2.2切換功能

2.2.1快速切換

工作電源故障后，母線殘壓相量端點將沿殘壓曲線從 A 向 B 移動，如果能在 A-B 段內(nèi)合上備用電源，則既能保證電動機(jī)的安全，又不會使電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降太多，這種切換方式稱為“快速切換”，即在圖3中的 B 點（0.25 秒）以前進(jìn)行的切換。同時試驗表明，母線電壓和頻率衰減的時間、速度，主要取決于該段母線的負(fù)載。負(fù)載越多，電壓、頻率、下降得越慢。而相同負(fù)載容量下，負(fù)荷電流越大，則電壓、頻率下降得越快。

在實際應(yīng)用中，B 點一般通過相角來確定。為了充分保證電源切換的安全，令 K 取最大極限值 1?！鱑=1.1Ue。

圖4 電動機(jī)切換向量圖

由圖4得，

此時，△U=1.1Ue，Us=Ue，Ud的取值范圍為[0.1, 1] Ue，則：

當(dāng) a=1 時得到∠AOB 的最小值為 66.7°。即備用電源合閘瞬間，只要備用電源電壓與母線殘壓的相位差不超過 66.7°，就可保證電動機(jī)承受的沖擊電壓小于 1.1Ue?？紤]到合閘回路的固有時間，發(fā)合閘命令應(yīng)有一定提前，提前量取決于合閘時間以及頻差和相差的變化速度?？焖偾袚Q的整定值是頻率差和相位差，在裝置發(fā)合閘命令前，比較實測值與整定值，如滿足合閘條件，則發(fā)合閘命令。

這種情形下的切換時間只取決于斷路器分合閘的時間差。對斷路器而言，這一時間差通常在數(shù)毫秒內(nèi)，因此可認(rèn)為切換是在不斷電的情況下實現(xiàn)的。

2.2.2同期捕捉切換

某些情況下，在A-B 段內(nèi)快速切換條件不滿足或快速切換不成功時，母線殘壓相量繼續(xù)衰減，過B 點后 B-C 段為不安全區(qū)域，此時母線殘壓和備用電源電壓反相，不允許合備用電源。過C點后的 C-D 段，母線電壓衰減到65％－70％左右，電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降不是很大，如果能在捕捉到的母線反饋電壓與備用電源電壓第一次相位重合點實現(xiàn)合閘，此時對電動機(jī)的沖擊最小，且對電動機(jī)的自起動很有利。這種切換方式稱為“同期捕捉切換”。

在如下情況下，同期捕捉切換作為快速切換的后備切換：

系統(tǒng)接線或運(yùn)行方式造成初始角大，快速切換無法實現(xiàn)時；

開關(guān)合閘時間長，快速切換無法實現(xiàn)時；

某些故障情況下，工作電源斷開時，相位已不滿足快速切換條件時；

工作進(jìn)線和備用進(jìn)線電源來自兩個獨立的系統(tǒng)，兩系統(tǒng)間不僅存在相位差，而且存在頻差時。

2.2.3殘壓切換

在母線電壓（殘壓）衰減到 20%--40%后實現(xiàn)的切換稱為“殘壓切換”，殘壓切換僅作為快速切換和同期捕捉切換的后備切換。當(dāng)母線殘壓低于殘壓切換定值并持續(xù)一定時間，即可發(fā)備用電源合閘命令。殘壓切換雖然可以保證電動機(jī)的安全，但由于母線失電時間過長，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)變得很低，這將大大限制電動機(jī)的自啟動。

2.2.4長延時切換

在一設(shè)定的時間結(jié)束之前無法進(jìn)行上述任何一種快速切換方式，進(jìn)入長延時切換。長延時切換僅作為總后備切換方式。

裝置技術(shù)特征

快速切換時間性能

1）事故同時切換斷電時間：≤10ms＋設(shè)定延時＋備用開關(guān)合閘時間－工作開關(guān)跳閘時間。

2）事故串聯(lián)切換斷電時間：≤10ms＋備用開關(guān)合閘時間。

3.1主要技術(shù)參數(shù)

額定參數(shù)

