同步电动机电源的快速备自投
同步电机电源的快速备自投

逻辑 , 其动作过程 : 根据 1 L 1进线 ) D (样 合位 ,
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异 步运行 牵^ 同步 的过程 , 而运 行 的 控 制 主
同 步 电机 电源 的快 速 备 自投
能源环 保 中心
摘 要
李 明和
根据涟钢大高炉鼓风机所使用 的西门子 3 2MW 同步 电机的特点 和运行 环境 , 设计 和建设 了同步电机电源的快速备 自投 , 解决 了高炉 大型 同步电动机 在 电源出现 故障 时可能停 机时 的 高炉保安问题 , 运行 效果 很好。还发现了同步 电机 电源的快速备 自投的一个 安全隐患 , 其 并提
要体 现在 同 步 电机 受 到各 种 扰 动后 的控 制。 影 响 同步 电¥ J I E常运 行 的扰 动 主要 体 现 在 : L
a 欠勋 、 励 失步 , 流励磁 系统 失 去直流 励 . 带 直
联) 手车在工作位 置, 无闭锁信 号等条件满
足经 1S备 自投克好 电 , 0 当备 自投开 关退 出 , 或母 联合 位 ,T空 气 开关 断 开 , 会闭 锁 备 P 都 自投 , 备投 放 电 , 使 自投 被 闭锁 , 当备 自投 充
出了消除此安全隐患的措施 。
各 大 钢 厂 使 用 了很 多 大 高 炉 鼓 风 机 系 统 , 中武 钢 、 其 沙钢 等 多家钢 厂 的鼓 风机 系统 采用 了西 门子 全套进 口的变频 控制 系统 。对 于高 炉 的保 安措 施 , 当 电源 故 障 或 电 机 系 在
备用电源自动投入装置及接线方式

洛阳理工学院备用电源自动投入装置原理及接线方式专业:电气工程及其自动化专业班级:电气35班学号:B********学生姓名:皇甫晓晓完成时间: 2013年11月15日《电力系统自动装置》课程论文评分表摘要随着经济建设的发股,我国电力系统的规模日益扩大,发电设备的容量也相应增大.系统运行方式的变化越来越频繁。
为了更好地保证电力系统的安全、经济运行并保证电能质量,电力系统自动装置及其技术得到广泛应用并日益发展,同时也促进电力系统自动控制技术的不断提高。
与其他产品不同,电能的生产、传输、分配和消耗在同一时刻完成,遵循功率平衡原则。
所以发电厂、变电所、输配电线路和用户构成的电力系统是一个有机的整体,在运行中任何一个环节出现问题,都会影响到电力系统的稳定运行,严重时会造成恶性事故,导致整个系统崩溃。
为了取得更大的经济效益,电力网规模越来越庞大、发电机容量也越来越大,因此为了满足电力系统运行的要求,电力系统必须借助于自动装置来完成别电力系统及其设备监视、控制、保护和信息传递。
因此自动化技术就成了必不可少的手段。
二、电力系统自动控制的总目标和主要内容电力系统自动控制酌总目标是:保证供电质量,提高供电的可靠性,实现电力系统的安全经济运行。
为了实现这个总目标,电力系统自动控制的任务有以下几个方面。
1.电力系统自动监视和控制2.电厂动力机械自动控制3.电力系统主要电力设备的自动控制近年来,由于控制理论、信息沦等方面的成就,大规模、超大规模集成电子器件不断推出;计算机技术和数据通信技术的发展,自动控制技术正发生着日新月异的变化;计算机控制技术在电力系统自动装置中得到广泛应用。
关键词:电力系统自动控制可靠性引言在电力系统中.很多用户和用电设备是由单电源的辐射形网络供电的。
当供电电源由于某些原因而断开时,则连接在它上面的用户和用电设备将失去电源,从而使正常工作遭到破坏,给生产和生活造成不同程度的损失。
为了消除或减少损失.保证用户不间断供电,在发电厂和变电所中广泛采用了备用电源自动投入装置。
厂用电快切及备自投装置

厂用电快切装置一、概述:随着机组容量的扩大,厂用电容量不断增长,要求故障情况下快速切换厂用电,以保证机组运行工况的稳定,减小切换时对辅机电动机的冲击。
