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產品簡介

適用范圍：35kV、10kV、600V、400V電壓等級石化、冶金等大中型工業企業，由于外部電網或內部供電網絡故障或異常的原因，造成非正常停電、電壓大幅波動或短時斷電（俗稱“晃電"）的情況；切換功能：快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換；通訊功能：雙以太網口、RS-485接口、支持IEC60870-5-103、Modbus通信規約。

詳細介紹

VIP-9816K電源無擾動快切裝置的介紹

VIP-9816K電源無擾動快切裝置，是基于本公司新一代嵌入式軟硬件平臺而研制的新型自動切換裝置，針對冶金、石化等行業用戶的需求而專門設計和研發的新一代多功能快切產品。裝置的優點主要體現在如下幾個方面：

安全性：在切換過程中，裝置實時跟蹤開關兩側電源的電壓、頻率和相位，并提供了多種可靠的起動方式和切換實現方式，能夠保證快速安全的投入備用電源，同時不會對電動機造成大的沖擊。

靈活性：傳統實現方式往往專門為現場某種接線方式或者運行方式設計，一旦運行方式改變，或者需要應用到新的接線方式，改動非常繁瑣。本裝置結合了多種合理的現場運行方式，僅需更改部分定值即可滿足多種現場工程實施需求。

快速性、準確性：裝置硬件采用型DSP+ARM+CPLD硬件平臺，高精度AD采樣芯片，保證了數據的實時性以及切換的快速性。

可靠性：在硬件和軟件上均設計了專門的抗干擾措施，以及完善的自檢、閉鎖邏輯，并通過了第三方等級的EMC檢測，其抗干擾性能有充分的保證。

VIP-9816K電源無擾動快切裝置裝置克服了以往備自投裝置的缺點，大大提高了工業企業控制自動化的水平，該領域的技術空白。模塊化的設計、豐富的切換邏輯、靈活的設置以及高速的運算能力，使這款裝置無論在功能還是性能上都處于水平。

VIP-9816K電源無擾動快切裝置的特點

1、切換功能齊全

1.1兼有手動起動、保護起動、失壓起動、誤跳起動、無流起動、逆功率起動等多種起動方式

1.2兼有并聯、串聯和同時切換方式

1.3兼有快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換等實現方式

1.4完備的切換閉鎖功能

2、可靠的軟硬件設計

2.1、裝置采用全封閉背插式結構，抗干擾設計，使裝置的抗電磁干擾能力大大提高。

2.2、出口設有閉鎖繼電器，保證裝置可靠出口。

2.3、邏輯單元軟件與管理單元軟件獨立運行，通信、顯示等不會影響切換邏輯正常運行。

3、通過全面的第三方檢測

3.1VIP-9816K電源無擾動快切裝置通過了EMC等級試驗，確保各種惡劣工況下裝置的正常運行。

4、友好的易用性

4.1裝置配有漢字液晶顯示，直觀的界面菜單，詳細的信息顯示，豐富的指示燈，便于操作和調試。

4.2裝置提供調試接口，可通過該接口將裝置所有信息（報告、錄波、定值等）導出。

5、通信功能

5.1支持以太網、RS485通信接口；支持IEC60870-5-103、Modbus通信規約。

6、強大的故障錄波及信息記錄功能

6.1信息記錄全面，包括動作事件、告警事件、開入開出變位信息、裝置自檢、運行事件及錄波事件等。通過查看這些事件記錄，可以全面了解設備的運行狀況。

7、時鐘同步

7.1裝置具備軟件對時和硬件對時功能。

7.2硬件對時支持秒脈沖對時模式和IRIG-B碼對時模式，裝置自動識別硬件對時模式，對時誤差≤1ms。對時接口均采用485差分電平輸入。

7.3軟件對時為通訊報文對時。一般地，IRIG-B碼對時單獨使用，差分秒脈沖與軟件對時一同使用，不建議IRIG-B碼對時與軟件對時同時使用。

VIP-9816K電源無擾動快切裝置的接線方式

石化、冶金等行業用戶的電力系統主接線，從電源切換的角度予以歸納，主要有兩種接線方式：一種為單母分段方式；另一種為單母方式。裝置可靈活適用于這兩種接線方式的電源切換。

