功率。
下面简要谈谈WBKQ—01B微机型备用电源快速切换装置的原理及利用体会。
1WBKQ—01B微机型备用电源快速切换装置的特点：◆先进的母线电压自动频率跟踪技术，确保测量幅值、频率及相位的有效性及准确性。
◆独特的软件测相技术，解决了硬件测相速度慢的缺点。
◆实时计算母线电压与目标电源相角差的速度与加速度，同期合闸点准确靠得住。
当滑差高达30Hz/S时仍然可实现同期合闸。
◆切换进程对用户全透明；4组可长达6秒的切换录波记录，可显示母线电压/时刻图，频率/时刻图和ρ图；可打印输出；也可通过运算机下载，用专用软件进行分析研究。
◆免保护设计理念，整机无任何可调节器件，全数调整仅需通过装置人机界面设定补偿，且带密码保护以防误操作。
2WBKQ—01B微机型备用电源快速切换装置的主要功能：◆正常情形下实现工作电源与备用电源之间的双向切换。
◆事故、母线低电压、工作电源开关偷跳情形下实现工作电源至备用电源的单向切换。
6kV厂用快切装置双向切换改造
Science &Technology Vision科技视界0前言大容量火电机组的特点之一是采用机、炉、电单元集控方式,其厂用电系统的安全可靠性对整个机组乃至整个电厂运行的安全、可靠性有着相当重要的影响,而厂用电切换则是整个厂用电系统的一个重要环节。
发电机组对厂用电切换的基本要求是安全可靠。
其安全性体现为切换过程中不能造成设备损坏,而可靠性则体现为提高切换成功率,减少备用变过流或重要辅机跳闸造成锅炉汽机停运的事故。
由于厂用母线上电动机的特性有较大差异,合成的母线残压特性曲线与分类的电动机相角、残压曲线的差异也较大,因此安全区域的划定严格来说需根据各类电动机参数、特性、所带负荷等因素通过计算确定。
实际运行中,可根据典型机组的试验确定母线残压特性。
试验表明,母线电压和频率衰减的时间、速度和达到最初反相的时间,主要取决于试验前该段母线的负载。
负载越多,电压、频率、下降得越慢,达到首次反相和再次同相的时间越长。
而相同负载容量下,负荷电流越大,则电压、频率下降得越快,达到最初反相和同相的时间越短。
快速切换的思想在快速开关问世以后才得以实现。
快速开关的合闸时间一般小于100ms,有的甚至只有40-50ms 左右,这为实现快速切换提供了必要条件。
假定事故前工作电源与备用电源同相,并假定从事故发生到工作开关跳开瞬间,两电源仍同相,则若采用同时方式切换,且分合闸错开时间(断电时间)整定得很小(如10ms),则备用电源合上时相角差也很小,冲击电流和自起动电流均很小。
若采用串联切换,则断电时间至少为合闸时间,假定为100ms,对30万机组,相角差约为20°-30°左右,备用电源合闸时的冲击电流也不很大,一般不会造成设备损坏或快切失败。
1改造原因6kV 快切装置切换方式一般可分为三种:正常情况切换、不正常情况切换及事故切换,其中正常切换为手动方式可实现工作、备用电源的双向切换,在事故和不正常情况下只能用工作电源切向备用电源。
WBKQ-01B微机备用电源快速切换装置
快切装置的闭锁条件
2．控制台闭锁装置 当控制台闭锁装置时，装置将自动闭锁出 口回路，发装置闭锁信号，面板闭锁、待 复归灯亮，并等待人工复归。
快切装置的闭锁条件
3． PT断线闭锁 PT断线闭锁 当厂用母线PT断线时，装置将自动闭锁低 当厂用母线PT断线时，装置将自动闭锁低 电压切换功能，发PT断线信号，面板断线、 电压切换功能，发PT断线信号，面板断线、 待复归灯亮，并等待人工复归。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
快切装置运行注意事项
在以下几种情况下，需对装置进行复归操 作，以备进行下一次操作。 a)进行了一次切换操作后； a)进行了一次切换操作后； b)发出闭锁信号后，且为不可自恢复； b)发出闭锁信号后，且为不可自恢复； c)发生装置故障情况后(直流消失除外)。 c)发生装置故障情况后(直流消失除外) 此时，装置将不响应任何外部操作及起动 信号，只能手动复归解除。如故障或闭锁 信号仍存在，需待故障或闭锁消除后才能 复归。
快切装置的闭锁条件
4．目标电源低压 工作电源投入时，备用电源为目标电源； 备用电源投入时，工作电源为目标电源。 当目标电源电压低于所整定值时，装置将 发目标电源低压信号，面板低压灯亮。 当目标电源电压低于所整定值时，装置将 自动闭锁出口回路，且发闭锁信号，直到 电源电压恢复正常后，自动解除闭锁，恢 复正常运行。