二、厂用电源成功切换的准则:厂用电系统的任何设备(登陆器及电动机),不能由于切换厂用电承受过载和冲击。
产生冲击的原因主要是由于残压,及电动机带负荷启动。
三、快切装置的基本要求:1.适用于高压厂用电系统,断路器的固有合闸时间不大于5赫兹。
2.可以预选两种方式(串切,同时)之一作为事故情况下的切换方式。
3.切换厂用电时电动机不应受到过度冲击。
4.具备慢速切换功能作为后备。
5.备用电源无电压或电压互感器保险熔断时不应动作。
6.装置只允许动作一次。
7.正常切换或事故切换都应检查切换电源之间的初始相角差,超过整定值时不允许切换,防止非同期并列。
8.有必要的试验回路。
9.有解除及试验的转换开关。
10.接线简单可靠。
四、6KV厂用电快切装置与BZT装置的使用规定1. 6KVⅠ—Ⅳ段工作电源与备用电源之间设有快切装置和BZT装置。
正常运行时,1#机快切装置方式开关BK1投自动位、BK2投并切位、BK3投投入位,2#、3#、4#机快切装置方式开关BK1投自动位、BK2投串并联(BK2有并联和同时两个位置,投并联位置代表使用装置正常切换厂用电时装置自动采用并联方式切换厂用电,事故切换时装置自动采用同时切换的方式)、BK3投投入位,快切装置压板除跳231(232)、6501(6601)、6502(6602)外,其余全部投入。
各段BZT装置BK开关投入。
2. 机组正常进行厂用电切换时,不允许使用快切装置,应手动进行切换。
3. 当6KV厂用电由工作电源倒为备用电源带时,应将快切装置BK3切至断开位,将BZT装置开关BK切至断开位,并退出快切装置的压板。
4. 快切装置投入时,应先投BK3,按装置复位按钮,检查装置信号正确后,方可投入装置有关压板。
5. 快切装置事故动作,厂用电切换成功后,将厂用电开关复位,记录快切动作时间、信号,退出有关压板,按装置复位按钮,使装置复位,将BK3切至断开位。
SID-40B 无扰动备用电源替续说明书

SID-40B 无扰动备用电源替续说明书1. 概述1.1 适用范围电力供应的不间断是国民经济各领域正常运作的重要保证,电力系统的发展和技术进步正是沿着这一目标行进。
保证供电不间断有赖于电力生产、输送的各环节,备用电源自动投入装置就是一项重要技术措施。
但传统的备用电源自动投入装置在设计上已无法满足当今各类用户必需的要求,特别是对拥有大量电动机负荷的工业企业更是无益反害,乃至在一些部门被明令禁用。
SID-40B快速无扰动备用电源替续控制系统正是在总结传统备自投装置诸多致命弊端的基础上,广泛调查当今各行各业特别是工业企业对供电可靠性的要求,精心设计了一个多功能的备用电源自动投入系统,为与传统备用电源自动投入装置区别,定名为“备用电源替续控制系统”。
对供电可靠性提高的重要前提首先是要有不少于两个供电电源,其次是在一个电源因故障被保护切除时,要快速且在不损害供、用电设备的前提下投入备用电源,不仅要保证对电力用户电力供应不间断,而且使绝大部分乃至全部负荷不被切除,迅速再受电继续运转。
该控制系统不仅仅实现当工作电源被切除时能及时投入另一电源,更重要的是立足于用户的生产流程不被破坏,这应该是备用电源自动投入的终极目的。
由于负荷的性质不同,在失电后所表现的物理特征也不同。
对于纯阻性负荷,在失去工作电源后负荷母线电压立即下降到零。
对于含电感或电容性等储能特征的负荷,在失去工作电源后负荷母线电压并不立即下降到零,而是按相应的时间常数逐渐衰减。
有电动机的负荷母线电压衰减速度与电动机数量、容量及其拖动的机械特性有关,且失电后的电动机通过其剩余的动能及转子剩磁转入异步发电状态,使负荷母线上呈现出一个电压幅值和频率逐渐衰减的残压。
不难看到,投入备用电源必须针对不同负荷性质采取不同的对策,目的就是实现全部负荷快速重新恢复运行。
