一種連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)，它由設置在中壓電網(wǎng)中的三相快速斷路切換裝置、設置在低壓電網(wǎng)中的兩相快速斷路切換裝置以及母線殘壓保持裝置組成，其中，三相快速斷路切換裝置包括切換開關(guān)K1、切換開關(guān)K2、切換開關(guān)K3、控制器C1以及控制器C2，兩相快速斷路切換裝置包括切換開關(guān)K4、切換開關(guān)K5、控制器C3以及控制器C4。本實用新型的有益效果是：利用三相快速斷路切換裝置和兩相快速斷路切換裝置可以在20毫秒內(nèi)切除短路故障點，同時利用母線殘壓保持裝置對故障點采用上下兩頭治理的手段，可以將故障點從系統(tǒng)中“孤立出去”，縮短了晃電時間，避免了停機事故的發(fā)生，提高了系統(tǒng)的安全性。
【專利說明】一種連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)，屬于電網(wǎng)線路保護【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]晃電是供電系統(tǒng)從短路故障發(fā)生到切除的低電壓供電期間，通常稱之為“電壓凹陷”，實際過程中電壓凹陷的時間太長，超過了負荷的對低電壓的忍耐極限，而凹陷時間長又是由于負責切除短路故障的斷路器的動作速度太慢造成的。通常，一般晃電的時間為100毫秒左右，而系統(tǒng)中存在很多電壓敏感負載的低電壓忍耐極限時間只有20毫秒左右，換句話說，就是晃電還沒結(jié)束，停機事故就發(fā)生了。發(fā)生晃電時，運行中的負荷如果能成功穿越這種低電壓工況，則不會停機，反之必然發(fā)生停產(chǎn)事故?；坞娭宰屓藗冎匾?，是因為伴隨晃電一定會有停機事故的發(fā)生，對于生產(chǎn)工藝連續(xù)性要求較高的企業(yè)來說，尤其重要，一旦晃電事故的發(fā)生造成的后果非常嚴重，因此晃電的危害治理迫不及待。
[0003]為了不讓停機事故發(fā)生，我們只要想辦法縮短晃電的時間即可，讓晃電在電壓敏感負載對低電壓忍耐的極限時間內(nèi)就提前結(jié)束，也就是說，在事故可能發(fā)生的時間之前就結(jié)束晃電，系統(tǒng)當然就安全了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，能縮短晃電時間，避免停機事故的發(fā)生，提高系統(tǒng)的安全性。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)，其特征在于:它由設置在中壓電網(wǎng)中的三相快速斷路切換裝置、設置在低壓電網(wǎng)中的兩相快速斷路切換裝置以及設置在中壓電網(wǎng)支路上的母線殘壓保持裝置組成，其中，三相快速斷路切換裝置包括切換開關(guān)K1、切換開關(guān)K2、切換開關(guān)K3、控制器Cl以及控制器C2，切換開關(guān)K3設置在中壓母線上，切換開關(guān)K1、切換開關(guān)K2分別設置在與切換開關(guān)K3所在中壓母線連接的兩條支路上，控制器Cl的輸入端與切換開關(guān)Kl所在支路相連，控制器Cl的輸出端分別與切換開關(guān)Kl和切換開關(guān)K3連接，控制器C2的輸入端與切換開關(guān)K2所在支路相連，控制器C2的輸出端分別與切換開關(guān)K2和切換開關(guān)K3連接，兩相快速斷路切換裝置包括切換開關(guān)K4、切換開關(guān)K5、控制器C3以及控制器C4，切換開關(guān)K4、切換開關(guān)K5分別設置在低壓電網(wǎng)兩條支路上，控制器C3的輸入端與切換開關(guān)K4所在支路相連，控制器C3的輸出端分別與切換開關(guān)K4和與切換開關(guān)K4所在支路相連的低壓母線連接，控制器C4的輸入端與切換開關(guān)K5所在支路相連，控制器C4的輸出端分別與切換開關(guān)K5和與切換開關(guān)K5所在支路相連的低壓母線連接。
[0006]所述的三相快速斷路切換裝置、兩相快速斷路切換裝置以及母線殘壓保持裝置的數(shù)量至少為一個。
[0007]所述的控制器Cl、控制器C2、控制器C3以及控制器C4均通過電壓互感器CT和電流互感器PT與其對應的支路相連，其中，電壓互感器CT串聯(lián)接入支路中，電流互感器PT并聯(lián)接入支路中。
[0008]所述的母線殘壓保持裝置包括換流器ZK、并聯(lián)在換流器ZK兩端的限流支路、連接在中壓電網(wǎng)母線支路上的羅克線圈LK，與羅克線圈LK連接的測控單元、與測控單元連接的微機綜合保護裝置以及與微機綜合保護裝置連接的電壓互感器CT，其中，測控單元與微機綜合保護裝置通過兩個輸出端進行連接，換流器ZK分別與測控單元與微機綜合保護裝置連接的一個輸出端、電壓互感器CT以及羅克線圈LK相連，限流支路由限流阻抗Z和切離開關(guān)ZJ串聯(lián)而成，測控單元與微機綜合保護裝置連接的另一個輸出端連接在限流阻抗Z和切離開關(guān)ZJ之間。
