[发明专利]上、下级快速切换装置联动方法和联动系统

说明书

上、下级快速切换装置联动方法和联动系统，联动方法包括如下步骤：1)若上级快速切换装置动作失败，则向下级快速切换装置发送联切信号；上级快速切换装置判断其动作失败的逻辑为：工作电源断开，且快速切换装置启动切换，但快速合闸备用电源失败；2)下级快速切换装置收到联切信号后，即刻启动，发出跳开工作电源命令，并跳开受其控制的工作电源，然后，判断切换条件是否满足，若满足，则发出切换动作命令，以快速合闸或同期捕捉合闸的方式合闸受其控制的备用电源。该方法能快速恢复供电，提高多级供配电网络供电可靠性。

技术领域

本发明涉及双电源快速切换装置，具体涉及多级供配电网络中上、下级快速切换装置联动的技术领域。

背景技术

多级供配电网络的供电方式一般如下：供电局——总站——分站——变电所，为了提高供电质量，每级供配电系统都通过快速切换装置连接后备电源，即每级供配电系统实则配有两个电源，一个为工作电源，一个为后备电源。

快速切换装置用于在工作电源故障时，切断工作电源，合上备用电源。快速切换装置的切换过程如下：判断启动条件是否满足，满足，则启动——发断开工作电源命令——断开工作电源——判断切换条件是否满足，满足——发切换动作命令——合闸备用电源。

按切换速度分类，快速切换装置的切换方式可分为快速切换、同期捕捉切换、残压切换和长延时切换。图1为母线残压特性示意图。图中V_D为母线残压，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压。假定正常运行时工作电源与备用电源同相，其电压相量端点为A，则母线失电后残压相量端点将沿残压曲线由A向B方向移动，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，这就是快速切换，是最理想的切换方式。过B点后BC段为不安全区域，不允许切换。在C-D段捕捉母线残压与备用电源电压第一次相位重合点实现合闸，这就是同期捕捉切换，采用同期捕捉切换合闸时，由于备用电源电压与母线残压两电压同相，备用电源合上时冲击电流较小，也基本不会对设备及系统造成危害。当母线电压衰减到20％－40％额定电压后实现的切换通常称为残压切换。残压切换虽能保证电动机安全，但由于停电时间过长，电动机自启动成功与否、自启动时间等都将受到较大限制。而长延时切换是在备用电源的容量不足以承担全部负载甚至不足以承担通过残压切换过去的负载的自启动时迫不得已的选择。根据切换方式的不同，备用电源合闸也可相应的分为：快速合闸、同期捕捉合闸、残压合闸和长延时合闸，它们分别是指各相应切换方式中的合闸动作。

由上面介绍可知，快速切换装置判断切换条件是否满足，合闸备用电源前，需先启动，并断开工作电源，快速切换装置启动的越及时，其断开工作电源，判断切换条件是否满足，合闸备用电源的操作，才会越快的进行。目前变电所快速切换装置的启动方式包括：保护启动、失压启动、无流启动和误跳启动，它们都要求同时满足电压、电流、频率的变化。在上级供电系统故障时，其快速切换装置正常动作，应该是跳开工作电源，合闸备用电源；但如果其动作失败，其下级快速切换装置应该有所动作，下级快速切换装置的动作，由其自行监测本级供配电系统电流、电压、频率的变化来启动，上级快速切换装置本身不作是否动作失败的判断，也不会给下级快速切换装置发送任何触发信号。但在某些情况下，如本级供电系统中带有并网的自备发电机，导致本级供配电系统的电压、电流、频率不会马上衰减，下级快速切换装置也就不会以保护启动、失压启动、无流启动和误跳启动，这些现在快速切换装置仅有的任一启动方式来启动。只有在因发电机容量不足频率下降而自动跳开后，本级供配电系统的快速切换装置此时才具备了启动条件而启动，但此时本级供配电系统上电信号的相角变化已较大，已无法满足快速合闸、同期捕捉合闸这些对变电所正常供电影响较小的切换方式的切换条件，从而只能迫不得已的选择残压合闸、长延时合闸这些会引起企业设备停电，导致减产、停产事故的切换方式，降低了供电系统的可靠性。