3 程序采样及逻辑优化和定值整定
3.1程序采样及逻辑优化
快切出口合闸需要触发合闸控制逻辑,微机采样装置一般采用定时中断服务程序的方式川执行相关程序,而优化触发中断合闸出口控制逻辑的中断周期是快速出口的关键。一般在正常工作时对母线相关模拟量参数电压、频率相角差和开关状态进行中断采样。如触发周期为10ms、那么在周期末端采样跳位数据后下一个周波才会触发合闸控制逻辑,再加上防抖时间,可能要20ms才能触发合闸逻辑。将开关跳闸母线失电主判据作为优化触发控制逻辑条件,并完善定时中断服务程序中的软时钟,避免其周期长出发出口时间延长。如果作为主要判据的开关跳闸成立,那么定时中断服务程序中的软时钟应更改为连续快速的1. 66ms周期触发中断控制逻辑,当符合快速触发控制逻辑时,则直接触发控制逻辑进入合闸控制逻辑,这样就可缩短8. 4ms。优化的快速出发逻辑如图4所示。
目前,装置模拟采样采用变频跟踪采样技术实现自动频率跟踪采样计算,每周期采样频率为20点甚至更高,解决了母线残压变化测量的精确性和相位的实时性。工作分支电流作为跳闸判据辅助条件的实时性要比精确性要求高,正常运行时采样计算使用全波傅氏算法,以保证电流测量精度;在开关变位触发后,对电流采用半波傅氏算法,以缩短无流检测确认时间,加快进入合闸启动逻辑。
3.2定值整定不宜过于灵敏
在考虑快速切换安全性的前提下,母线残压衰减特性、相角差变化特性与负荷有关。快速切换阶段,在最严酷情况下,即K取1,电机承受的电压不超过额定电压,合闸瞬时母线残压与备用电源最大允许相位差不超过60°。整定时应根据装置相角差来判断是启动判据还是闭锁出口判据。若为启动判据,则根据整组回路合闸时间进行导前角整定和同期捕捉切换,但用时较长,易失去快速切换的机会,适合作为快速切换的后备切换。
对于快速切换采用相角差闭锁允许出口判据,不同负荷下的衰减和相角差变化不一致,实测数据显示母线残压与备用电源之间的相角差有可能达到200/10ms。由表1、表2可知,第一个周波内电压衰减10%、30ms内相角差变化30°。
按照相角差在60°合闸对厂用电设备是安全的,合闸时间为70ms,平均频差为1Hz时原则计算,合闸时间相角差增加25°,合闸闭锁整定为60°-25°=35°。事故切换压差整定意义不大,因此快速切换相角差参数宜整定为30°,压差为15%,这也符合国家标准导则推荐的整定要求。现场实测数据表明,尤其是重负荷的母线在开关跳闸、母线失电初期的相角差和母线残压变化较快,快速切换参数整定过于灵敏,相关快速切换参数处于整定值临界状态,不满足闭锁快切失去快速切换机会而转为判断其它条件的切换,将导致切换时间延长,不能实现无扰动切换。
4 结束语
大容量发电机组厂用电系统切换不仅要考虑高压电机在安全耐受电压和冲击电流小的因素,还要防止切换母线电压过低、切换瞬间晃电等原因造成低压负荷因电压低而释放跳闸。切换过程无扰动切换,利于机炉的稳定运行。
快速合跳闸动作的真空开关满足快速切换的条件,通过优化快速切换装置的跳闸判据,采用完善的跳闸主判据(工作开关跳闸触发后不同的采样计算、程序中断触发合闸控制逻辑优化),在微机技术高速 DSP条件下完全可实现无扰动切换。
失电初期母线相角差等参数瞬间变化迅速,在保证设备安全的前提下进行快速切换定值整定时,因各段母线负荷不同,特性有较大差异,导致相角差和母线残压曲线也有较大差异,故应以实测参数为参考进行整定较为合理。
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