传统备自投装置的起动条件概括起来有三个,即①工作电源已断开(使用“无流”作判据);②备用电源电压正常(使用“有压”判据);③负荷母线电压为零(使用“无压”判据)。
利用PLC实现水电厂备用电源自动投入功能

( nu a sn iH do o r vlp n C . T B ii7 0 0 , hn) Gas Xi axa y rp weDeeomet o, D, a n 39 0C i o L y a
Ab t c : h meh d f s gP Ct mpe n b c u o e s uc u maic n e t n o iigwi uo n e t no eai e u s s r tT e to o u i L oi lme t a k pp w r o r a n ea t t o n ci c mbnn o c o t tc ha o c o p rt nrq et i o ,
自投 的 可 靠 性 和 稳 定 性 也 有 很 大 的 提 高 。 软 件 编 程 用 代 替 了传 统 的 硬 件 接 线 , 当实 际要 求 系 统 在 功 能 方 面
电源无 电压时, 自投不应动作; 自投应躲过因任何 备 备 原 因引起母线电压下降的时间, 这种情 况是指母 线电
压 在 短 时 间 内恢 复 正 常 , 因而 要 求 延 时 时 限 应 大于 最
作者简介: 凌胜 军(9 4)工程师, 17 ., 从事水电厂 自动化工作 。
收稿 日期:0 91-2 20 —1 0
与备 自投都需对厂用开关进行控制, 两者功能相同。 因
此 , 厂 用 电L U中可 以方 便地 实 现备 自投 功 能 , 需 在 C 不
另外增加一套备 自投装置, 在装置、 电缆等方面节约了 投资 , 减少了故障点 , 并且增加了备 自投的可靠性 。
伺 服 及 PLC 控 制 系 统
利用 P C 实现 水 电厂备 用 电源 自动 L
利用PCS-9691C实现可靠的供电系统备自投功能

利用PCS-9691C实现可靠的供电系统备自投功能发表时间:2018-06-19T15:36:23.403Z 来源:《电力设备》2018年第4期作者:赵海刘瑾玮[导读] 摘要:本文简要阐述了我公司生产中常用的低压0.4kV系统分段断路器备用电源自投装置的主接线及运行方式,同时讨论了应遵守的原则,以保证低压电网安全、可靠、稳定的运行。
(乌鲁木齐石化公司炼油厂机动科新疆乌鲁木齐市 830019)摘要:本文简要阐述了我公司生产中常用的低压0.4kV系统分段断路器备用电源自投装置的主接线及运行方式,同时讨论了应遵守的原则,以保证低压电网安全、可靠、稳定的运行。
关键词:备用电源自投装置;分段断路器;运行方式前言我公司做为石油化工企业,具有连续生产的特性,因而对电力系统的保障供应及稳定性要求极高。
过去我们一直采用电压继电器等分立式元器件做为低压系统备用电源自投装置的主要元器件,由于元器件质量较低、可靠性较差,故障率较高,无法保障自投装置的可靠准确动作,使得电气系统安全运行无法得到保障。
为此,我车间经过近两年的尝试和实践,通过在大芳烃低压配、建南PX罐区低压配、蜡催低压配、二循低压配、加氢低压配等0.4kV系统中使用了PCS-9691C微机型备用电源自投装置,不但有效的保障了电气设备的安全连续平稳运行、彻底取代了分立式元器件,而且还可以通过远程通讯进行控制,为0.4kV低压配电系统的自动化操作创造了条件。
PCS-9691C备自投装置的工作原理在电力系统中,由于故障或其它原因致使工作电源断开以后,启动备用电源自动迅速地投入工作,从而能尽快恢复供电的自动控制装置,称为备自投装置(BZT装置)。
采用备自投装置可以提高供电可靠性、简化继电保护配置、限制短路电流并提高母线残压。
