金智MFC5103AF工业企业电源快速切换装置说明书V1.05
MFC2000-2型快切装置技术说明书V4.21
MFC2000-2型微机厂用电快速切换装置技术说明书金智科技股份有限公司东大金智电气自动化有限公司本公司保留对产品更改的权利，如有与装置不同之处，以装置为准版权所有，请勿翻印、复印版权：V4.21 印刷：2006年03月1目录1.概述 (1)2.厂用电切换原理及分析 (3)2.1.厂用电切换存在的问题 (3)2.2.厂用电切换方式 (4)2.3.快速切换、同期捕捉切换、残压切换原理 (4)2.4.厂用电切换应用事项 (7)2.5.关于快速切换时间 (8)3.装置特点及主要技术指标 (10)3.1.装置主要特点 (10)3.2.主要技术指标 (11)4.装置软硬件简介 (13)4.1.硬件简介 (13)4.2.软件简介 (14)5.功能简介 (16)5.1.监测、显示功能 (16)5.2.切换功能 (16)5.3.低压减载功能 (17)5.4.闭锁报警、故障处理功能 (17)5.5.起动后加速保护功能 (20)5.6.画面自动弹出功能 (20)5.7.事件追忆、录波、打印、通信、GPS对时功能 (20)6.定值参数设定 (22)6.1.整定定值 (22)6.2.方式设置 (23)7.设计说明 (24)7.1.装置配置 (24)7.2.组屏 (24)7.3.交流电压输入 (24)7.4.附图 (25)8.附录 (29)1. 概述MFC2000型微机厂用电快切装置，适用于发电厂厂用电切换，或其它工业部门，如化工、煤炭和冶金等有较多高压电动机负荷的场合的电源切换。
这些场合对电源切换要求较高，在电源切换时不能造成运行中断或设备冲击损坏。
以往厂用电切换一般采用工作开关辅助接点直接（或经低压继电器、延时继电器）起动备用电源投入。
这种方式，若合闸瞬间厂用母线反馈电压与备用电源电压间相角差较大，或可能接近180 ，将对电动机造成很大的合闸冲击。
对加固定延时的切换方式，也因切换时系统运行方式、厂用负荷、故障类型等因素，不能可靠保证躲过反相点合闸。
交流电源切换器说明书
交流电源切换器使用说明书西安航天自动化股份有限公司地址: 西安市电子城电子一路西段八号邮编 : 710065 电话: (029)88782794 88782382传真：(029)887812651概述交流电源切换器是程控系统的交流供电设备，该系列设备通过对来自两个电网的交流输入控制，选择其中一路输入给系统的各交流用电设备供电。
交流电源切换器按输入电压分为单相AC220V、三相AC380V，按切换时间分为超快速、快速、普通型。
2型号说明×JQ ××－×－×K输出功率（kW）空:输出无分路5 : 切换电压220V时输出五分路（220V）10:切换电压220V时输出十分路（220V）F :输出分路空:输出无分路K:切换时间（≤5ms），快速无扰自动切换空:切换时间（≤15ms），普通无扰自动切换M:切换时间（≤150ms）。
交流产品系列代号S: 交流切换电压380V空:交流切换电压220V例如：1)JQK-4K即表示该电源为2路输入，切换电压为220V，切换时间≤5ms，切换功率为4kW（即：切换电流为18A）。
2)JQF-5-4K即表示该电源为2路输入，切换电压为220V，切换时间≤15ms，交流220V 分5路输出，切换功率为4kW（即：切换电流为18A）。
3)SJQM-40K即表示该电源为2路输入，切换电压为380V，切换时间≤150ms，切换功率为40kW（即：切换电流为60A）。
3技术参数3.1单相AC220V技术参数3.2三相AC380V技术参数(一)3.3三相AC380V技术参数(二)4使用方法4.1JQ系列切换器接口示意4.2SJQ(M)系列切换器(80K以下)接口示意4.3SJQ(M)系列切换器(80K及以上)接口示意380V交流输出220V交流A路交流输入B路交流输入4.4开机方法正确接入交流输入及负载，然后接通A路和B路输入电源开关。
快切
一、厂用电快切装置我厂厂用电快切装置由南京东大金智电气自动化有限公司生产的产品，型号为MFC2000型微机厂用电快切装置。
本装置适用于发电厂厂用电切换，在电源切换时不能造成运行中断或设备冲击损坏。
二、厂用电快切装置说明厂用电快切切装置面板由液晶显示屏、操作键、指示灯、232通信接口四部分组成。
液晶显示屏是操作使用人员与装置间的主要交流工具。
本装置采用240×128宽温液晶屏，配合操作键，可以进行测量值显示、功能投退、定值整定、就地手动切换操作、事件追忆、打印等操作。
三、操作键共有9个，分别为：1、↑、↓：上下移动菜单或滚屏。
2、←、→：移动定值参数位或选择追忆事件。
3、+、-：修改定值参数时，增减数字。
4、取消：取消当前定值输入或退出当前菜单。
5、确定：菜单选择确认或定值输入确认。
6、复位：可同时将主、辅CPU复位，但不能清信号，清信号应按“复归”钮或关装置电源。
四、指示灯共有8个，分别为：1、运行：装置处于正常运行状态时，约每秒钟闪亮3次，当处于闭锁状态时，约每2秒钟闪亮1次。
2、就地：亮时，表明手动切换操作只能在就地进行，否则，手动切换操作只能在远方进行。
3、工作：工作电源开关合时亮。
4、备用：备用电源开关合时亮。
5、动作：表明装置刚进行过切换操作，复归后熄灭。
6、闭锁：表明装置处于闭锁状态，含装置闭锁及出口闭锁。
7、通信1：通信发送灯。
用于装置与便携式电脑通信或与DCS通信。
8、通信2：通信接收灯。
用于装置与便携式电脑通信或与DCS通信。
232通信口用于与便携式电脑通信，可直接接插232串行口。
五、快切装置压板说明（以1号机快切装置压板为例）1、11LP 跳工作开关1111说明：跳闸压板，功能为允许断开1111断路器2、12LP 合工作开关1111说明：合闸压板，功能为允许接通1111断路器3、13LP 跳备用开关1101说明：跳闸压板，功能为允许断开1101断路器4、14LP 合备用开关1101说明：合闸压板，功能为允许接通1101断路器5、21LP 跳工作开关1112说明：跳闸压板，功能为允许断开1112断路器6、22LP 合工作开关1112说明：合闸压板，功能为允许接通1112断路器7、23LP 跳备用开关1102说明：跳闸压板，功能为允许断开1102断路器8、24LP 合备用开关1102说明：合闸压板，功能为允许接通1102断路器六、快切屏后开关说明：1、1K 1A段快切装置电源：1A段快切装置电源直流电源2、2K 1B段快切装置电源：1B段快切装置电源直流电源3、LK 照明电源：屏内照明交流电源4、AK 打印机电源：打印机交流电源七、运行操作说明1、快切装置投入前必须确认所有相关工作票已全部完成，所有措施已恢复，投入前必须查看继电保护检修交代，变动部分按交代执行。
电源切换器安装和操作指南说明书
WARNING: Danger of electrical shock or severe injury. Remove all jewelry prior to working on electrical equipment. Ensure electrical power is OFF ahead of th e Panel b oard or Switchboard before working inside the equipment. Do not remove circuit protective devices, or any other components until the power is turned OFF.CAUTION:· Read information thoroughly in the Overload Selection and Precautionary Table beforeinstalling or operating. See Figure 3.1�-��:------�===,=i;�==:r-r====�--,----�GENERALTo comply with the National Electrical Code and Underwriter's Laboratories, the switch must be · i nstalled in accordance with the information included in this instruction.STEP 1. RETRACT RAIL LATCHESLoosen rail latch