1、單母分段方式

圖1 單母分段接線示意圖（正常運行）

單母分段方式的接線圖可簡化如圖 1所示。圖中進線1、2可以是線路、主變、線路-變壓器組等對母線進行供電的變配電設備的一種。

系統正常運行時，母線1由進線1供電，母線2由進線2供電。即進線開關K1、K2閉合，母聯開關K0斷開。當任意一路進線電源失去時，裝置均能投入另一側進線電源。

2、單母方式

圖2 單母運行方式接線示意圖（進線1供電模式）

單母運行方式的接線示意圖如圖 2所示。

正常運行時，母線由進線1或進線2供電。若由進線1供電，則K1在合位，K2在分位，進線2電源為進線1電源的備用。如因故障等原因造成進線1電源失去時，裝置能迅速起動，將進線2電源投入。由進線2供電時情況類似。

VIP-9816K電源無擾動快切裝置的切換功能

1、起動方式

VIP-9816K電源無擾動快切裝置可提供手動起動、保護起動、誤跳起動、失壓起動、無流起動、逆功率起動和頻壓起動方式。

1.1手動起動。手動起動方式多用于進線檢修或故障后進線恢復時使用，由人工通過開入量起動裝置的切換功能。裝置的手動起動功能非常靈活，對單母分段運行方式，手動起動可以實現K1到K0之間的互相切換，也可以實現K2和K0之間的互相切換。對單母方式，手動起動能夠實現K1和K2之間的互相切換。

1.2保護起動。將線路/線變組/主變等電源側設備的快速主保護接點引入到快切裝置中，系統正常運行時，一旦檢測到電源側主保護動作，裝置立即起動切換，斷開故障線路，投入備用電源。

1.3誤跳起動。當系統正常運行時，若本處于合位的開關跳開且進線無流，則裝置起動切換，合上另一側電源以保證母線供電。誤跳起動邏輯如下：

圖 3 誤跳起動邏輯圖

1.4失壓起動。裝置提供失壓檢進線電壓和失壓檢進線電流兩種判據供用戶選擇，并通過“失壓起動檢進線U”控制字來進行選擇。當“失壓起動檢進線U”控制字為1時，如果裝置檢測到母線三相電壓與進線電壓均低于失壓起動整定值，則經整定延時裝置起動切換功能。當“失壓起動檢進線U”控制字為0時，當檢測到母線三相電壓均低于失壓起動整定值且進線無流，經整定延時裝置起動切換功能。此起動方式可通過定值中控制字投退。失壓起動邏輯如下：

圖 4 失壓起動邏輯圖

1.5無流起動。當裝置檢測到進線電流從有流（大于無流起動整定值）到無流（小于無流起動整定值），且母線頻率小于無流起動頻率定值時，裝置經整定延時起動切換功能。無流起動方式主要用于進線本側保護無法接入到裝置的情形。當進線發生故障且被其它保護（可能是對側的保護）跳開時，進線電流必然呈下降趨勢，同時頻率也會下降。此起動方式可通過控制字投退。邏輯如下：

圖 5 無流起動邏輯圖

1.6逆功率起動。當無進線快速保護接點起動裝置切換時，用此起動判據可實現故障情況下的快速切換。邏輯如下：

圖 6 逆功率起動邏輯圖

圖中，Tngl為定值“逆功率起動延時”。該時間一般整定為相鄰線路主保護的動作時間+該進線開關的跳開時間。滿足如下邏輯時，判相應相別逆功率元件動作。

1)相電流反向（定義從進線流向母線為電流正方向）；

2)相電流大于0.1A；

3)線電壓小于逆功率電壓門檻；

功率正向的方程為： 45> arg(Uab/Ic)>—135或者－45

功率反向的方程為（逆功率方向）： 225> arg(Uab/Ic)>45或者－225

裝置的“逆功率起動”和“方向過流閉鎖切換”功能要求母線電壓和進線電流的同名端不能接錯。關于電流接法見“背板端子說明”小節。

1.7頻壓起動。頻壓起動主要用于進線運行電流很小、甚至可能向電網送電等無流起動和逆功率起動不適合應用的場合，基本思想是當進線電源因各種原因消失后，工作負荷孤網運行，工作母線的頻率會偏離工頻。邏輯圖如下。

說明：

A、最小電壓大于30V，目的在于確保頻率測量的準確；

B、dfuab=|f-50Hz|，即這里的頻差是工作母線頻率與工頻50Hz的差，然后值；

C、Imax < 1.2In目的在于躲開故障時刻，等待孤網運行；

單母分段運行方式和單母運行方式下，各種起動方式以及運行狀態之間的轉換詳見圖 7、圖 8所示。

圖 7單母分段方式下運行狀態轉換

對于單母方式，從“進線1供電模式”可以通過手動起動、保護起動、無流起動、誤跳起動、失壓起動及逆功率起動轉到“進線2供電模式”，反之亦然。

圖 8單母方式下運行狀態轉換

2、切換方式

VIP-9816K電源無擾動快切裝置在起動后（起動方式見1小節），會按照一定的順序操作工作電源開關和備用電源開關。在快切原理中，名詞“切換方式”用來描述不同開關操作順序。提供的切換方式包括：并聯、串聯和同時方式。以下以單母分段運行方式為例，對各種切換方式簡單說明，單母運行方式類同。