由于石化企业对供电可靠性要求极高,一般采用如图1所示的母联分段供电方式,母联开关断开,两个工作电源分别供电,两个电源互为备用,这种方式称为母联备自投方式。
MC-6830备用电源自动投入装置说明书V(参考Word)
PMC-6830备用电源自动投入装置操作使用说明书(V1.3版)深圳市中电电力技术有限公司警告使用或维护装置前请认真阅读本说明书,对于因不遵守说明书技术条件所引起的故障,厂家将不承担质量保证责任。
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本手册中的数据将定期审核,并在下一版的文件中做必要的修改,欢迎提出修改建议。
以后版本中的变动不再另行通知。
目录1 装置简介 (1)1.1 概述 (1)1.2 产品特点 (1)1.3 基本功能 (1)1.4 产品使用 (2)2 技术指标 (2)2.1 工作环境条件 (2)2.2 额定参数 (2)2.3 精度及误差 (3)2.4 遥信分辨率 (3)2.5 过载能力 (3)2.6 继电器输出 (3)2.7 开关量输入 (4)2.8 电气绝缘性能 (4)2.9 机械性能 (4)2.10 电磁兼容性能 (4)3 功能说明 (5)3.1 备自投及运行监视 (5)3.1.1 运行监视 (5)3.1.2 备自投说明 (6)3.1.3 分段自投逻辑 (9)3.1.4 2#进线自投逻辑 (11)3.1.5 1#进线自投逻辑 (13)3.2 测量与监视 (14)3.2.1 模拟量测量 (14)3.2.2 遥信功能 (15)3.3 通讯功能 (15)3.4 事件记录 (15)3.5 故障录波 (16)4 操作使用说明 (16)4.1 按键操作 (16)4.2 信号指示灯 (17)4.3 默认显示页面 (17)4.4 显示结构 (18)4.5 画面详细说明 (19)4.5.1 数据查询 (19)4.5.2 定值查询 (20)4.5.3 事件记录 (21)4.5.4 参数设置 (23)4.5.5 装置维护 (25)4.5.6 装置信息 (27)4.6定值清单 (27)5 安装调试说明 (29)5.1 安装 (29)5.1.1 装置安装图 (29)5.1.2 背板端子布置 (30)5.1.3 端子排总体布置: (31)5.1.4 模拟量输入、电源输入端子 (31)5.1.5 工作电源 (31)5.1.6 接地线的连接 (31)5.1.7 通信接线 (31)5.2 输出开关量 (32)5.3 输入开关量 (32)5.4 通电试验 (32)5.5 模拟试验 (32)5.6 装置故障分析 (33)6 接线原理图 (34)7 售后服务承诺 (35)7.1 质量保证 (35)7.2 装置升级 (35)7.3 质保范围 (35)附录1:手册变更信息 (36)1 装置简介1.1 概述PMC-6830备用电源自动投入装置(以下简称PMC-6830装置)是在消化吸收国内外先进技术的基础上设计开发的用于110kV及以下电压等级的备用电源自动投入装置。
《备用电源自动投入》PPT课件
采样保持器(S/H)
A/D转换器完成一次完整的转换需要一段时间,在这段时间里,模拟量不能变化,否 则就不准确了。尤其对变化较快的模拟量来说,就必须引入采样/保电路,将瞬间采集的模 拟量“样本”冻结一段时间,以保证A/D转换的精度。也就是说,在“采样”状态下,电 路的输出跟踪输入模拟信号;在“保持”状态下,电路输出保持着采样结束时刻的输出模 拟信号的瞬时值
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2.4分段开关暗备用自动投入逻辑
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2.5备自投有压、无压及无流条件
1.母线有压:指接入的母线电压有效值均大于或等于母 线有压定值,母线电压大于等于额定有效电压的60%~70% 时均为有压。