screws (1) and retract latches (2) on both ends of the switch as shown. See Figure 1.3Figure 1.STEP 2. ALIGN UNITLocate the unit flush to the adjacent unit or mainlug base allowing no space between units.Line up the guides (3) on both ends of unit tonotches in the panelboard interior rails. See Figure 1STEP 3. INSTALL THE UNITPush inward, until the unit pressure connectors arefully engaged (plugged) into the busbar. Release thelatches. The latches will automatically lock into theinterior rail when the switch is fully engaged andnstalled. Tighten the rail latch screw (1) to bolt andlock the unit in place.GEH-6472 INSTALLATION INSTRUCTIONSSpectra Series™ Power Panel boardsInstalling Spectra Series (PCU) Process Control UnitsSTE P 4. WIR E CI RCU ITSSTE P 5. FIL LER PLA TESWirin g diag ram. S ee Fig ure 2.Filler kits ar e inclu ded w ith the unit. For re placem entfillers order the ap propri ate on e show n in T able 1.CAUT ION: Insert filler plates over all un usedspaces before energ izing P ower P anelCON TRO L PO WER TRA NSFO RME R KIT:Contro l p ower tr ansform er kits must b e order ed withpanelb oards. Refer to GEH -6473.�((3)" L 3\(2)" L2(U)" Ll I CiJCf IIIK 3BDCFI Ci 3056 (�IDISC.K2I(•) (2)I• L --_J KlDISC AUX TBJ,-------..;.;;(J ----'-1) l-'-'11�11 __ _.,... *6l �120VL1NPUT5�fiiiiND -AUT67[5)1(6)(5)�(6)K6(3)1(II)(3)mKSml(2) {I)(2)KIiTB2X2(1-IIJI OFF lc 1-3) &---------e ....-:.=:...:..:iif--t 1---l�!.....::-----_.----�6I IIITlI IIII*(2-11)1I II � 112-3);0AUTO INP UT0-:,-----...:.:.=�---""""-C l ) R,_.C ...... 2) __ _�fif d 5TB 3m 32MGL-------------.l!::.21)1/�(2:.!2) _________ --.:.:(1-'-i ) ,-..:[=2) __ __, *•SUPPLIE D BY CUSTOMERFigure 2.Table 1. Spectra Series ™ PCU Unit Selection GuideUnit Encl. X Catalog NumberConfigurationControlWidthHeight Voltage space APCU151FNDPD 3-pole Module, Double 120 26 4X APCU151FNDND 3-pole Module, Double 120 26 4X APCU151FNDPS 3-pole Module, Single 120 26 4X APCU15 I FNDNS 3-pole Module, Single 120264XFiller KitAFP4X AFP4X AFP4X AFP4X2COMBIN ATION MOTOR CONTRO LLER�v�ra���f p ��!�l n S ele c t io n !_!'!t Da ta 2.Tripping Current is 1201 of Dial Sel lingSelection a nd Dial Set ting Guide li nes "''"' .111 S•rk• Fero, ol to 1. Select overlo ad relay onthe FLA os shown on the motor na meplate.2.Adjust overload relay dial to the motor nameplat e FLA..,., ,,,,. s,,,k, Fedor""'" llrn to 1. Select overlo ad relay hose d on the follo wing formula: FLA shown on the motor n ameplateX Motor Service Factor X 0.95. For example: if th e Motor Service Facto r is 1.15, thenchoose the overload base on the formula (FLA X 1.15 X 0.95).2.Adjust overload r elay dial to the result of the formula shown abo ve.Caution:This unit is fed from on exter nal power sou rce. Disconnect po wer and contr ol wiring before preforming inspection or maintenance.Mise en garde:Ce materiel est olimente a partir d'une sour ce extreme. Deconnector l'oli mentationel le cabiage de co mmande avant d e proceder o !'ex amen ou a la ma intenance.Warning:Overload rela.Y,s with automatic re set may automat ically start a motor connected to a 2 wire control circuit. When automatic restarting is not desired, use a 3 wire control circ uit.Averlissement:Les relals de surch age a rearmement automotlque peuve nt eff e ctuer la mise en m orche automatique d'un mot eur connecte a un ci rcuit de commonde b ifilaire. Si la mise en marche automatique n'est pas souhaitee, utiliser un circuit de commande trifilair e.Danger: SPEC TRA PCUOVERLOAD MOTOR FULL LOADMANUAL3ph, 3 Heater RECOMM. AUTO R ESETAmpere TIME CATALOGDELAY NUMBERMIN. MAX. J FUSE RT18 0.16 0.26 1 RT1C 