[0009]本實用新型的有益效果在于:利用三相快速斷路切換裝置和兩相快速斷路切換裝置可以在20毫秒內(nèi)切除短路故障點，同時利用母線殘壓保持裝置對故障點采用上下兩頭治理的手段，可以將故障點從系統(tǒng)中“孤立出去”，縮短了晃電時間，避免了停機事故的發(fā)生，提高了系統(tǒng)的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實用新型二相快速斷路切換裝置的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0012]圖3為本實用新型兩相快速斷路切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為本實用新型母線殘壓保持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖進一步描述本實用新型的技術(shù)方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。
[0015]如圖1，一種連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)，其特征在于:它由設置在中壓電網(wǎng)中的三相快速斷路切換裝置、設置在低壓電網(wǎng)中的兩相快速斷路切換裝置以及設置在中壓電網(wǎng)支路上的母線殘壓保持裝置組成，其中，如圖2，三相快速斷路切換裝置包括切換開關(guān)K1、切換開關(guān)K2、切換開關(guān)K3、控制器Cl以及控制器C2，切換開關(guān)K3設置在中壓母線上，切換開關(guān)K1、切換開關(guān)K2分別設置在與切換開關(guān)K3所在中壓母線連接的兩條支路上，控制器Cl的輸入端與切換開關(guān)Kl所在支路相連，控制器Cl的輸出端分別與切換開關(guān)Kl和切換開關(guān)K3連接，控制器C2的輸入端與切換開關(guān)K2所在支路相連，控制器C2的輸出端分別與切換開關(guān)K2和切換開關(guān)K3連接，如圖3，兩相快速斷路切換裝置包括切換開關(guān)K4、切換開關(guān)K5、控制器C3以及控制器C4，切換開關(guān)K4、切換開關(guān)K5分別設置在低壓電網(wǎng)兩條支路上，控制器C3的輸入端與切換開關(guān)K4所在支路相連，控制器C3的輸出端分別與切換開關(guān)K4和與切換開關(guān)K4所在支路相連的低壓母線連接，控制器C4的輸入端與切換開關(guān)K5所在支路相連，控制器C4的輸出端分別與切換開關(guān)K5和與切換開關(guān)K5所在支路相連的低壓母線連接。
[0016]所述的三相快速斷路切換裝置、兩相快速斷路切換裝置以及母線殘壓保持裝置的數(shù)量至少為一個。
[0017]所述的控制器Cl、控制器C2、控制器C3以及控制器C4均通過電壓互感器CT和電流互感器PT與其對應的支路相連，其中，電壓互感器CT串聯(lián)接入支路中，電流互感器PT并聯(lián)接入支路中。
[0018]控制器可以在可在工作電源系統(tǒng)發(fā)生短路故障或者失電的2ms之內(nèi)發(fā)出動作信號，實現(xiàn)電路電源的自動切換，例如:外網(wǎng)I發(fā)生晃電，內(nèi)網(wǎng)電壓降低，通過Kl電流大于額定值且小于變壓器TI提供的短路電流值時，控制器I通過采集PT和CT的信息進行計算判斷發(fā)切換命令；在K2在合閘位置情況下Kl分閘、K3合閘。同理其他回路的故障出現(xiàn)，通過類似的切換來滿足線路電源的供給?？刂破魍ㄟ^對系統(tǒng)電流、電壓變化特征的分析，可以判斷系統(tǒng)故障類型，從而采取相應的投切策略。只要控制器及相應的裝置計算速度快，動作靈敏，能在短路電流上升2ms內(nèi)完成對短路電流、母線電壓的計算，判斷故障出至內(nèi)外網(wǎng)短路及電壓凹陷，并發(fā)出動作信號。對電動機的支路，控制器立即發(fā)出分閘信號和切換信號，在弟Iv周波的過零點切斷短路電流，在30ms內(nèi)完成將敏感負載從短路系統(tǒng)中切開、并切換到備用電源的操作。對于變頻器的支路，由于系統(tǒng)電壓下降到低于變頻器電容電壓，輸入電流為零，開關(guān)可以在15ms內(nèi)完成將變頻器從短路系統(tǒng)中切、并切換到備用電源上的操作。