裝置電源：      直流220V±20%或直流110V±20%

交流采樣：      交流電壓： 100V或57.7V

交流電流： 5A

額定頻率： 50Hz

過載特性： 交流電壓回路：長期運(yùn)行  1.2Un

交流電流回路：長期運(yùn)行  2In

     允許10s 10In

     允許1s 40In

裝置功耗

交流電壓回路：  每相不大于0.5VA

交流電流回路：  5A時每相不大于1VA

1A時每相不大于0.5VA

裝置電源回路：  不大于20W

測量精度

電流：       10%－120%In      0.2級

電壓：       50%－150%Un      0.2級

頻率：       45Hz－65Hz      ±0.02Hz

相角：       0.0°- 360.0°     0.1°

觸點容量:       AC250V  16A

環(huán)境條件

工作：-40℃—+70℃

儲存：-40℃—+80℃，相對濕度不大于80%，周圍空氣中不含有酸性、堿性或其它腐蝕性及爆炸性氣體的防雨、防雪的室內(nèi)；在極限值下不施加激勵量，裝置不出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的變化，溫度恢復(fù)后，裝置應(yīng)該能正常工作。

相對濕度：最高月的平均最大相對濕度為 90%，同時該月的平均最低溫度為25℃且表面不凝露。最高溫度為+40℃時，平均最大濕度不超過50%。

大氣壓力：80kPa～110kPa（相對海拔高度 2km 以下）。

抗干擾性能

脈沖群干擾試驗：能承受 GB/T14598.13－1998 規(guī)定的頻率為 1MHz 及 100kHz 衰減振蕩波（第一半波電壓幅值共模為 2.5kV，差模為 1kV）脈沖群干擾試驗。

快速瞬變干擾試驗：能承受 GB/T14598.10－2007 第四章規(guī)定的嚴(yán)酷等級為 A 級的快速瞬變干擾試驗。

輻射電磁場干擾試驗：能承受 GB/T14598.9－2002 第四章規(guī)定的嚴(yán)酷等級的輻射電磁場干擾試驗。

靜電放電試驗：能承受 GB/T14598.14-1998 中 4.1 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為Ⅲ級的靜電放電試驗。

電磁發(fā)射試驗：能承受 GB/T14598.16－2002 中 4.1 規(guī)定的傳導(dǎo)發(fā)射限值及 4.2 規(guī)定的輻射發(fā)射限值的電磁發(fā)射試驗。

工頻磁場抗擾度試驗：能承受 GB/T17626.8－2006 第 5 章規(guī)定的嚴(yán)酷等級為Ⅳ級的工頻磁場抗擾度試驗。

脈沖磁場抗擾度試驗：能承受 GB/T17626.9－1998 第 5 章規(guī)定的嚴(yán)酷等級為Ⅳ級的脈沖磁場抗擾度試驗。

阻尼振蕩磁場抗擾度試驗：能承受 GB/T17626.10－1998 第 5 章規(guī)定的嚴(yán)酷等級為Ⅳ級的阻尼振蕩磁場抗擾度試驗。

浪涌抗擾度試驗：能承受 IEC 60255-22-5:2002 第 4 章規(guī)定的嚴(yán)酷等級的浪涌抗擾度試驗。

傳導(dǎo)騷擾的抗擾度試驗：能承受 IEC 60255-22-6:2001 第 4 章規(guī)定的射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾的抗擾度試驗。

工頻抗擾度試驗：能承受 IEC 60255-22-7:2003 第 4 章規(guī)定的工頻抗擾度試驗。

絕緣性能

絕緣電阻：各帶電的導(dǎo)電電路分別對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，交流回路和直流回路之間，交流電流回路和交流電壓回路之間，用開路電壓為500V的測試儀器測試其絕緣電阻值不應(yīng)小于100MΩ。

介質(zhì)強(qiáng)度：裝置通信回路和24V等弱電輸入輸出端子對地能承受50Hz、500V（有效值）的交流電壓，歷時1min的檢驗無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象；其余各帶電的導(dǎo)電電電路分別對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，交流回路和直流回路之間，交流電流回路與交流電壓回路之間，能承受50Hz、2KV（有效值）的交流電壓，歷時1min的檢驗無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。

沖擊檢驗：其余各帶電的導(dǎo)電端子分別對地，交流回路和直流回路之間，交流電流回路和交流電壓回路之間，能承受5kv（峰值）的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊檢驗。

機(jī)械性能

振動響應(yīng)：裝置能承受 GB/T 11287-2000 中 4.2.1 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為 I 級振動響應(yīng)檢驗。

沖擊響應(yīng)：裝置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.2.1 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為 I 級沖擊響應(yīng)檢驗。

振動耐久：裝置能承受 GB/T 11287-2000 中 4.2.2 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為 I 級振動耐久檢驗。

沖擊耐久：裝置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.2.2 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為 I 級沖擊耐久檢驗。

碰撞：裝置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.3 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為 I 級碰撞檢驗。