0.25 0.41 1 RT1D 0.40 0.65 1 RT1F 0.65 1.1 1.5 RT1G 1.0 1.5 2 RT1H 1.3 1.9 3 RT1J 1.8 2.7 4 RT1K 2.5 4.1 6 RT1L 4.0 6.3 9 RT1M 5.5 8.5 12 RT1N 8.0 12.0 20 RT1P 10.0 16.0 25 RT1S 14.5 18.0 30 RT1T 17.5 22.0 30Unless Class J fuses are used thi s switch may presen t a risk of fire an d personal injury if installed on circ uit capable of delivering more than 100,000 RMS symm etrical amperes.Danger:�A moms d'utiliser des f u sibles de class J, eel interrupteur peu t presenter Amp �use Maximum Horsepower ( 3 Phase ) un risqued'lincendie et de blessure s'il est installe sur un circuit pouvant R a ti n g (Cl���) 200V I 208V I 240V I 480V I 600Vdebiter un courant efficace symetrique superierur a 100 000 A.A I I e n l ion: ,I 2 2 A I J Is I 7. s I 1. s I 1 s I 1 s IT he openin g o f t �e branc h-ci rcuit prot ec t ion �evice 1T10Y be indic a t ion that *H orse pow er R a ti ng s or e De t er min ed by the Selec t ed Ov erloa d R ela ys a fault has been interru pted. To reduce lhe risk of fire or ele ctric shock, current-earring parts ond other compon ents of the starter sho uld be examined and replaced if domog ed. If burnout of the overhead occur s, then the complete overhead relay must be replaced. Altention: Le declenchement du dispositif de protection de la derivation peut indiquer. qu'un court circuit s'est produit. Afin de reduire le risque d 1lncendle oude choc electrique les places conductrices et autres composants du demorreur dcvroient etre verifies et remploces s'ils sont endommoges. Si le dispositif de protection contre la surcharge est detruit, on doit le remplacer au complet.Fuse and Short Circuit Inform a tion:Terminals: USE 75°C. cu.Wire ONLYL o od End. Terminals: A W G wire size:lb/in maximum:Control Circuit Fusing:REFER TO GEH-6473When protected by Closs J fuses, this switch is suitable for use on a circuit capable of delivering not more than 100ko RMS symmetrical, 600v. max.Figure 3. O VERLOAD SELECTIO N AND PRECAUT IONARY INF ORMATIO N14-B14-203NOTE:These instructions do not purport to cover all details or variations in equipment nor to provide for every possible contingency to be met in connection with installation operation or maintenance. Should further information be desired or should particular problems arise which are not covered sufficiently for the purchaser's purposes, the matter should be referred to the ABB Company .41S Q C 900012M 0201 G E H -6472D , N o v e m b e r 2020—ABB Inc.305 Gregson Drive Cary, NC 27511.—We reserve the right to make technical changes or modify the contents of this document without prior notice. With regard to purchase orders, the agreed particulars shall prevail. ABB Inc. does not accept any responsibility whatsoever for potential errors or possible lack of information in this document.We reserve all rights in this document and in the subject matter and illustrations contained therein. 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关于MFC2000-3A型厂用快切装置切换功能浅析
关于MFC2000-3A型厂用快切装置切换功能浅析摘要:微机型厂用电快切装置和备自投装置在发电厂厂用电系统已经广泛应用，厂用电切换装置的灵敏性、可靠性对于发电机组的安全、平稳运行至关重要。
本文主要浅析快切装置的切换方式及切换过程中的危险点。
关键词：快切装置；快切；危险点0引言厂用电快速切换装置是发电厂厂用电气系统的一个重要设备，对发电厂乃至整个电力系统的安全稳定运行有着重大影响。
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或人身伤害，而可靠性则体现为保障切换成功，避免保护跳闸、重要辅机跳闸等造成机炉停运的事故。
我厂6kV厂用电系统有两个电源：即工作电源和备用电源。
正常运行时机组厂用电由工作电源供电，启停机过程中或事故状态下由备用电源供电。
我厂厂用电快速切换装置为金智科技股份有限公司生产的MFC2000-3A型装置，1 快切装置的切换模式1）快速切换：在母线残压还没有下降之前,投上备用电源。
为了避免母线电压与备用电源电压相位差过大时进行切换的危险,快切装置具有在切换过程中非同期闭锁的功能,当不满足同期条件时,闭锁快速切换,转而进行同期捕捉。
2）同期捕捉：在母线电压还未大幅下跌之前,软件连续分析母线相差、频差值,通过对母线相位变化的实时计算分析,根据合闸所需时间,捕捉合闸时机,使得合闸完成时备用电源电压与母线电压的相位差接近0°。
这样既减小了对厂用设备的冲击电流,又利于设备的自启动。
同期捕捉切换的最大允许频差为6.0Hz。
