電力變壓器工作原理及保護

“恒定越前時間”同期捕捉切換方法，采用動態(tài)分階段二階數(shù)學模型來模擬相角差的變化，并用最小二乘法來克服頻率變化及測量的離散性及間斷性，使得合閘準確度大大提高。如不計合閘回路的時間偏差，可使合閘角限制在±l0°以內(nèi)。

同期捕捉切換整定值也有兩個。當采用恒定越前相角方式時，為頻差和相角差(越前角)；當采用恒定越前時間方式時，為頻差和越前時間(合閘回路總時間)。同期捕捉方式下，頻差整定可取較大值。

（3）殘壓切換

當殘壓衰減到20％-40％額定電壓后實現(xiàn)的切換通常稱為“殘壓切換”。殘壓切換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、自起動時間等都將受到較大限制。如上圖情況下，殘壓衰減到40％的時間約為1秒，衰減到20N的時間約為1.4秒。而對另一機組的試驗結(jié)果表明，衰減到20％的時間為2秒。

4、廠用電快速切換的實現(xiàn)

快速切換的思想在快速開關(guān)問世以后才得以實現(xiàn)?？焖匍_關(guān)的合閘時間一般小于l00ms，有的甚至只有40-50ms左右，這為實現(xiàn)快速切換提供了必要條件。假定事故前工作電源與備用電源同相，并假定從事故發(fā)生到工作開關(guān)跳開瞬間，兩電源仍同相，則若采用同時方式切換，且分合閘錯開時間(斷電時間)整定得很小(如l0ms)，則備用電源合上時角差也很小，沖擊電流和自起動電流均很小。若采用串聯(lián)切換，則斷電時間至少為合閘時間，假定為l00ms，對30萬機組，相角差約為20°-30°左右，備用電源合閘時的沖擊電流也不很大，一般不會造成設(shè)備損壞或快切失敗。

快速切換能否實觀，不僅取決于開關(guān)條件，還取決于系統(tǒng)結(jié)線、運行方式和故障類型。系統(tǒng)結(jié)線方式和運行方式?jīng)Q定了正常運行時廠用母線電壓與備用電源電壓間的初始相角，若該初始相角較大，如大于20°，則不僅事故切換時難以保證快速切換成功，連正常并聯(lián)切換也將因環(huán)流太大而失敗或造成設(shè)備損壞事故。故障類型則決定了從故障發(fā)生到工作開關(guān)跳開這一期間廠用母線電壓和備用電源電壓的頻率、相角和幅值變化，此外，保護動作時間和各其它有關(guān)開關(guān)的動作時間及順序也將影響頻率、相角等的變化。

因此，實際情況下，可能出現(xiàn)這樣的情況，一是某些電廠，客觀條件上無法實現(xiàn)快速切換；二是有的機組有時快速切換成功，有時快切不成功。

快切不成功時最佳的后備方案是同期捕捉。有關(guān)數(shù)據(jù)表明：反相后第一個同期點時間約為0.4-0.6秒，殘壓衰減到允許值（如20％-40％)為1—2秒，而長延時則要經(jīng)現(xiàn)場試驗后根據(jù)殘壓曲線整定，一般為幾秒，以保證自起動電流在4～6倍內(nèi)。可見，同期捕捉切換，較之殘壓切換和長延時切換有明顯的好處。

目前，有些電廠采用發(fā)一變一線路組接線方式，或發(fā)電機端直接升高至500KV，而起動(備用)電源則由附近220或110KV變電站提供，在正常情況或某些運行方式下，廠用工作電源與備用電源間存在較大的初始相角差，且該相角差隨運行方式改變而改變，有些時候甚至大于20°，這對快速切換非常不利，這些情況下，同期捕捉切換是必不可少的。

5、關(guān)于快速切換時間

快速切換時間涉及到兩個方面，一是開關(guān)固有跳合閘時間，二是快切裝置本身的動作時間。

就開關(guān)固有跳合閘時間而言，當然是越短越好，特別是備用電源開關(guān)的固有合閘時間越短越好。從實際要求來說，固有合閘時間以不超過3-4周坡為好，國產(chǎn)真空開關(guān)通常都能滿足。若切換前工作電源與備用電源同相，快切裝置以串聯(lián)方式實現(xiàn)快速切換時，母線斷電時間在l00ms以內(nèi)，母線反饋電壓與備用電源電壓間的相位差在備用電源開關(guān)合閘瞬間一般不會超過20’-30’，這種情況下，沖擊電流、自啟動電流、母線電壓的降落及電動機轉(zhuǎn)速的下降等因素對機爐的運行帶來的影響均不大。對開關(guān)速度的過分要求是不必要的，因為快速切換階段頻差和相位差的變化較慢，速度提高10ms，相位差僅減小幾度，但對機構(gòu)的要求不小。

快切裝置本身的固有動作時向包括其硬件固有動作時間和軟件最小運行時間。一般可小于12ms。6、起備變冷備用的實現(xiàn)

前面所述快切要求母線斷電時間在100ms以內(nèi)，但實際上除了開關(guān)合閘時間的影響外，啟備變合閘時產(chǎn)生的勵磁涌流將影響電壓的建立時間，所以在以前的設(shè)計中，啟備變高低壓側(cè)開關(guān)