Page 66 - 智能电气技术与安全-内部刊物

应 用 研 究 智 能 电 气 技 术 与 安 全

无扰动快切在母线分段运行配电系统的应用

杜 树 鑫

（中国石油锦州石化分公司机动设备处）

摘要:石油化工行业对供电稳定性要求很高，变配电站一般为两条独立电源供电，采用单母线分段形
式，在母联处加装母联自投装置。任何一条电源失电，自投装置启动用正常供电母线段通过母联开关
接带失电段负荷。传统母联自投技术因考虑冲击对系统的影响，从启动到完成的时间一般需要1-2秒，
这种情况下失电段接带的负荷均已进入失电或失步状态。无扰动快切技术近些年发展很快，无扰动快
切装置对母线电压、频率、相位实时跟踪，一段母线失电，正常段母线会根据两母线段的相位和角差，
在冲击允许范围内快速合上母联开关，其中快速切换完成时间只需100ms左右，失电段母线电压在下
降过程中很快恢复正常，所接带负荷基本不受影响。
关键词:母联自投 残压 快速切换 同期切换
1 引言

石油化工企业负荷大多为三相电动机，在电源断电后，由于惯性及存储的磁场能量，电动机短时

间将继续旋转，并将动能转化为电能，此时部分电动机是以感应发电机方式运行，残压的大小和频率
随时间变化而变化。大型机组的电动机储存的电磁能和机械能相当可观，并且残压的衰减速度较为缓
慢，由于不存在原动力和励磁，母线残压的幅值和频率将随时间逐渐衰减，残压与备用电源电压间的
相位差将逐渐增大。当母线失压后，母线残压相量的变化轨迹如图 1 所示。

图 1.1 残压特性曲线
在电源停电瞬间，母线残压的衰减量还不大，但残压与另一正常段母线电压的矢量角差已开始拉

开，如果备用电源投入的时机不当，将产生很大的冲击电流，不但影响电动机的使用寿命，甚至可能
导致另一正常段电源进线保护动作跳闸造成变电所全部停电。因此必须根据系统的残压衰减特性，选
择合适的合母联开关时机。传统的备自投只检测系统电压和电流，没有检测频率和相位的功能，所以
为了防止对系统造成冲击，分开失电段进线开关后延时 1-2 秒（根据具体系统而定）合上母联开关，
但此时所带负荷均已进入失电或失步状态。

2 无扰动快切原理

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