3）残压切换：当快切和同捕不能满足时,当母线残压下降到设定电压时实现的切换为残压切换。
经残压检定的慢速切换作为快速切换和同期捕捉的后备切换,以提高切换的成功率。
4）长延时切换：在某些情况下,母线上残压可能不容易衰减或残压切换参数设置不合理,可能会推迟或不再进行合闸操作。
当检测到母线电压低于母线允许电压参数设定值时,装置启动长延时允许切换计时,当累计时间大于长延时时间设定值时,装置发出合闸命令,装置中的长延时切换是其他切换方式的后备补充。
快切装置说明书
第一章概述MFC2000型微机厂用电快切装置，适用于发电厂厂用电切换，或其它工业部门，如化工、煤炭和冶金等有较多高压电动机负荷的电源切换，这些场合对电源切换要求较高，在电源切换是不能造成运行中断或设备冲击损坏。
以往厂用电切换一般采用工作开关辅助接点直接起动备用电源投入，这种方式，若合闸瞬间厂用母线反馈电压与备用电源电压间相交差较大，或可能接近180°，将对电动机造成很大的合闸冲击。
对加了固定延时的切换方式，也因各种因素，不能可靠保证躲过反向点合闸。
如残压衰减到一定幅值后投入备用电源，则由于断电时间过长，母线电压和电动机转速都下降很大，将严重影响锅炉运行工况，在这种情况下，一方面有些辅机势必退出运行，另一方面，备用电源合上后，由于电动机成组自起动电流很大，母线电压将可能难以恢复，从而导致自起动困难，甚至被迫停机停炉。
MFC2000型微机厂用电快切装置解决了上述厂用电安全运行问题，从1997年投运运行，已经在很多电厂广泛地应运，而且动作正确率和切换成功率均很高，实践证明其可靠性较强，本快切装置经历了两代装置，第一代是MFC2000-1型快切装置，第二代是MFC2000-2型快切装置，是MFC2000-1型装置的改进型，在硬件上和软件上都采用了较先进的技术，如硬件利用了双CPU结构，分工协调，保证了切换的可靠性、快速性和灵活性。
软件采用了汇编和C 语言相结合的技术，是本装置功能得到了很大的增强，且有较强的实用性和实践中分析事故和问题的功能。
第二章厂用电切换原理及分析2．1 厂用电切换方式厂用电源切换的方式可按开关动作顺序分，也可按启动原因分，还可按切换速度进行分类。
（1）按照开关动作顺序分类（动作顺序以工作电源向备用电源为例）：◆ 并联切换：先合上备用电源开关，两电源短时并联，再跳开工作电源开关，这种方式多用于正常切换，如起、停机过程中的厂用电倒换。
并联方式分为自动和并联半自动两种。
◆ 串联切换：先跳开工作电源开关，在确认工作开关跳开后，在合上备用电源开关。
快速切换开关
序言很多重要场合用电可靠性**重要。
为了提高负载的用电可靠性，一般供电系统都采用双电源供电，如双路市电、一路市电加一路UPS。
然而更加可靠的方法是采用双UPS供电，如很多厂矿企业计算机系统、综合商业IDC机房、银行的营业网点、电信、移动、电力系统中很多重要负载等都采用这种供电方法。
对于双电源而言，如何**、快速、有效地切换直接影响用电可靠性，尤其是很多设备可接受的停电时间极其苛刻，如：要求停电时间不能超过10ms，有的甚*要求5ms，面对这种要求，普通的ATS等机械触点是无法担当此任的，而高速静态转换开关以及快速掉电**能快速、**、有效地实现双电源的切换，国高公司综合多年电力切换的现场经验打造出GSS系列静态开关，该系列分为单相和三相系统。
该系列开关具有体积小，安装灵活，长期可靠等优势。
GSS静态转换开关的技术特点：◆自动识别输入的相位关系。
◆具有手动转换、强制模式转换、失压转换及过压转换功能。
◆具有滚动转换和同步转换自动适应功能。
◆转换时间≤5ms，确保系统不停电。
◆过负载能力强，能承受满负载开机。
◆具有输入过、欠压，输出过、欠压，过温、过载等报警保护功能。
◆7寸触摸屏，状态信息一目了然。
本手册给客户提供三相静态转换模块必要的安装，*作和维护技术信息。
请在*作机器之前阅读此手册，并请妥善保管手册予以备用。
◆在仔细阅读理解本手册并能正确使用之前，请不要安装、*作、维护或检查本产品◆遵从产品及附带的印刷品中标示的警告事项及说明◆开始接线前必须断开前级电源空开◆静态转换开关必须可靠接地，接地电缆尽量使用粗线，连接点尽量靠近电源模块，接地线尽量短◆转换开关在切断电源后，内部仍会有高压，切勿打开机箱触摸内部器件，以免对*作者和本产品造成伤害◆安装地点请远离水，蒸气和其他液体物质，远离易燃易爆物质◆安装电缆必须符合要求，请不要使用电缆线超载工作，避免火灾及电击事故发生-1-第一部分GSS 静态转换开关介绍1.1一般描述静态转换开关是一个双路输入的转换开关，平时一路接通，另一路断开，由一路交流输入向负载供电。
快切装置原理说明书
快切装置原理说明一快切的作用：火力发电厂厂用电系统一般都具有两个电源：即厂用工作电源和备用（启动）电源，其典型接线如图1所示。
目前绝大多数大型机组火力发电厂都采用单元接线，正常运行时机组厂用电由单元机组供电，停机状态由备用电源供电，机组在启动和停机过程都必须带负荷进行厂用电切换。
另外，当机组或厂用工作电源发生故障时，为了保证厂用电不中断及机组安全有序地停机，不扩大事故，必须尽快把厂用电电源从工作电源切换到备用电源。
二启动快切的模式1 正常手动切换功能手动切换是指电厂正常工况时，手动切换工作电源与备用电源。
这种方式可由工作电源切换至备用电源，也可由备用电源切换至工作电源。
它主要用于发电机起、停机时的厂用电切换。
该功能由手动起动，在控制台或装置面板上均可操作。
手动切换可分为并联切换及串联切换。
1.1 手动并联切换（切换逻辑示意图见附图3）A 并联自动并联自动指手动起动切换，如并联切换条件满足要求，装置先合备用（工作）开关，经一定延时后再自动跳开工作（备用）开关。
如果在该段延时内，刚合上的备用（工作）开关被跳开，则装置不再自动跳开工作（备用）开关。
如果手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁且发闭锁信号，等待复归。
b 并联半自动并联半自动指手动起动切换，如并联切换条件满足要求，装置先合备用（工作）开关，而跳开工作（备用）开关的操作则由人工完成。
如果在规定的时间内，操作人员仍未跳开工作（备用）开关，装置将发告警信号。
如果手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁且发闭锁信号，等待复归。
注意：1：手动并联切换只有在两电源并联条件满足时才能实现，并联条件可在装置中整定。
2：两电源并联条件满足是指：⑴两电源电压幅值差小于整定值。
⑵两电源频率差小于整定值。
⑶两电源电压相角差小于整定值。
⑷工作、备用电源开关一个在合位、另一个在分位。
⑸目标电源电压大于所设定的电压值。
⑹母线PT 正常。
1.2 手动串联切换（切换逻辑示意图见附图4）手动串联切换指手动起动切换，先发跳工作电源开关指令，不等开关辅助接点返回，在切换条件满足时，发合备用（工作）开关命令。
MFC2000-6厂用电快切装置应用及原理介绍V1.0
如能在A－B段内合上备用电源，则既能 保证电动机安全，又不使电动机转速下 降太多，这就是所谓的“快速切换”。
13
13
快速切换(续)
能否快速切换取决于：
工作电源与备用电源的固有初始角差; 启动方式（保护启动等）； 开关的固有合闸、分闸时间； 母线当时的负荷情况（角差变化速度△Φ/△t ）
工作变 1DL
30
30
软件结构
开关量输出
模拟量采集
DSP 模拟量计算 切换主逻辑 辅助功能
打印
通讯
显示
开入量
31
31
完善的切换功能
按起动方式分：手动起动、保护起动、异常起动。 按切换顺序分：并联切换、串联切换、同时切换。 并联切换具有：自动、半自动功能。 按切换结果分：快速、同期捕捉、残压、长延时。
32
32
切 换 功 能 图
40
40
其他功能
事件追忆 录波功能 GPS对时 打印 双网通讯 …
41
41
设计说明
电压：母线三相电压2TV 工作电压1TV 备用电压4TV 电流：工作进线1相电流 备用进线3相电流
42
42
设计说明(续)
开入： 保护起动 保护闭锁 工作辅接点 备用辅接点 PT隔离开关 手动切换 手动切换方式 切换投退 复归
10
10
不同断电时间厂用母线电压恢复曲线
U 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 t(20ms)
11
11
等值电路
工作变 1DL 起备变 2DL
