快切装置替换低压备自投安装调试方法

快切装置替换低压备自投安装调试方法摘要文章简要说明了目前低压备自投装置存在的缺点及400V电源快速切换装置（以下简称“快切装置”）与备自投对比下的优点，根据北海炼化低压单母分段方式运行的情况，以金智MFC5101A工业企业快切装置为例，详细论述400V电源快切装置替换低压备自投装置的安装调试方法。关键词：快切；备自投；接线；调试；方法1、前言石化、冶金等大中型工业企业，由于外部电网或内部供电网络故障或异常的原因，造成非正常停电、电压大幅波动或短时断电（俗称“晃电”）的情况屡见不鲜。由于冶金、石化企业工艺流程的特殊性，供电的中断或异常往往会造成设备停运或空转、工艺流程中断或废品产生，有时甚至造成生产设备的报废等严重后果。目前在石化、冶金等要求连续供电的企业，低压备自投使用效果并不理想。原因是备自投完成动作的过程持续时间长短1—2秒，甚至更长，一些重要装置的机泵跳停后，1秒左右就达到连锁条件，造成装置停车。主要原因一是备自投装置启动太迟，二是备自投装置启动后将备用电源投入的时间太长。工业企业电源快切装置的优点是①安全性，在切换过程中，装置实时跟踪开关两侧电源的电压、频率和相位，并提供了多种可靠的起动方式和切换方式，能够保证快速安全的投入备用电源，同时不会对电动机造成大的冲击。②灵活性，仅需更改部分定值即可满足多种现场工程实施需求。③快速性、准确性，高精度AD采样芯片，保证了数据的实时性以及切换的快速性。④可靠性，在硬件和软件上均设计了专门的抗干扰措施，其抗干扰性能有充分的保证。下面以金智MFC5101A快切装置为例，详细讲解快切装置替换低压备自投装置的过程。2、快切装置参数及低压电力系统主接线方式2.1、MFC5101A快切装置主要技术指标MFC5101A有手动起动、保护起动、失压起动、误跳起动、无流起动、逆功率起动等多种起动方式；有并联、串联和同时切换方式；有快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换等实现方式；切换闭锁功能，其主要技术指标如下表。表一MFC5101A主要技术指标额定数据精度直流电压：200V允许偏差+15%，-20%交流电压：380V（线电压），220V交流电流：5A频率：50HZ电压：05级频率：0.02Hz相角：0.2度定值误差精确工作范围电压定值误差：±2.5%电流定值误差：±2.5%或±0.01A频率定值误差：±0.02Hz时间定值误差：±1%定值角差定值误差：±0.2°电流：0.05In~20In电压：1%Un~120%Un频率：30Hz~65Hz输入输出接点容量跳合闸出口：允许长期通过电流5A，切断电流0.3A（DC220V,V/R1ms）信号出口：允许长期通过电流5A，切断电流0.3A（DC220V,V/R1ms）开关量输入：DC220V。2.2、低压电力系统主接线方式图1单母分段方式接线示意图（正常运行）主要有两种接线方式：一种为单母分段方式；另一种为单母方式。根据北海炼化的接线方式为单母分段方式为例，系统正常运行时，I段母线由1#进线供电，II段母线由2#进线供电,.即1#、2#进线开关（以下简称1DL、2DL）闭合，母联开关（以下简称3DL）断开。当任意一路进线电源失去时，MFC5101A装置均能投入另一侧进线电源。3、MFC5101A安装调试步骤及方法3.1、MFC5101A快切装置屏安装就位MFC5101A快切装置屏安装位置选择在低压进线柜及母联柜就近位置。在切换动作查看快切装置人机界面时，方便同时观察低压进线开关及母联开关的动作情况，另一方面节省线缆连接的长度。快切屏就位后，屏内接地排、屏体金属外壳保证与变电所接地网可靠连接。图2MFC5101A快切装置屏安装正视图3.2、MFC5101A快切装置静态调试快切屏就位后进行静态调试验证装置及屏内接线的正确性。3.2.1调试需用主要设备。①、三相调压器1台调压范围0~430V；②、万用表1台。3.2.2按图接线、核线。