2.母线无压:指接入的母线电压有效值均小于或等于母 线无压定值,母线电压小于等于额定有效电压的30%~10% 时均为失压。入装置的基本要求
(1)工作电源确实断开后,备用电源才投入。 (2)备用电源自动投入切除工作电源断路器必须延时。 (3)手动跳开工作电源时,备用电源自动投入装置不应动
作。 (4)应具有闭锁备用电源自动投入装置的功能。 (5)备用电源不满足有压条件,备用电源自动投入装置不应
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拒动时,与之对应的指示灯就会闪烁报警; (5)手动跳闸时,装置闭锁。
实际的电力系统中,结构是非常的复杂,由于各方面的原因,我们也有很 多地方没有考虑全面,比如说我们的实验还可以加一个LCD来显示采集到的电流 和电压、考虑各个线路的保护、实现自动减负荷的功能、实现进线备自投和变压 器备自投。我们只能够模拟它的基本故障,所以在以后的日子里,我们还需要在 学习很多的东西,让我们考虑的更全面,争取以后为电力行业贡献自己的一份力。
32MW同步电机电源的快速备自投
电机肋转速也已经降至很低 . 不能再进行 自 起动 , 电机的运行 和生产 的连续性将遭 到破
坏 。严 重影 响 高炉 的安 全运行 。
步 , 以当运 行段 电源 出现故 障 时 , 求备 自 所 要 投 在 电机 转 速 未 下 降 到 9 % 时完 成 备 用 电 5 源 的快 速 切换 , 能保证 电机 不 会失步 跳 闸 , 才
要的启动备 自投的信号是低电压 , 事实证 明,
目前 使用 的这 种 备 自投装 置 , 往往 由于 同步 电动机 的反 馈 作 用 , 母线 电压 衰 减 缓 慢 而 不 能 快速 动作 , 即使 动 作 . 是 经 过较 长 时 间 , 也
3 采用 快速备 自投 的原 因
因凸极 式伺 服 同步 电动机 在转 速下 降至
隔 离刀 闸 。lk O V系统 的进 线柜 和 柜合 二
为一 , 未 装 设 断 路 器 , 要 主 变 已送 电则 也 只 1k 0 V母线 就有 压 , 电机启 动 由两 台启 动柜 一 台运行 柜 控制 , 启 动 过 程 中先 闭合 输 出侧 在
当 备 自投 开 关 退 出 , 母 联 合 位 , 空 气 开 或 关断开 , 都会 闭 锁 备 自投 , 备 投 放 电 , 使 自投 被闭 锁 , 当备 自投充 好 电后 收到一 母 失压 , 二 母 有压 信号 时 启 动 备 自投 经 时 间 跳 1 L D 收 到 1 L已跳开 的 信 号 时合 母 联 3 L 这 种 D D , 备 自投广 泛应 用 于涟 钢 的 各 个 变 电站 . 主 其
贡献 , 为涟钢 再 次 创 造 辉煌 的经 济效 益 而 努
备用电源自动投入装置ppt课件
保证当工作电源和备用电源同 时失压时,AAT装置不动作。
二、 “明备用” AAT装置的工作原 理
(5)当备用电源投入到永久
性故障时,则应由设置在4QF 上过流保护(图中未画出)加 速动作跳开4QF,此后AAT装 置不再动作。
三、AAT装置的接线特点
(1)保证AAT装置动作的可靠性。AAT装置的自动合闸部分 由供电元件受电侧断路器的辅助触点启动,满足了工作电源 断开后备用电源才投入的要求。
五、AAT装置接线的简化
❖ AAT装置可以应用在不同的场合,应用在不同场合的接线可 能有简有繁。通过对图1-2、1-3的AAT装置原理接线图分 析可知,除系统侧故障使工作母线失去电压,AAT装置辅助 低电压启动部分动作外,其他情况下都不经辅助低电压启动 部分而动作。由此考虑到,AAT装置接线中辅助低电压启动 部分能否取消的问题,如能将其取消,则可简化AAT装置接 线,提高AAT装置动作的可靠性。