2.1并聯切換。并聯切換只能以手動起動方式觸發。如圖 1所示，以從K1并聯切換到K0為例。手動起動后，若并聯條件滿足（條件為：開關兩側的頻差、相差、壓差分別小于定值并聯切換頻差、并聯切換相差、并聯切換壓差）裝置先合上K0開關，此時進線1、進線2兩個電源短時并列，經整定延時（并聯跳閘延時）后裝置再跳開K1。如在這段延時內，剛合上的K0被跳開（如保護動作跳開K0），則切換結束，裝置不再跳開K1，以免停電范圍擴大。若K1拒跳，則裝置會去跳開K0開關，以避免兩個電源長時間并列。若手動起動后并聯切換條件不滿足，裝置將立即閉鎖并進入等待復歸狀態。并聯切換方式適用于正常情況下同頻系統的兩個電源之間的切換，可用于進線檢修時的人工倒閘或故障后手動恢復。

2.2串聯切換。如圖 1所示，以從K1切換到K0為例。裝置起動后，先跳開K1開關，在確認K1跳開后，再根據合閘條件發出合母聯開關K0命令。若K1拒跳，則切換過程結束，裝置不再合K0。串聯切換多用于事故情況下自動切換。串聯切換可以有以下幾種合閘方式（亦稱實現方式）：快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換。當快速切換條件不滿足時可自動轉入同期捕捉、殘壓、長延時等切換條件的判別。

2.3同時切換。如圖 1所示，以從K1切換到K0為例。裝置起動后，先發出跳K1開關命令，然后經一整定的同時切換合閘延時，再根據合閘條件發出合K0的命令。若最終K1拒跳，則裝置會去跳開K0開關，以避免兩個電源長時間并列。同時切換與串聯切換相比，不需要確認K1已跳開再判斷K0合閘條件，只要經過一個延時，即去判斷K0合閘條件，目的是使得母線斷電時間盡量縮短。同時切換可以有以下幾種合閘方式（亦稱實現方式）：快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換。當快速切換條件不滿足時可自動轉入同期捕捉、殘壓、長延時等切換條件的判別。

3、合閘方式

在快切原理中，名詞“合閘方式”即用來描述合備用開關的合閘條件。裝置在起動后，會按照預定的切換方式跳工作開關和合備用開關。無論哪種切換方式都涉及到合備用開關的操作。提供的實現方式包括：快速合閘、同期捕捉合閘、殘壓合閘、長延時合閘。以下僅對這幾種實現方式做簡單介紹，關于它們的詳細說明，請聯系我們。

3.1快速合閘?？焖俸祥l是的一種合閘方式，既能保證電動機安全，又不使電動機轉速下降太多。在并聯切換方式下，實現快速合閘條件為：母線和待并側電源壓差|du|<“并聯切換壓差”，且頻差|df|<“并聯切換頻差”，且相差|dq|<“并聯切換相差”。在串聯或同時切換方式下，實現快速合閘的條件為：母線和待并側電源頻差|df|<“快速合閘頻差”且相差|dq|<“快速合閘相差”?？焖俸祥l是速度最快的合閘方式。

3.2同期捕捉合閘。當快速合閘不成功時，同期捕捉合閘是一種的后備切換方式。同期捕捉合閘的原理是實時跟蹤母線電壓和備用電壓的頻差和角差變化，以同相點作為合閘目標點。

3.3殘壓合閘。當母線電壓衰減到20％－40％實現的切換稱為殘壓合閘。殘壓合閘雖能保證電動機安全，但由于停電時間過長，電動機自起動成功與否、自起動時間等會受到較大限制。殘壓合閘的實現條件為：母線電壓<“殘壓合閘電壓幅值”。

4、切換功能圖

VIP-9816K電源無擾動快切裝置提供6種起動方式。手動起動時支持并聯、串聯、同時三種切換方式。其他4種起動方式只支持串聯或同時方式。并聯方式只有快切合閘方式，串聯和同時支持快速、同捕、殘壓和長延時4種合閘方式。下圖是的切換功能圖。