以等值电势VS 和等值电抗XS代表备 用电源系统 以等值电势VM 和等值电抗XM来表 示失电母线上所有电动机 △U（％）＜1.1 / K ； K＝ XM /（XS ＋XM）
东大金智MFC2000-2快切装置
MFC2000-2型 微机厂用电快速切换装置 技 术 说 明 书 东大金智软件股份有限公司 南京东大金智电气自动化有限公司 本公司保留对产品更改的权利以装置为准 版权所有复印 第二版 印刷１ 目 录 １． 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１ ２． 厂用电切换原理及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ ２．１ 厂用电切换存在的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ ２．２ 厂用电切换方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ ２．３ 快速切换残压切换原理．．．．．．．．．４ ２．４ 厂用电切换应用事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７ ２．５ 关于快速切换时间．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８ ３． 装置特点及主要技术指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ ３．１ 装置主要特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ ３．２ 主要技术指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１ ４． 装置软硬件简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３ ４．１ 硬件简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３ ４．２ 软件简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１４ ５． 功能简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１６ ５．１ 监测故障处理功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７ ５．５ 起动后加速保护功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２０ ５．６ 事件追忆打印ＧＰＳ对时功能．．．．．２０ ６． 定值参数设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２ ６．１ 整定定值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２ ６．２ 方式设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２３ ７． 设计说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４ ７．１ 装置配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４ ７．２ 组屏．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４ ７．３ 交流电压输入．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４ ７．４ 附图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２５ ８． 附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３０ １ １． 概述 MFC2000型微机厂用电快切装置或其它工业部门煤炭和冶金等有较多高压电动机负荷的场合的电源切换在电源切换时不能造成运行中断或设备冲击损坏或经低压继电器起动备用电源投入若合闸瞬间厂用母线反馈电压与备用电源电压间相角差较大将对电动机造成很大的合闸冲击也因切换时系统运行方式故障类型等因素如待残压衰减到一定幅值后投入备用电源母线电压和电动机的转速都下降很大在这种情况下另一方面由于电动机成组自起动电流很大从而导致自起动困难MFC2000型微机厂用电快切装置是为解决上述厂用电的安全运行问题东大电气系与望亭发电厂联合研制的高科技产品广泛征求了设计院参考吸收了引进工程中ASEA西门子微机型相应设备的先进设计思想和技术并于1997年8月通过鉴定300MWÖÁ½ñÒÑÓÐ100多套装置在望亭华能苏州电厂上海吴泾电厂安徽洛河电厂广西桂林电厂四川广安电厂内蒙达拉特电厂青海桥头电厂山东十里泉电厂装置已经历了数十次事故切换和百余次正常切换动作正确率和切换成功率均达100%ÎÞÒ»Àý¾Ü¶¯MFC2000-2型快切装置是MFC2000-1型装置的改进型继承了1型装置的成熟经验主从CPU 分工协调又保证了切换速度及配置的灵活性采用汇编和C 相结合的先进技术又充分发挥了C 的强大功能增加了分支电流测量录波等其它实用功能采用大液晶显示屏能直接显示主接线并实时显示各种运行参数和状态既有485口接入DCS 系统并开发了上位机应用软件定值修改以及录波分析２ MFC2000微机快切装置获国家电力公司1998年度科技进步三等奖和华东电力集团公司1998年度科技进步二等奖３ ２．厂用电切换原理及分析 2.1. 厂用电切换存在的问题大容量火电机组的特点之一是采用机电单元集控方式可靠性有着相当重要的影响发电机组对厂用电切换的基本要求是安全可靠而可靠性则体现为提高切换成功率以往的厂用电切换方式主要采用以下几种方式或经低压继电器起动备用电源投入短延时切换² 在合闸回路中另串普通机电式或电子式同期检查继电器即残压切换以上几种厂用电切换方式都不能很好地满足安全性国内有关资料已经提供了不少同厂用电切换有关的问题和事故设备冲坏等厂用电切换不当引起的问题有些是明显的而有些是渐变的电动机或备用变受一两次冲击并不一定马上就损坏也并不一定引起足够的重视较长时间未发生问题并不意味着不存在隐患如某电厂600MW 引进机组由于原设计不合理但这显然留下了更大的隐患某电厂由于工作电源与备用电源间电气距离很大, 连正常切换都无法保证国内近几年的新建工程也基本采用了快速切换装置厂用电源采用新一代快速切换装置已毋容置疑也可按起动原因分４ 2.2.1. 按开关动作顺序分类(动作顺序以工作电源切向备用电源为例² 并联切换两电源短时并联这种方式多用于正常切换停机后文详述先跳开工作电源再合上备用电源此种方式多用于事故切换这种方式介于并联切换和串联切换之间工作开关跳开之前发出可设置延时来调整也可用于事故切换² 正常手动切换快切装置按事先设定的手动切换方式同时² 事故自动切换发变组起动快切装置进行切换串联进行分合闸操作有两种不正常情况母线电压低于整定电压达整定延时后并按自动方式进行切换由工作开关辅助接点起动装置2.2.3. 按切换速度分类:² 快速切换 ² 短延时切换 ² 同期捕捉切换 ² 残压切换2.3. 快速切换残压切换原理2.3.1. 快速切换假设有图1所示的厂用电系统备用电源由电厂高压母线或由系统经起动/备用变引入厂用母线由工作电源供电必须跳开工作电源开关1DL 跳开1DL 时厂用母线失电电动机将惰行称其为残压５ 以极坐标形式绘出的某300MW 机组6KV 母线残压相量变化轨迹(残压衰减较慢的情况)如图2所示 厂用电一次系统简图 图V S 为备用电源电压U 为备用电源电压与母线残压间的差拍电压电动机承受的电压U M 为ＸM)1X M --母线上电动机组和低压负荷折算到高压厂用电压后的等值电抗. X S --电源的等值电抗.令KX SK 2则有Ｕ ３Ｕ１．１ ／ Ｋ 设K则图以A 为圆心Ａ＇＇Ａ＇＇的右侧为备用电源允许合闸的安全区域若取K则图Ｂ＇＇的左侧均为不安全区域其电压相量端点为AÈçÄÜÔÚAÔò¼ÈÄܱ£Ö¤µç¶¯»ú°²È«Õâ¾ÍÊÇËùνµÄ６ 图2中实际应用时如60°≡∉∏′℘ ℑ•′≥⊇±∝⊗∩∂∪©ƒ∠ϒ©∨60°⊂〈∩°ℑ↵∝⊗×⌠∠ϒ∪ϒ ©∨∅∝″ ≡⊆≡∉∏′⊇±…™合闸时间为100ms快速切换的整定值有两个在装置发出合闸命令前瞬间将实测值与整定值进行比较由于快速切换总是在起动后瞬间进行2.3.2. 