运行经验表明,在有高压大容量电动机的情况下,AAT装 置的动作的时间以1~1.5s为宜,低电压场合可减小到0.5s。
5.低压启动部分电压互感器二次侧熔断器熔断时, AAT装置不应动作。
防止其误动作的措施是:低电压启动部分采用两个低电压继 电器,其触点串联。
6.应校验AAT装置动作时备用电源的过负荷情 况及电动机自启动情况;如果备用电源投入 到故障设备上,应使其保护加速动作。
置均应动作。
为了满足这一要求,AAT装置在工作母线上应设有独立的低 电压启动部分,并设有备用电源电压监视继电器。
但是,当工作母线和备用母线同时失去电压时,AAT装置不 应动作。
3. AAT装置应保证只动作一次。
当工作母线发生永久性短路故障或者引出线上发生永久性短 路故障未被其断路器断开的时,备用电源第一次投入后,由 于故障仍然存在,继电保护装置动作将备用电源断开。此后, 不允许再次投入备用电源,以免多次投入对系统造成不必要 的再次冲击。
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年第期6同步电动机电源的快速备自投李明和(湖南华菱涟钢集团公司,湖南娄底417009)摘要根据涟钢大高炉鼓风机所使用的西门子32MW 同步电动机的特点和运行环境,设计和建设了同步电动机电源的快速备自投,解决了高炉大型同步电动机在电源出现故障时可能停机时的高炉保安问题,其运行效果很好。
还发现了同步电动机电源的快速备自投的一个安全隐患,并提出了消除此安全隐患的措施。
关键词:同步电动机;失步;快速备自投;大高炉;大风机;西门子The Fast Auto-control Switch of Power of Synchronous MotorLi Minghe(HuNan HuaLing Lianyuan Iron and Steel Company,Loudi,Hu ’nan 417009)Abstr act Based on the characteristics and running environment of Siemens 32MW synchronousmotor of the large blast furnace ’s blowers applied in Hunan Hualing Lianyuan Iron and Steel Company,a fast auto-control switch of power of synchronous motor was designed and developed.It solved the large blast furnace ’s safety ensuring problem which large synchronous motor of large blast furnace may stop when the faults of power occur,and the effects of its operation were good.A potential safety hazard of the fast auto-control switch of power of synchronous motor was found,and a measurement to eliminate this potential safety hazard was put forward.Key words :synchronous motor ;out of step ;fast auto-control switch ;large blast furnace ;large blower ;siemens1引言各大钢厂使用了很多大高炉鼓风机系统,其中武钢、沙钢等多家钢厂的鼓风机系统采用了西门子全套进口的变频控制系统。
