集控制开关一体化快速切换技术的开发研究

集控制开关一体化快速切换技术的开发研究

(1.安徽徽电科技股份有限公司;2.安徽正广电电力技术有限公司3.安徽尚途电力保护设备有限公司安徽省合肥市230088)

摘要:随着我国经济的发展和社会的进步,我国的用电量在持续的增加。因受到了各种人为的、设备产生的或是自然环境的影响,电网中很容易发生电压电流的波动。尤其是很多对用电要求很高的化工企业、高科技企业等,如果电压突然的降低或发生较大的波动,可能会导致一些重要的设备停止供电,造成企业的严重损失,这时就需要可以切换的快速开关来进行电源的切换工作。本文介绍了电源低压切换的原理,分析了控制开关一体化快速切换技术的开发和研究。

关键词:一体化;控制开关;快速切换技术;开发研究

1.电源低压切换的原理

低压切换的控制基础是供电电源的故障快速判断技术,它还拥有快速开关的电能储存电源自动切换的装置,也被叫作高速断路器或切换控制器装置。这种电源的低压切换原理是在电源出现短路或者故障时,及时的进行切换,最快的时间不超过十六毫秒[1]。并且电源的快速切换控制器能够在两毫秒内发出电源系统出现故障及短路的信号通知,及时的进行电路的自动快速切换。其中一个支路的外部电源出现故障或短路时,电动机自动的感应到了这个支路的电流明显减小且电压也明显的降低,这时就会自动的进行电源的快速切换。如果电压有较大的波动,变频器的支路就会感应到,变频器的直流侧母线压强高于交流侧电压,这个支路的电流极度的减小至0,则会及时的快速切换电源。如果其中一条支路的里面产生故障或短路,且短路的电流较强,那么电压就会出现较大的波动,极速的减小,这就是区内的短路情况。这个时候就只有把支路的电源中断,且不可以将出现短路故障的支路切换到其它的电源上面。可以经过对电压的波动和电流的大小变化进行详细的分析,以此来进行电路故障的判断,找出原因后及时的实施解决的措施[2]。

最新研发出的快速算法可以在短路电流上升的两毫秒之内实现母线电压和短路电流的较好计算,正确的判断出电路的各种故障及短路,并及时的产生信号输出。如果支路的电线有发动机,那么控制器可以及时的产生信号,使其自动的进行电路的快速切换。可以在三十毫秒之内进行电源和支路的快速切换工作,把其切换至备用的电源之上。一些支路上面有变频器,如果电压有较大的波动,如减少到比变频电压还要低,那么电流的输入则变为0,那么电源开关能够在十五毫秒之内,从短路故障的电路上把变频器切换至备用的电源上面。如果备用的电源有出现问题,就应该封闭备用的电源,将电路切换,及时的发出警报。如果在显示板上有出现短路故障的信息,那么久可以利用通讯系统进行故障的申报,发出故障的信号。

2、电源切换的功能

电源的快速切换比较适合运用在切换系统开启时,主电源和备用电源的频差和相差角都在一定的范围之内,这个时候的快速切换系统会和电源一起接收到开启和关闭的口令信息,这时快速电源进行切换的速度,就需要看开启和关闭的时间差异来决定。母线的电压、自动开启的电流和冲击电流的较大波动不会造成系统运行的较大影响[3]。由于电源的快速切换功能与相位差的浮动较小,速度也很慢,通常速度已经提升了十毫秒但相位差只是缩小了一点点。根据实际的情况需求来看,关闭电源的实践不应该多于六十毫秒,我国研发的开关一般都可以达到要求。电源切换的方法一般没有产生备用电源开关合闸脉冲,在通过对时间进行延长的切换之后,母线的剩余电压也已经减小到几乎没有,已经可以安全的接入到备用的电源之上,此时就能够产生备用电源的开关的合闸脉冲。

3、电源进行快速切换的方法

电源快速切换一般有两种切换的方法,如串联切换和并联切换。串联切换是指开始进行切换后要先打开工作的开关,确定工作开关已经关闭后,再关上备用的开关[4]。如果发生工作开关故障进行的错误的切换,由于工作开关事先已经断开,那么就能够在拥有较多的切换条件时,关上备用的开关。同理,电源的备用切换操作与之相同。并联切换就是在开始进行切换之后,如果符合并联切换的条件,就首先关闭备用的开关,通过进行延时来关闭工作开关。备用的开关如果刚刚关闭就被跳开,那么切换设备就不会再自动的关闭工作的开关。同样的,快速切换电源的操作也相同。如果不可以实现并联切换的具体条件,那么切换设备就会进行关闭操作,还会及时的发出警报信息。

4、电源切换开关与继电保护装置的相互配合

电源的电路保护设备会进行较为快速的故障判断,并及时的进行故障排除。把发生故障的区域线路进行分离,还会进行快速切换电源的信号,并在较短的时间之内进行电路的修复,及时的恢复电路的使用[5]。通常情况下,电源的快速切换系统会和继电保护装置互相配合,争取可以最大限度的保护电路的正常运行。继电保护装置可以较为准确的判断出电路的故障部位,是在线路的上部还是下部,以保障在故障的线路上电源分离之后,另外的正常运行电路不会错误的切换到故障区域,防止故障的区域增加。这个功能可以有效的防止故障的再扩大,避免了严重的事故发生。如果系统拥有很多级别的变压器或母线,那么电源快速切换系统会存在很多的线路需要切换,容易导致失误的情况发生。继电保护系统可以在此时与电源快速切换装置进行相互的配合,在快速切换系统出现故障或延误供电之时,继电保护装置就可以及时的进行接力,为系统持续稳定的供电。所以,在进行双电源的快速切换技术使用的同时,也要安装继电保护装置进行较好的配合,在电路出现短路或故障时,快速切换技术能够及时的进行备用电源的快速切换,提供给用电企业源源不断的稳定安全的电能[6]。继电保护装置在快速切换开关出现延迟或故障时可以较好的进行及时补救措施,实现双重的供电保护,既能保障企业的重要设备不间断用电,还可以有效避免重大的风险及事故的发生。

5、结语

集控制开关一体化的快速切换技术和传统的切换技术相比较,切换的方法较为灵活,电源的切换速度有明显的提升,使供电更加的持续、稳定。用电企业要重视线路故障对供电和设备不间断运行的严重影响,找出科学有效的技术和措施及时的解决。集控制开关一体化的快速切换技术与继电保护装置互相配合,进行电路稳定性的强化作用,促进供电系统可以更加的安全和稳定。

参考文献:

[1]李延军,王飞龙,王本正.基于快速开关的一体化成套快切技术的开发与应用[J].供用电,2017,34(11):7-10.

[2]白申义,李刚,王晓锋,等.集成开关控制及状态监测功能的一体化智能单元研制[J].高压电器,2016(8):146-154.

[3]钟华赞.调控一体化模式下提高开关远方遥控操作成功率因素分析[J].山东工业技术,2017(20):206-207.

[4]穆双,周亚超,章弥灵.一种双电源开关快速切换控制器,Adualfastswitchingpowerswitchcontroller:,CN106936209A[P].2017.

[5]周学斌,李晓明,杨俊杰,路书敏黄建明余先勇.一种连续供电系统双电源快速柔性切换方法[J].电测与仪表,2017,54(8):33-38.

[6]梁光胜,赖程鹏,付国强,等.快速智能双电源切换装置的研究与设计[J].电源技术,2016,40(5):1122-1124.

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