同期捕捉切换同期捕捉切换由东南大学首次提出其原理概括如下过B 点后BC 段为不安全区域在C 点后至CD 段实现的切换以前通常称为或用固定延时的方法并不可靠尽量做到在反馈电压与备用电源电压向量第一次相位重合时合闸同期捕捉切换以上图为例该时间要短得多特别是同相点合闸因此时厂母电压衰减到6570µç¶¯»úתËÙ²»ÖÁÓÚϽµºÜ´ó需要说明的是同期同期同期捕捉切换时其定子绕组磁场已由同步磁场转为异步磁场因此若相角差不大定子磁场也将很快恢复同步所以合上在实现手段上一种基于原理取决于该时的频差计算并整定出合闸提前角当相差达到整定值即发合闸命令放弃合闸这种方法缺点是合闸角精确度不高另一种基于原理相差计算出离相角差过零点的时间发出合闸命令能较精确地实现过零点合闸但实用时一是要准确地找出频差不能简单地利用线性模型有跳变10ms 一点造成频差及相差测量的间断和偏差合闸回７ 路的时间也有一定的离散性等相差的变化速度可达1-2因此MFC2000系列快切装置的同期捕捉切换方法并用最小二乘法来克服频率变化及测量的离散性及间断性如不计合闸回路的时间偏差10同期捕捉切换整定值也有两个为频差和相角差为频差和越前时间频差整定可取较大值额定电压后实现的切换通常称为但由于停电时间过长自起动时间等都将受到较大限制残压衰减到40Ë¥¼õµ½20¶ø¶ÔÁíÒ»»ú×éµÄÊÔÑé½á¹û±íÃ÷的时间为2秒合成的母线残压特性曲线与分类的电动机相角因此安全区域的划定严格来说需根据各类电动机参数所带负荷等因素通过计算确定可根据典型机组的试验确定母线残压特性母线电压和频率衰减的时间主要取决于试验前该段母线的负载电压下降得越慢而相同负载容量下则电压达到最初反相和同相的时间越短快速开关的合闸时间一般小于100msÕâΪʵÏÖ¿ìËÙÇл»ÌṩÁ˱ØÒªÌõ¼þ²¢¼Ù¶¨´Óʹʷ¢Éúµ½¹¤×÷¿ª¹ØÌø¿ªË²¼äÔòÈô²ÉÓÃͬʱ·½Ê½Çл»¶Ïµçʱ¼äÈç10ms则备用电源合上时相角差也很小若采用串联切换假定为100msÏà½Ç²îԼΪ20°±÷©℘∝ ™×≡∉∏′⊇±∝⊗≥∑≈∝ℑ®″″≈≡⇐×⌠国外在发电厂厂用电或其它有高压电动机场合煤炭和冶金行业的变电站电源切换中且切换方式以同时方式为主８ 快速切换能否实现还取决于系统结线系统结线方式和运行方式决定了正常运行时厂用母线电压与备用电源电压间的初始相角如大于20°ℑ←∏ ≥≤″′ℑ♠∩∠≈≈®″↔®∫≈•ℑ⊂↔×⌠∂ ⊇♣°⇐≈∫™≥⊃⊃±÷⊄ ≈∝⊇ℜ≠⊇∉◊ ∩≡⊆•√∝±™≈↓±≤≈⁄∂↓⋅ ⊇±…™≡⊆÷∅™⊄©∠≠¬↵♠≠¬∝⊗∂↓⋅⊇±…™…°⊄≥∠∫®″ ↔©°∉∅∝ℜ⊇因此可能出现这样的情况客观条件上无法实现快速切换有时快切不成功有关数据表明残压衰减到允许值为1¶ø³¤ÑÓʱÔòÒª¾-ÏÖ³¡ÊÔÑéºó¸ù¾Ý²ÐѹÇúÏßÕû¶¨ÒÔ±£Ö¤×ÔÆ𶯵çÁ÷ÔÚ4¿É¼û½ÏÖ®²ÐѹÇл»ºÍ³¤ÑÓʱÇл»ÓÐÃ÷ÏԵĺô¦ÓÐЩµç³§²ÉÓ÷¢Ïß·×é½ÓÏß·½Ê½而起动电源则由附近220或110KV变电站提供厂用工作电源与备用电源间存在较大的初始相角差有些时候甚至大于20°∏®∠♥∩ ↵∉ℜ2.5. 关于快速切换时间快速切换时间涉及到两个方面二是快切装置本身的动作时间当然是越短越好从实际要求来说国产真空开关通常都能满足快切装置以串联方式实现快速切换时母线反馈电压与备用电源电压间的相位差在备用电源开关合闸瞬间一般不会超过20°-30°≥∑≈ ∝ℑ⊗÷∉⇓∝ ∇≠∝⊗∝ℜ™…°∝∂↓≈⋅♠⊄∧∝⊗∉ℜ∝∝∪®∫⊄¬∂™≈ℜ↓∝⊗™⊄∠∠× ℵ×∝⊗©°∉″≈×⌠®∫∈♠↵ ⊄∧∩∠≈≈⋅∂∈∅∝″≡⊆∉◊∈≈″∝⊗±™≈↓∉ℜ相位差仅减小几度快切装置本身的固有动作时间包括其硬件固有动作时间和软件最小运行时间开关量输出两部分的光隔及继电器动作时间软件最小运行时间指最快情况下软件完成测量执行等的时间过分追求快速对快切装置来说同样是不必要的从硬件来说９ 造水平而言仅采用光藕隔离采用继电器-光藕两级隔离的技术更为成熟可靠针对开关断开时灭弧引起的暂态所需进行的一些特别计算处理以及开关量输入测量时的去抖处理等都是保证装置动作的准确性和可靠性所必不可少的于切换几无影响国外微机型厂用电快速切换装置的固有动作时间一般较长其固有时间约40msÔÚʹʴ®Áª·½Ê½ÏµĶ¯×÷ʱ¼ä¸ü´ï100ms１０ ３．装置特点及主要技术指标 3.1. 装置主要特点MFC2000-2型微机快切装置的主要特点如下事故切换和不正常情况切换功能同期捕捉和残压切换功能² 兼有并联3.1.2. 其它功能完备² 保护闭锁只在切换时才会投入PT 断线去耦合能实时显示主接线母线电压频率差 ² 中文操作菜单方便明了操作过程中的提示切换后的记录追忆等信息均可随时提供实现远方操作和信息上送具有专用通信接口软件并对记录数据进行分析打印等功能² 外部模入开出均与内部电路隔离省工抗干扰１１ 3.1.6. 工艺先进大面板结构² 插拔式模块² 元器件基本采用国际知名公司产品3.1.7. 可靠性高² 主要部件的自检² 软硬件冗余3.2. 主要技术指标3.2.1. 工作环境条件² 环境温度＋５０5%86DC220V/DC110V² 允许偏差＋１０％ ² 纹波系数5A² 交流电压50Hz3.2.4. 功率消耗² 交流电流回路每相不大于1VA ² 交流电压回路每相不大于1VA ² 直流电源回路不大于30W²»´óÓÚ50W2倍额定电流10倍额定电流４０倍额定电流² 交流电压回路连续工作80%Á¬Ðø¹¤×÷１２ 3.2.6. 测量准确度² 电压电流2%²»´óÓÚ² 相角 ² 延时 3.2.7. 输出接点容量² 跳合闸出口１１０５Ａ² 信号１１０５０Ｗ3.2.8. 装置自身时钟精度24h 误差不大于3.2.9. 快速切换时间² 事故同时切换12 ms ±¸Óÿª¹ØºÏբʱ¼ä² 事故串联切换12 msÍⲿ±£»¤Æ𶯽ӵã±ÕºÏÖÁ±¸Óÿª¹ØºÏÉÏ482.6H 300mm3.2.11. 重量约15KG１３ ４．装置软硬件简介 4.1. 硬件简介MFC2000-2型快切装置采用2片INTEL 80C196 KC CPU Âß¼-ºÍÇл»µÈÖ÷Òª¹¦ÄÜͨÐÅÖ÷´ÓCPU 间通过双口RAM 进行数据交换CPU 板总线不外引MFC2000-2型快切装置的硬件构成示意图见图3Ò»²¿·Ö½øÈë12位高速A/D 转换器测量幅值HSI 的分辨率为2µs开关量输入和输出部分均采用光电隔离技术跳合闸出口经逻辑组合进一步提高可靠性箭头式触摸键和LED 信号指示灯组成１８０点阵式１４ 装置设有2个通信接口半双工最大传输距离1000m另1个为232口装置设标准并行打印口一个装置设标准GPS对时信号接口1个可与GPS系统进行精确对时其软件有两大部分主CPU的软件包括开关量输入检测切换动作信号及包含采样从CPU软件包括液晶显示通信主 １５ 图4 主１６ ５．功能简介 5.1.监测² 厂用母线三相电压UaUc 或UabUca³§±ä·ÖÖ§»ò·¢µç»ú¶Ë任一相电压或任一线电压² 备用电源电压Uby或UabUgz 或Uby² 厂用母线Ua与后备电源电压间的频率差或UabUgz 或Uby² 备用分支三相电流IaIc±¸Óÿª¹Ø¼°³§ÓÃĸÏßPT 隔离开关分合闸状态² 所有外部投退或内部软压板投退状态在控制台正常切换是双向的也可以由备用电源切向工作电源５．２．１．１． 并联切换 ² 并联自动若并联切换条件满足工作经一定延时后再自动跳开工作开关刚合上的备用开关被跳开备用若起动后并联切换条件不满足并进入等待复归状态手动起动合上备用开关备用若在规定的时间内备用装置将发出告警信号装置将闭锁发信５．２．１．２． 正常同时切换 手动起动备用在切换条件满足时工作若要保证先分后合１７ 正常同时切换可有三种切换条件同期捕捉快切不成功时自动转入同期捕捉或残压单向事故切换有两种方式保护起动在确认工作开关已跳开且切换条件满足时串联切换有三种切换条件同期捕捉² 事故同时切换先发跳工作电源开关命令或经用户延时事故同时切换也有三种切换条件同期捕捉5.2.3. 