[0019]如圖4，所述的母線殘壓保持裝置包括換流器ZK、并聯(lián)在換流器ZK兩端的限流支路、連接在中壓電網(wǎng)母線支路上的羅克線圈LK，與羅克線圈LK連接的測控單元、與測控單元連接的微機綜合保護裝置以及與微機綜合保護裝置連接的電壓互感器CT，其中，測控單元與微機綜合保護裝置通過兩個輸出端進行連接，換流器ZK分別與測控單元與微機綜合保護裝置連接的一個輸出端、電壓互感器CT以及羅克線圈LK相連，限流支路由限流阻抗Z和切離開關(guān)ZJ串聯(lián)而成，測控單元與微機綜合保護裝置連接的另一個輸出端連接在限流阻抗Z和切離開關(guān)ZJ之間。發(fā)生短路故障時，當短路電流大于設定值時，測控單元中的高速DSP通過精確測算在I至2毫秒內(nèi)得出三相電流的有效值，并發(fā)出動作信號，換流器ZK在2至3毫秒內(nèi)快速開斷，短路電流換流進入限流阻抗Z中，限制短路電流，短路電流的幅值大大降低，可見本裝置可在設備發(fā)生短路故障6至16毫秒內(nèi)，將母線殘壓保持在額定電壓的95%以上，保證了其他無故障支路敏感負載的正常工作。同時主變壓器等設備所受到的短路電流大大降低，支路內(nèi)的故障點切除后，測控單元檢測支路電流接近額定電流時立即給換流器ZK命令，10毫秒內(nèi)限流阻抗Z退出，恢復系統(tǒng)運行。發(fā)生短路故障的支路在發(fā)生短路超過300毫秒，故障沒有解除，本裝置檢測單元認為是故障的分支斷路器拒動或支路的母線故障，立即給切離開關(guān)ZJ發(fā)出分閘指令，切離該支路；除上述功能之外，裝置還包括微機保護、繼電保護、事件記錄、通信接口、支路電流檢測等全部功能。也就是說，母線殘壓保持裝置可以根據(jù)故障點的不同可以做出精確的判斷，保證非故障支路負載的電源供給。
[0020]一般情況下，短路故障的存在會影響到上方母線的電壓，從而直接影響到其他支路的正常生產(chǎn)，因此首先要考慮將故障點與母線隔離，這就要用到三相快速斷路切換裝置和兩相快速斷路切換裝置，當故障發(fā)生時迅速將故障予切除，其次如遇發(fā)生故障的支路所帶負載十分重要，不在情況危急情況下不能停電，這種情況下就需要給這些負載接入備用電源，同時利用母線殘壓保持裝置對故障點采用上下兩頭治理的手段，可以將故障點從系統(tǒng)中“孤立出去”，這就保障對所有負荷持續(xù)供電的保護邏輯，再結(jié)合前面提到的小于20毫秒的重要時間指標，就形成了一個完整的晃電治理策略。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)，其特征在于:它由設置在中壓電網(wǎng)中的三相快速斷路切換裝置、設置在低壓電網(wǎng)中的兩相快速斷路切換裝置以及設置在中壓電網(wǎng)支路上的母線殘壓保持裝置組成，其中，三相快速斷路切換裝置包括切換開關(guān)K1、切換開關(guān)K2、切換開關(guān)K3、控制器Cl以及控制器C2，切換開關(guān)K3設置在中壓母線上，切換開關(guān)K1、切換開關(guān)K2分別設置在與切換開關(guān)K3所在中壓母線連接的兩條支路上，控制器Cl的輸入端與切換開關(guān)Kl所在支路相連，控制器Cl的輸出端分別與切換開關(guān)Kl和切換開關(guān)K3連接，控制器C2的輸入端與切換開關(guān)K2所在支路相連，控制器C2的輸出端分別與切換開關(guān)K2和切換開關(guān)K3連接，兩相快速斷路切換裝置包括切換開關(guān)K4、切換開關(guān)K5、控制器C3以及控制器C4，切換開關(guān)K4、切換開關(guān)K5分別設置在低壓電網(wǎng)兩條支路上，控制器C3的輸入端與切換開關(guān)K4所在支路相連，控制器C3的輸出端分別與切換開關(guān)K4和與切換開關(guān)K4所在支路相連的低壓母線連接，控制器C4的輸入端與切換開關(guān)K5所在支路相連，控制器C4的輸出端分別與切換開關(guān)K5和與切換開關(guān)K5所在支路相連的低壓母線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)，其特征在于:所述的三相快速斷路切換裝置、兩相快速斷路切換裝置以及母線殘壓保持裝置的數(shù)量至少為一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制器Cl、控制器C2、控制器C3以及控制器C4均通過電壓互感器CT和電流互感器PT與其對應的支路相連，其中，電壓互感器CT串聯(lián)接入支路中，電流互感器PT并聯(lián)接入支路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)性化工企業(yè)供電防晃電系統(tǒng)，其特征在于:所述的母線殘壓保持裝置包括換流器ZK、并聯(lián)在換流器ZK兩端的限流支路、連接在中壓電網(wǎng)母線支路上的羅克線圈LK，與羅克線圈LK連接的測控單元、與測控單元連接的微機綜合保護裝置以及與微機綜合保護裝置連接的電壓互感器CT，其中，測控單元與微機綜合保護裝置通過兩個輸出端進行連接，換流器ZK分別與測控單元與微機綜合保護裝置連接的一個輸出端、電壓互感器CT以及羅克線圈LK相連，限流支路由限流阻抗Z和切離開關(guān)ZJ串聯(lián)而成，測控單元與微機綜合保護裝置連接的另一個輸出端連接在限流阻抗Z和切離開關(guān)ZJ之間。
【文檔編號】H02H7/22GK203826938SQ201420197567
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】李華祥, 劉讓明, 盧昭寧, 陳壽衍 申請人:貴州天福化工有限責任公司