快切装置的闭锁条件
5．母线PT检修及PT辅助接点断开闭锁 母线PT检修及PT PT检修及PT辅助接点断开闭锁 当母线PT检修压板接通或PT辅助接点断开 当母线PT检修压板接通或PT辅助接点断开 时，装置将自动闭锁低电压切换功能，并 发母线PT检修信号。当检修压板断开且母 发母线PT检修信号。当检修压板断开且母 线PT开关恢复正常时，自动恢复低电压切 PT开关恢复正常时，自动恢复低电压切 换功能。
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WBKQ-01B厂用电（微机备用电源）快速切换装置
1.1 产品概述
本装置主要适用于发电厂厂用电源之间的正常手动切换、事故切换、非正常工况切换及兼有独立的备用分支后加速、过流保护功能，该装置中采用了母线电压自动频率跟踪采样技术（有效测量范围为15～55Hz）及独特的软件测相技术，有效地提升了母线残压的测量精度，解决了硬件测相速度慢的缺陷，为厂用电源的安全可靠切换特别是事故切换提供有效保障。
1.2 主要特点
※ 32位单片机，运算速度快、性能稳定可靠
※高性能的14位A/D转换器，转换速度快
※自动频率跟踪技术，保证了装置在测幅、测频、测相时计算的有效性及高精确性
※高可靠性的现场可编程逻辑芯片（FPGA），简化电路、提高可靠性及灵活性※先进的SMT贴片封装技术
※320×240点阵超大屏幕中文液晶图形化显示
※超大容量存储芯片，可记录装置在切换过程中全部信息，可打印或上传计算机分析
※免维护设计理念，整装置无任何可调节的器件
※宽温适应能力，装置可在-20～+60℃环境下可靠安全运行
※高抗干扰性能
能满足：
IEC255-22-4快速瞬变Ⅳ级标准
IEC255-22-2 静电放电标准Ⅲ级
IEC255-22-2 抗高频干扰试验（共模2.5KV/差模1KV）
GB7261 电压冲击试验（5KV）
GB/T 17626.5 冲击（浪涌）抗扰度试验Ⅲ级
GB/T 14598.9-1995辐射电磁场干扰试验Ⅲ级
1.3 主要技术数据
※装置电源：DC220V或110V （-20% ～ +15%）
※额定交流参数：电压100V 频率50HZ
※功率消耗：
直流回路：不大于10W
交流电压回路：不大于0.3VA/相
交流电流回路：不大于0.3VA/相
※过载特性：
交流电流回路
2倍额定电流下装置可连续运行
10倍额定电流下装置可连续运行10S
40倍额定电流下装置可连续运行1S
交流电压回路
1.5倍额定电压下装置可连续运行
※采样回路精确工作范围：
电流：0.2A ～ 100.0A
电压：0.5V ～ 150.0V
频率：15.0HZ ～ 55.0HZ
相角：0.0°～360.0°
※接点容量：
信号回路：载流容量2A 断弧容量60VA
出口回路：DC220V 5A
※测量精度：
电流（电压）：≤2％
频率：≤0.1HZ
相角：≤0.2°
※切换时间：
同时切换最小断电时间：10mS+（备用开关合闸时间+用户设定延时）-工作开关跳闸时间
串联切换断电时间：10mS+工作开关跳闸时间+备用开关合闸时间事件记录（SOE）分辨率： 1mS
1.4 主要功能配置
※正常情况下实现工作、备用电源之间的手动双向切换
※故障及非正常情况下实现工作至备用电源的单向切换
※快速、同期捕捉、残压、长延时四种切换方式可选择
※电流辅助判据的引入可有效防止工作分支辅助接点接触不良时装置误启动及保证装置的正确解耦
※独特的电压闭锁功能，可在母线电压下降较大时闭锁切换，有效防止启备变保护因非重要辅机同时启动时因起动电流过大而误动
※独立的备用分支后加速及过流保护功能
※二段式定时限低电压减载功能
※起备变高压侧开关热备用/冷备用方式可供选择
※母线PT小车检修时自动闭锁与母线电压相关的功能
※ PT断线报警及其他多种闭锁功能
※完善的故障录波功能，1000条历史事件循环记录，分辨率为1ms，可记录6秒切换过程中的各种幅值及波形
※自动上电打印功能
※ GPS对时及多种通信方式
1.5装置尺寸
宽×高×深＝450×177.5×290 mm
1.6 订货要求
※额定交直流参数
※组屏方式
※一次电气主接线图。