不正常情况切换不正常情况切换由装置检测到不正常情况后自行起动只能由工作电源切向备用电源² 厂用母线失电时间超过整定延时切换条件同期捕捉² 工作电源开关误跳包括人为误操作装置将在切换条件满足时合上备用电源快速残压切换过程中的短时断电将使厂用母线电压和电动机转速下降此时若切除某些不重要辅机本装置可有二段低压减载出口以备用电源合上为延时起始时间故障处理功能装置具有闭锁报警及故障处理功能１８ 图5 闭锁结构图与上述闭锁结构相关² 装置闭锁或装置动作一次以后² 出口闭锁位置闭锁的三个条件中有任意一条满足² 装置异常闭锁² 装置动作一次以后 ² 有闭锁A ² 有闭锁B5.4.1.开关位置异常装置起动切换的必要条件之一是工作另一个打开若正常监测时发现这一条件不满足发中控信号另外装置将根据不同的切换方式分别处理并给出位置异常闭锁信号同时切换或并联切换中将造成两电源并列跳开刚合上的开关１９ 5.4.2. 装置异常装置投入后即始终对某些重要部件如CPU EEPROMÒ»µ©ÓйÊÕϽ«·¢ÖпØÐźÅ5.4.3. 保护闭锁保护闭锁为外接开入量如分支过流可由这些保护给出的空接点将装置闭锁保护闭锁¶ø²»ÊÇÖпØÐźÅ×°ÖñÕËøÔò×°ÖÃÒ»¶¨½øÈëµÈ´ý¸´¹é״̬װÖò»ÄÜÇл»×°ÖòÅÄܽøÈëÔËÐÐ̬5.4.4. PT 断线厂用母线PT 一相或二相断线时5.4.5. 后备电源失电监测若工作电源投入时备用电源失电或备用电源投入时工作电源失电装置将给出报警信号并进入等待复归状态可在菜单中选择此项功能的投退后备失电闭锁在后备不失电情况下同捕而在后备失电情况下5.4.6.装置闭锁这是一个总的信号装置将自行闭锁在此状态下只能手动复归解除则复归后信号依旧² 装置方式设置菜单中的出口投退选择为² 外接开入量有闭锁输入² 装置快切越前时间退出出口闭锁出口闭锁可往复投退出口闭锁时一旦以上三种条件都不满足２０ 5.4.8. 装置失电装置开关电源输出的特设电压监视回路该功能独立于CPU 工作都将同时输出一对空接点１１０５０Ｗ接点闭合持续时间为5秒5.6. 事件追忆打印GPS 对时功能切换完成后残压曲线5.6.1. 事件追忆事件追忆有以下内容² 动作时间月时秒² 本次切换中所有整定值 ² 所有功能投退状态低压起动投/退² 起动原因手动² 选择的切换方式同时² 装置发出了哪些跳合闸命令 ² 合闸时满足的条件同期捕捉² 闭锁和故障情况 ² 装置起动时刻的时间相差频差母线三相电压及分支三相电流² 跳闸完成时刻的时间相差频差母线三相电压及分支三相电流² 合闸完成时刻的时间相差并不因掉电或复归而丢失打印出从起动开始前100ms 及其后每隔10ms 时间的频差母线电压每次切换录波时间为2秒２１ ² 可将便携式电脑直接接上装置面板上的232通信口传送以上数据显示或打印电流电压录波曲线5.6.3. 通信装置有两路通信接口可通过该接口接便携式电脑实现装置模拟量动作信息入库打印等功能双线制默认规约为MODBUS5.6.4. GPS 对时空接点或有源接点接入直流24V２２ ６．定值参数设定 装置所有整定值控制字修改前必须输入正确密码装置出厂时的密码为00006.1. 整定定值序号 整定值名称 单位 范围 缺省值 备注 １ 正常并联切换频差 Ｈｚ ０．０２２０．０ １５．０ ３ 正常并联跳闸延时 ｓ ０．０１２．０ １．５ ５ 快速切换相差 度 ０．５５．０ ５．０ ７ 同捕恒定越前相角 度 －３０１５０ ７０ 合闸回路总时间 ９ 残压切换电压幅值 ６０ ２５ １０ 失压起动电压幅值 ９０ ４０ １１ 后备失电电压幅值 ９０ ８０ １２ 低压切辅机电压幅值 ８０ ７５ １３ 失压起动延时 ｓ ０．１０５００ ５０ １５ 备用高低压合闸延时 ｍｓ ０２０．０ ０．５ １７ 切辅机二段延时 ｓ ０．０３０．０／９０．０／² 同捕恒定越前时间由于装置是根据实时测量数据计算判断发合闸命令的提前量所以同捕恒定越前时间比同捕恒定越前相角更精确举例说明不同相时情况参见７．３且假定母线电压与工作电源电压间是同相的参考图７．３则整定初始相角为０度整定初始相角为－３０度整定初始相角为－６０度 ２３ 6.2. 方式设置序号 方式设置名称 范围 缺省值 １ 控制方式 远方同时 串联 ３ 失压切换方式 串联并联半自动半自动 自动 ６ 失压起动 投入退出 投入 ８ 同捕越前相角 投入退出 投入 １０ 残压切换 投入退出 退出 １２ 后备失电闭锁 投入退出 投入 备注此功能用于在备用ＰＴ检修时后备失电闭锁此时装置仍能进行切换在后备不失电情况下而在后备失电情况下２４ ７．设计说明 7.1. 装置配置每台机组每一个厂用分支须配置一套独立的快切装置事故自动切换为单向手动切换和自动切换一般动作于一个6KV 工作电源开关和一个6KV 备用电源开关起/备变平时可以热备用在冷备用情况下装置可同时合高低压两侧开关高低压开关最好均为快速开关不能保证快速切换7.2. 组屏每个标准屏(柜)最多可安装4套快切装置1个打印机共享器每排8个一般情况下7.3. 交流电压输入² 厂用母线电压ＵｂＵｂＵｎ与N 相接地或B 相接地无关可取高厂变分支PT 电压或发电机端电压² 备用电源电压Uby高备变分支PT ÈÎÒ»Ïàµçѹ»òÈÎÒ»ÏßµçѹijЩ³¡ºÏÏ»òÕß±¸ÓõçÔ´µçѹUby 取高备变高压侧PT 电压在这种情况下以保证工作电源电压与备用电源电压间在6KV 侧同相有如下的厂用系统接线图6¸ß³§±äΪY/Y-12接线方式高备变为Y/¸ß±¸±äÔ-±ßºÍ¸±±ßÖ®¼ä´æÔÚ30ĸÏßµçѹȡ×Ô2PT Èç¹û·¢µç»ú¶ËPT 电压取自U AC如果发电机端PT 电压取２５ 自U AB才能保证工作电源电压和备用电源电压在6KV 侧是同相的而工作电源电压与母线电压间的接线角度差可以通过装置内部整定的初始角度差解决由于引接电压造成的电压幅值差异可通过装置内部调整外部输入输出示意图² 附图2装置背板端子排图² 附图4屏面开孔尺寸图２６ 附图1 MFC2000-2 型快切装置外部输入输出示意图（予留出口１（予留出口３予留开出１予留开出２２７ 附图2 MFC2000-2型快切装置面板示意图ＭＦＣ２０００－２型微机厂用电快速切换装置 技术说明书 ２８ 附图3 MFC2000-2型快切装置装置背板端子排图ＰＳ９０４７１１１２０９１２３４１２３４ＭＦＣ２０００－２型微机厂用电快速切换装置 技术说明书 ２９ ．附图4 MFC2000-2型快切装置附图5 MFC2000-2型快切装置屏面开孔尺寸图０８ＭＦＣ２０００－２型微机厂用电快速切换装置 技术说明书 ３０ ８．附录 鉴定意见1. 装置设计思想和实现方法先进相位和电压幅值速度快实用切换低压减载过程录波特别是具备同期捕捉功能3. 操作使用方便安全可靠试运行和鉴定会专家组测试结果表明运行动作可靠5. 提交鉴定会文件图纸基本齐全清晰6. 建议进一步完善各种切换方式的整定和调试方法研究MFC2000型微机厂用电快速切换装置其功能和技术性能居国内领先水平可以小批量生产丁国华副主任委员签名。
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MFC5103AF工业企业电源快速切换装置说明书版本:V1.05江苏金智科技股份有限公司前言非常感谢您选用江苏金智科技股份有限公司（简称金智科技，股票代码002090）生产的MFC5103AF工业企业电源快速切换装置。
本手册是该型装置的说明书，期望它能为您的工作带来帮助。
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版本：V1.05目录1. 装置概述 (1)2. 装置特点及主要技术指标 (2)2.1. 装置特点 (2)2.2. 主要技术指标 (3)3. 接线方式 (5)3.1. 单母分段方式 (5)3.2. 单母方式 (6)4. 切换功能 (6)4.1. 起动方式 (6)4.2. 切换方式 (9)4.3. 合闸方式 (10)4.4. 切换功能图 (11)5. 装置运行告警 (11)5.1. 进线/母线TV断线 (12)5.2. 方向过流闭锁 (12)5.3. 失压检测告警 (13)5.4. 逆功率检测告警 (13)6. 分段方式下切换逻辑充电及放电 (13)6.1. 开关1到3切换 (13)6.2. 开关2到3切换 (14)6.3. 开关1到2切换 (15)6.4. 开关2到1切换 (15)6.5. 开关3到1切换 (16)6.6. 开关3到2切换 (17)7. 单母方式下切换逻辑充电及放电 (18)7.1. 开关1到2切换 (18)7.2. 开关2到1切换 (19)8. 其它功能 (19)8.1. 保护功能 (19)8.2. 去耦合功能 (21)8.3. 对发电机的处理 (21)9. 定值参数 (21)10. 背板端子说明 (26)11. 外形及安装尺寸 (29)12. 使用说明 (30)12.1. 面板布置图 (30)12.2. 液晶显示说明 (30)12.3. 命令菜单使用说明 (32)12.4. 装置运行说明 (35)12.5. 事故分析注意事项 (36)附录：快速切换原理 (36)F1.1快速合闸 (36)F1.2同期捕捉合闸 (39)F1.3残压合闸 (40)F1.4长延时合闸 (41)1.装置概述石化、冶金等大中型工业企业，由于外部电网或内部供电网络故障或异常的原因，造成非正常停电、电压大幅波动或短时断电（俗称“晃电”）的情况屡见不鲜。