对于高炉的保安措施,当电源故障或电动机系统故障停机时导致高炉休风,可能产生高炉灌渣事故时,一般钢厂都是通过相近风压的鼓风机,采用高炉拨风装置来实现送风以避免事故。
但当时涟钢仅建立了一座大高炉,正常运行时只有一台大风机和一台大高炉运行,当大风机停机时就只能另外想办法;如果想通过小风机拨风来保障大高炉不灌渣,理论计算表明其风压达不到大高炉的要求,而且风管也没有进行联网,小高炉的风机也无多台备用,所以采用小高炉向大高炉拨风来保障大高炉在风机突然停机时不灌渣存在极大的风险。
涟钢电网是一个局域终端网,电网容量不够,尤其是35kV 与10kV 系统相当薄弱,当某一个回路出口短路,整个系统电压波动很大,线电压最大降幅达30多伏,会导致全厂在线的电动机因低电压而停机,影响生产,作为大高炉风机配套所使用的大电动机也同样会出现这种情况。
为了解决上述问题,保障外部电源出现故障时高炉能稳顺生产,我们设计和建设了发电动机备用电源的快速备自投装置,在设计和建设过程对一些相对参数进行了测算,并对其运行过程可能存在的安全隐患进行了仔细排查。
2涟钢高炉大风机系统情况涟钢大高炉配套使用了A V85、A V80两台大风机,大风机的主电动机采用西门子的凸极式同步电动机,额定功率为32MW ,额定电压为10kV ,额定电流为2041A ;其励磁方式为无刷励磁,励磁电流约1202A 。
大风机起动方式有变频软起动、直接起2009107年第期6动两种方式,涟钢仅采用了变频软起动(SFC )的方式。
大风机的整个控制系统都是德国西门子进口的变频励磁系统,具有设备先进、功能强大、准确度高、起机速度快、控制性能好的优点。
我厂风机的运行环境与其他钢厂不同,将配置在备用电源自投基础上建造的备用电源快速备自投系统。
3备用电源的备自投系统一般情况下,钢厂因断电造成的后果都很严重,所以都设置了备用电源的备自投系统来保证供电的连续性,但因电动机设备不允许低压重起,以免对电动机造成损害,所以设置的备自投逻辑都躲开电动机的自起动过程,把备自投起动电压设置得很低,如电动机保护一般设置在线电压65V ,延时0.5s 跳闸,而备自投设置的低压为线电压25V ,延时则根据各级变电所配合设置,来起动电源备自投,给钢厂生产流程保安;图1是我厂通用的备自投逻辑,其动作过程:根据1DL (1#进线)合位,2DL (2#进线)合位,3DL (母联)分位,备自投开关投入,1#母线有压,2#母线有压,3DL (母联)手车在工作位置,无闭锁信号等条件满足经10s 备自投充好电,当备自投开关退出,或母联合位,PT 空气开关断开,都会闭锁备自投,使备投放电,自投被闭锁,当备自投充好电后收到一母失压(低于25V ),二母有压信号时起动备自投经时间T2跳1DL 收到1DL 已跳开的信号时合母联3DL 。
这种备自投广泛应用于涟钢的各个变电站,其主要的起动备自投的信号是低电压。
4大风机控制过程和失步情况分析经过大量的技术咨询,了解到高炉大风机使用的大型同步电动机具有发送无功功率、提高功率因数、节约电能等优点,同时它运行的安全性和连续性对于生产具有重大影响。
同步电动机的控制主要体现在电动机起动过程控制与运行时的控制。
起动控制主要是异步运行牵入同步的过程,而运行的控制主要体现在同步电动机受到各种扰动后的控制。
影响同步电动机正常运行的扰动主要体现在:①欠励、带励失步,直流励磁系统失去直流励磁或严重欠励,或带有正常或接近正常的直流励磁而定转子磁场又不同步而使电动机失步;②断电失步,当供电系统故障或电源切换时,使得同步电动机电源出现短时间中断而致使电动机失步。
图1常规备自投逻辑图2009108年第期64.1断电失步断电失步易使同步电动机遭受到严重损伤的主要原因是在电源恢复瞬间电动机遭受到的非同期冲击,非同期冲击包括非同期电流和非同期转矩,其值往往远大于电动机出口短路时的冲击电流和冲击转矩,是电动机设备所不能承受的。