（1）按照MFC5101A模拟量输入接线图接入1、2#母线电压；1#、2#进线电压；1#、2#进线CT电流。①采样电压（1#进线和I段母线电压由同一段母线的备用抽屉引出；2#进线和II段母线电压由同一段母线的备用抽屉引出。）在1D-7和1D-8端子加入电压UAB，模拟1#进线线电压。在1D-1、1D-3、1D-5端子分别加UA、UB、UC三相电压模拟I段母线电压。在1D-16和1D-17端子加入电压UAB，模拟2#进线线电压。在1D-10、1D-12、1D-14端子分别加UA、UB、UC三相电压模拟II段母线电压。②采样电流用继保测试仪1路电流输出口Ia、Ib、Ic、In接在2D-1、2D-2、2D-3、2D-4端子分别加Ia、Ib、Ic三相电流，模拟1#进线CT电流。用继保测试仪2路电流输出口Ix、Iy、Iz、In接在2D-7、2D-8、2D-9、2D-10端子分别加Ix、Iy、Iz、In三相电流，模拟2#进线CT电流。图3MFC5101A快切装置电压输入接线图图4MFC5101A快切装置电流输入接线图（2）按照MFC5101A开关量输入接线图5接入1DL、2DL、3DL辅助触点。①在快切屏3D-1和3D-41（1DL状态开入量）、3D-1和3D-42（2DL状态开入量）、3D-1和3D－43（3DL状态开入量）分别接入继电保护测试仪的开关量输出接点，模拟正常运行时的单母分段的开关状态。快切装置切换初始满足条件是：1DL、2DL处于合闸位置，3DL处于分闸位置，即1DL、2DL状态辅助接点为开点，3DL状态为闭点。②1BK转换开关有“切换1”、“自动”、“切换2”三档位。打到“切换1”就是手动投入1#进线开关切换母联开关（1DL→3DL）。打到“切换2”就是手动投入2#进线开关切换母联开关（2DL→3DL）。打到“自动”就是自动切换投入（1DL→3DL或2DL→3DL）。2BK转换开关“投入”、“退出”两个档位。打到“投入”就是投入快切装置，打到“退出”就是快切装置退出。1A为快切复位按钮，快切动作后按下快切复位。图5MFC5101A快切装置开关量输入接线图1图6MFC5101A快切装置开关量输入接线图2（3）MFC5101A开出量接线图。2LP、4LP、5LP压板连接上，使用万用表测量4D-2和4D-6、4D-9和4D-13、4D-15和4D-18，即可测得跳1DL、2DL开出量,合3DL开出量是否有输出。图7MFC5101A快切装置开出量接线图3.2.3定值设定表二MFC-5101A定值表序号名称范围缺省值设定值备注1并联切换压差0.00~20.00%15.0015.002并联切换频差0.02~0.50Hz0.100.103并联切换相差0.5~20.0Deg15.00104并联跳闸延时0.06~5.00s0.500.505同时切换合延时1.00~500.00ms50.0050.006快速切换频差0.10~3.00Hz1.501.507快速切换相差0.50~60.00Deg30.0030.008开关1合闸时间5.00~150.00ms50.00609开关2合闸时间5.00~150.00ms50.006010开关3合闸时间5.00~150.00ms50.006011残压切换定值20.00~60.00%25.0025.0012长延时定值0.50~10.00s9.00513失压起动定值20.00~90.00%40.005514失压起动延时0.10~5.00s1.00115无流起动频率45.00~49.9Hz49.5049.5016无流定值0.02~5.00A0.06In0.05In=1或5A17无流起动延时0.02~5.00s0.050.218逆功率起动延时0.02~5.00s0.100.1019逆功率电压门槛80.00~100.00%90.007020有压定值70.00~100.00%75.0075.0021初始相角差10.00~360.00Deg0.000.0022初始相角差20.00~360.00Deg0.000.0023过流切换闭锁值0.10~20.00In6.002.524过流一段定值0.10~20.00In15.003.225过流一段时间0.00~10.00s0.100.626低电压锁定值10.00~90.00%70.006527过流二段定值0.10~20.00In6.002.528过流二段时间0.10~100.00s1.006.029后加速定值0.20~20.00In15.001530后加速时间0.00~4.00s0.100.1031手动切换并联0/1100：串联；1：并联32故障切换串联0/1110：同时；1：串联331→2切换起动0/1000：退出；1：投入342→1切换起动0/1000：退出；1：投入351→3切换起动0/1110：退出；1：投入362→3切换起动0/1110：退出；1：投入373→1切换起动0/1000：退出；1：投入383→2切换起动0/1000：退出；1：投入39快速切换0/1110：退出；1：投入40同捕切换0/1110：退出；1：投入41残压切换0/1110：退出；1：投入42长延时切换0/1110：退出；1：投入43失压起动0/1110：退出；1：投入44无流起动0/1100：退出；1：投入45逆功率起动0/1000：退出；1：投入46手跳不闭锁0/1110：闭锁；1：不闭锁47检后备电压0/1110：退出；1：投入48过流切换闭锁0/1110：退出；1：投入49过流一段保护0/1000：退出；1：投入50过流二段保护0/1000：退出；1：投入51后加速保护0/1000：退出；1：投入52过流保护低压闭锁0/1000：退出；1：投入3.2.4静态调试方法（1）将转换开关1BK打至“自动”位置，2BK打至“投入”位置，投入快切屏1DL跳闸出口、2DL跳闸出口、3DL合闸出口压板。人为加快切充电条件：3D-1和3D-41断开，即1DL合闸；3D-1和3D-42断开，即2DL合闸；3D-1和3D-43闭合，即3DL分闸。1#进线及I段母线电压开关送上，2#进线及II段母线电压开关送上。（2）失压启动：1#、2#进线CT二次不加电流，同时切断1#进线及I段母线电压开关，模拟I段母线失压。快切装置应发“跳1#进线开关1DL”、“合母联开关3DL”命令，接在4D-2和4D-6、4D-15和4D-18端子的万用表接收到“1#进线开关跳位”、“母联跳位”触点干接点闭合信号，快切装置报：失压启动，快切动作正确。用同样方法进行2#进线失压启动试验。（3）保护启动：人为在快切柜端子排上短接3D-1和3D-16，模拟“保护启动1”，快切装置应发“跳1#进线开关1DL”、“合母联开关3DL”命令，接在4D-2和4D-6、4D-15和4D-18端子的万用表接收到“1#进线开关跳位”、“母联跳位”触点干接点闭合信号，快切装置报：保护启动，快切动作正确。用同样的方法进行“保护启动2”试验。（4）保护闭锁:人为在快切柜端子排上短接3D-1和3D-20，模拟“保护闭锁”，快切装置应报：装置报警、快切闭锁。将手动转换开关2BK打至“退出”位置，快切装置应报：装置报警、快切闭锁。3.3、MFC5101A快切装置动态调试快切装置与低压1#、2#进线柜、母联柜，1#、2#进线10KV变压器柜连接后进行动态调试。3.3.1调试需用主要设备：ONLLY-A461继电保护测试仪1台。3.3.2接线。（1）按下图8、9、10、11虚线框接好低压母联柜至快切装置的I、II段母线电压采样，母线电流采样，快切合3DL,3DL开关状态。需要注意的是：快切装置3DL电流开入量与备自投ABB保护装置REF615共用一组CT。接电流回路时，要确保CT一次无流，且CT二次回路只能一点接地。图8快切装置的I、II段母线电压开入量接线图图9快切装置的3DL母线电流开入量接线图图10快切装置合3DL开出量接线图图11快切装置的3DL状态开入量接线图（2）按下图12、13、14、15、16、17接好低压1#进线柜至快切装置的1#进线电