由于冶金、石化企业工艺流程的特殊性，供电的中断或异常往往会造成设备停运或空转、工艺流程中断或废品产生，有时甚至造成生产设备的报废等严重后果。
目前，工业企业解决供电可靠性的主要办法是一次系统采用双路或多路供电，再辅以二次系统采用备自投装置。
对一般工业企业而言，备自投装置已经可以满足要求。
而在石化、冶金等要求连续供电的企业，备自投的使用效果并不理想。
原因是这些企业有大量的电动机负荷，由于电动机反馈电压的存在，从失电到失压进而无压，备自投完成动作的过程持续时间长达1-2秒，甚至更长，此时电动机已经被分批切除。
即使是延迟时间较长的高压重要电动机没被切除，由于母线已经无压（一般无压定值为额定电压的20%-35%），转速已经严重下降，直接影响生产过程的连续性，并对产品质量造成不良影响。
而且此时恢复供电将造成较大的电动机自起动电流，对供电网络产生冲击。
而对400V 系统而言，低电压将造成接触器脱扣，变频器停止工作。
总之，在石化、冶金行业，看起来司空见惯的备自投实际上并没有真正起到保障供电连续性的作用。
备自投装置动作时间为什么会那么长呢？主要原因有二，一是装置起动太迟，二是装置起动后将备用电源投入的时间太长。
追根溯源，工业企业总降和中低压变电站目前使用的备自投装置几乎百分之百套用电网变电站的备自投装置工作原理，并没有针对工业企业的需求和技术特点进行原理、功能、性能的专门性设计和开发。
例如：在起动条件上，仅仅采用失压起动，并没有考虑把有关的保护动作、失电作为起动条件以缩短起动时间；在合闸（合备用电源）条件上，采用延时和无压判据，没有采用在厂用电切换中已经获得巨大成功的母线电压、频率、相位实时跟踪技术，实现“快速切换”。
尤其对于石化、钢铁等企业，由于存在大量的感应电动机，母线失压后电动机惰行，反馈电压下降较慢，为了避免备用电源合上时由于反相或相位差大造成大的冲击电流，备自投装置往往设定较长的延时和较小的低电压定值。
例如，某企业备自投装置在检测到母线电压下降至定值（一般为65％～70％）并延时一段时间后（通常设定为0.8～1.5s），跳开工作电源开关；再等待失电母线电压降至20～35％以下时，合上备用电源开关或母联开关。
MFC5103AF工业企业电源快速切换装置，是基于本公司新一代嵌入式软硬件平台而研制的新型自动切换装置。
装置继承了我公司MFC2000系列厂用电快切装置的成功经验，是针对冶金、石化等行业用户的需求而专门设计和研发的新一代多功能快切产品，尤其适用于有分布式发电机的场合。
装置的优点主要体现在如下几个方面：✧针对性。
针对母线以下带发电机场合，装置提供多种发电机处理逻辑供用户选择。
✧安全性。
在切换过程中，装置实时跟踪开关两侧电源的电压、频率和相位，并提供了多种可靠的起动方式和切换实现方式，能够保证快速安全的投入备用电源，同时不会对电动机造成大的冲击。
✧灵活性。
传统实现方式往往专门为现场某种接线方式或者运行方式设计，一旦运行方式改变，或者需要应用到新的接线方式，改动非常繁琐。
本装置结合了多种合理的现场运行方式，仅需更改部分定值即可满足多种现场工程实施需求。
✧快速性、准确性。
装置硬件采用最新型DSP+ARM+CPLD硬件平台，高精度AD采样芯片，保证了数据的实时性以及切换的快速性。
✧可靠性。
在硬件和软件上均设计了专门的抗干扰措施，以及完善的自检、闭锁逻辑，并通过了第三方最高等级的EMC检测，其抗干扰性能有充分的保证。
装置克服了以往备自投装置的缺点，大大提高了工业企业控制自动化的水平，填补了该领域的技术空白。
模块化的设计、丰富的切换逻辑、灵活的设置以及高速的运算能力，使这款装置无论在功能还是性能上都处于国内领先水平。
2.装置特点及主要技术指标2.1.装置特点2.1.1.切换功能齐全✧兼有手动起动、保护起动、失压起动、误跳起动、无流起动、逆功率起动等多种起动方式✧兼有并联、串联和同时切换方式✧兼有快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换等实现方式✧完备的切换闭锁功能2.1.2.可靠的软硬件设计✧装置采用全封闭背插式结构，抗干扰设计，使装置的抗电磁干扰能力大大提高。
✧出口设有闭锁继电器，保证装置可靠出口。
✧逻辑单元软件与管理单元软件独立运行，通信、显示等不会影响切换逻辑正常运行。
2.1.3.通过全面的第三方检测装置通过了EMC最高等级试验，确保各种恶劣工况下装置的正常运行。
2.1.4.友好的易用性✧装置配有汉字液晶显示，直观的界面菜单，详细的信息显示，丰富的指示灯，便于操作和调试。
✧装置提供调试接口，可通过该接口将装置所有信息（报告、录波、定值等）导出。
2.1.5.通信功能支持以太网、RS485通信接口；支持IEC60870-5-103、Modbus通信规约。
2.1.6.强大的故障录波及信息记录功能信息记录全面，包括动作事件、告警事件、开入开出变位信息、装置自检、运行事件及录波事件等。
通过查看这些事件记录，可以全面了解设备的运行状况。
2.1.7.时钟同步装置具备软件对时和硬件对时功能。
硬件对时支持秒脉冲对时模式和IRIG-B码对时模式，装置自动识别硬件对时模式，对时误差≤1ms。
对时接口均采用485差分电平输入。
软件对时为通讯报文对时。
一般地，IRIG-B码对时单独使用，差分秒脉冲与软件对时一同使用，不建议IRIG-B码对时与软件对时一同使用。
2.2.主要技术指标2.2.1.工作环境✧温度：-25℃～+60℃保证正常工作✧湿度、压力符合DL4782.2.2.机械性能✧能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应，冲击响应。
2.2.3.额定数据✧直流电压：220V 允许偏差+15％，-20％✧交流电压：100V（线电压），57.74V✧交流电流：5A✧频率：50Hz2.2.4.功耗✧交流电压：< 0.5V A/相✧交流电流：< 1.0V A/相(In =5A)✧< 0.5V A/相(In =1A)✧直流：正常< 15W✧跳闸< 25W2.2.5.过载能力交流电流：2倍额定电流，连续工作；10倍额定电流，允许10s；40倍额定电流，允许1s。
交流电压：1.2倍额定电压，连续工作；1.4倍额定电压，允许10s。
2.2.6.精度✧电压：0.5级✧频率：0.02Hz✧相角：0.2度2.2.7.定值误差✧电压定值误差：±2.5%；✧电流定值误差：±2.5%或±0.01A；✧频差定值误差：±0.02Hz；✧时间定值误差：±1%定值。
✧角差定值误差：±0.2°2.2.8.精确工作范围✧电流：0.05In~20In✧电压：1%Un~120%Un✧频率：30Hz~65Hz2.2.9.输入输出接点容量✧跳合闸出口：允许长期通过电流5A，切断电流0.3A（DC220V, V/R 1ms）✧信号出口：允许长期通过电流5A，切断电流0.3A（DC220V, V/R 1ms）✧开关量输入：DC220V。
2.2.10.电磁兼容✧幅射电磁场干扰试验符合GB/T 14598.9的规定；✧快速瞬变干扰试验符合GB/T 14598.10的规定；✧静电放电试验符合GB/T 14598.14的规定；✧ 脉冲群干扰试验符合GB/T 14598.13的规定；✧ 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合GB/T 17626.6的规定；✧ 工频磁场抗扰度试验符合GB/T 17626.8的规定；✧ 脉冲磁场抗扰度试验符合GB/T 17626.9的规定；2.2.11. 绝缘试验✧ 绝缘试验符合GB/T14598.3-93 6.0的规定；✧ 冲击电压试验符合GB/T14598.3-93 8.0的规定。
2.2.12. 时间性能✧ 事故同时切换最小断电时间：≤ 11ms ＋用户设定延时＋备用开关合闸时间－工作开关跳闸时间；✧ 事故串联切换最小断电时间：≤ 11ms ＋备用开关合闸时间。