在实际生产中断电失步往往是由于电网故障造成的,因凸极式伺服同步电动机在转速下降至额定转速的95%以下时不能再自动拉入同步,所以当运行段电源出现故障时,要求备用电源在电动机转速未下降到95%时快速切换,才能保证电动机不会失步跳闸,不会造成非同期合闸,产生大的冲击电流和震荡,损坏电动机和其所驱动的风机。
4.2同步电动机所挂母线进线失压情况分析图2是电源故障时同步电动机的各项参数变化图,其中|u|=f(t)为电压幅值随时间变化的曲线;n=f(t)为同步电动机转速随时间变化的曲线,f u =f(t)为同步电动机机端电压频率随时间变化的曲线。
图2同步电动机参数曲线在电源中断的短时间内,依靠同步电动机本身的惯性以及直流励磁,同步电动机将由电动工况转为发电工况,向系统发送无功功率,此时机端母线电压不但不会降低,反而会有一定程度的上升,而其频率会随电动机转速的下降而降低,随着时间的加长,母线电压才会逐渐下降。
根根这种情况采用我厂惯用的备自投功能逻辑,用低电压起动备自投是无法满足高炉同步风机的电源故障是电源的切换的。
5备用电源快速备自投5.1备用电源快速备自投技术要求根据大型同步电动机的工作原理,要想电源出现故障时保障电动机不失步,西门子公司经精确计算得知,备用电源快速自投过程必须在220ms 以内完成。
这是我们没有想到的,因为断路器固有的合、跳闸时间都有60~70ms ,进线断开母联合闸的开关固有动作都要140ms 左右,留给备自投装置收到电源故障信号进行逻辑判断再起动备自投出口跳进线,收到进线已跳开的辅助接点信号再发母联合闸的信号的总时间只有80ms 左右。
必须有新思路才能解决这一难题。
5.2备用电源的快速备自投的构成与原理经过对西门子保护装置的功能全方位考虑,发现其7UM62装置有反馈电源波动的快速保护功能,如果采用其快速保护来起动备用电源自投,再选用快速元件组成备用电源快速备自投,就可能解决上面的难题。
(1)快速备自投的元器件配置35kV 高压开关断路器采用福州第一开关厂的ZN91-40.5型真空断路器,试验测得该断路器的开关固有跳闸时间为36.6ms ,三相不同期为0.8ms ,合闸时间为49.6ms ,开关不同期合闸时间为1.2ms ,比常规的开关跳、合闸节省了大约50ms ,这样留给备自投过程中其他器件的反应时间增加到134ms 左右,给保护做备自投逻辑增加了时间宽裕度,有利于快速备自投的实现。
电动机保护采用西门子7UM62型保护装置。
它可为电动机提供全方位的保护方案,并集测量和控制于一体,功能配置和结构灵活多样,我们所需的快速起动备自投信号就是由它的逆功率(REVERSE POWER )和矢量跃变(VECTOR JUMP )信号所发送的,矢量跃变(VECTOR JUMP )保护就是监视系统中的电压相角。
如果进线电源发生故障,那么电流的突然中断会导致电压相角产生跃变。
通过差量分析,就可以检测出这个相角的突变。
同时也会在频率测量回路中看到频率的跃变,以2个周波为时间间隔计算得到电压矢量的相角变化,一旦保护装置检测到电压相角发生跃变的幅度大于整定的相角跃变定值,那么保护装置就会发出命令,该保护可动作于跳闸或发信号,我厂采用电压波形在两个周波里突变10°(即一个周期时间变化0.56ms )为起动信号,同时还有一个闭锁条件即电压幅值在80~130V 的范围里矢量跃变才有可能动作,当电压不在该范围时矢量跃变信号被闭锁,根据同步电动机的原理还采用了另外一个保护来起动备自投,那就是逆功率,即当电动机的电源消失时同步电动机作为发电动机运行,向电网输送功率,该信号与矢量跃变信号一样速度相当快,逻辑里是把两个信号用或门去驱动快速备自投的,其框图如图3。
图3快速备自投驱动逻辑图2009109年第期备自投装置选用西门子7SJ61装置,该装置可以进行多种保护功能的编程,可以采集多种外部信号作为起动备自投的信号,西门子专家设计的备自投逻辑的执行全部能在该装置里实现。