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快速切换装置最初源于发电厂厂用电系统，目前已在工业系统中广泛的推广应用，尤其是石油化工、钢铁冶金、生物制药、半导体制造等连续型生产企业。 无扰动快切装置应用于双电源进线系统，其基本工作原理是通过装置对系统运行状态的高速识别，当一路进线出现故障时，快速切断故障进线，依据对电源扰动模型的判断，快速合上备用电源，保证故障段负载不停机、无冲击。快速切换技术的应用前提是母线上挂在有大量的电动机感性负载，当出现晃电现象，母线电压暂降，大量电动机处于孤岛“惰行”状态，存储的能量给母线反供电，此时母线具有较高的残压，且下降很慢，给了快切装置一定的时间窗口，此时快切装置以备用电源为基准，实时判断母线失电后的残压与备用电源之间的频率差、相位差和电压差（矢量差），当频率差、 相位差和电压差（矢量差）满足一定条件时，安全快速地将失电母线切换到备用电源供电。 快切装置需要在现场实现无扰动的切换，目前市面上的一些生产厂家对无扰动的理解有偏差，认为一味提高开关速度就可以实现无扰动切换了，速度快对快切装置固然重要，但还有一个更重要的考虑因素是切换安全，在切换过程中，实现负载设备不停机、无冲击的效果，才是真正意义上的无扰动。在统一切换是以安全、快速为标准后，我们就可以总结出决定快速切换是否成功的几个关键因素： 1. 工作电源与备用电源的固有初始角差：双回路进线的生产企业，两路进线电压会存在一定的相角差，有经验的厂家会在方案配置前针对客户的双进线回路进行核相工作，先确认相角差小于某一定值范围内（一般为5-10°），后续再根据初始角差数据优化整定值。 2. 起动方式：工业现场环境变得越来越复杂，当电源出现故障后，故障段系统处于孤岛运行状态，母线电压的变化是所有负荷综合作用的结果，这就要求装置除了通过失压起动外，还能够在各种复杂的运行环境中，快速准确的起动。DCM635G无扰动快切装置包括手动起动、保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动、逆功率起动、频压异常起动七种方式。具体逻辑如下： u 手动起动。手动起动方式主要用于系统倒闸、进线检修以及故障后进线恢复，由手动按钮通过开入量触发切换功能。装置的手动起动针对母联运行方式和进线运行方式设置针对的切换逻辑，进线方式时，手动起动能够实现1进线和2进线之间的互相切换。母联方式时分别通过“手动起动一”起动1进线和母联的切换，“手动起动二”起动2进线和母联的切换。 u 保护起动。将电源侧上一级快速主保护接点引入到快切装置中起动切换，系统充电完成后正常运行，一旦检测到上一级主保护动作信号，快切装置立即起动切换，断开故障线路，投入备用电源。 u 误跳起动。系统充电完成后正常运行时，处于合位的开关突然跳开且该侧进线电流小于无流定值，则装置起动误跳切换，合上另一侧电源以保证母线供电。 u 失压起动。装置提供失压检进线电压和失压检进线电流两种判据供用户选择，并通过“失压检进线无压”控制字来进行选择。当“失压检进线无压”控制字为1时，如果装置检测到母线三相电压与进线电压均低于失压起动整定值，则经整定延时装置起动切换功能。当“失压检进线无压”控制字为0时，当检测到母线三相电压均低于失压起动整定值且进线无流，经整定延时装置起动切换功能。此起动方式可通过定值中控制字投退。失压起动逻辑如下： 失压起动切换逻辑图 u 无流起动。当装置检测到进线电流从有流（大于无流起动整定值）到无流（小于无流起动整定值），且母线频率小于无流起动频率定值时，装置经整定延时起动切换功能。无流起动方式主要用于进线本侧保护无法接入到装置的工况。其逻辑如下： 无流起动切换逻辑图 u 逆功率起动。当无进线快速保护接点起动装置切换时，用此起动判据可实现故障情况下的快速切换。逻辑如下： 逆功率起动切换逻辑图 说明：1、逆功率方向： 225> arg(Uab/Ic)>45或者－225<arg(Ic/Uab)<－45。 2、逆功率起动延时一般大于相邻线路主保护的动作时间+本侧进线开关的动作时间。 3、逆功率起动要求母线电压和进线电流的同名端不能接错。 u 频压起动。频压起动主要用于进线电流很小，进线电源因各种原因消失后，工作负荷孤网运行，母线的频率会偏离工频，此时无流起动和逆功率起动不适合，其逻辑图如下。
频压起动切换逻辑图 说明：1）母线电压大于30%，确保频率测量的准确； 2） Imax < 1.2In目的在于躲开故障时刻，等待孤网运行； 3. 断路器的固有合闸、分闸时间：普通的10kV真空断路器分、合闸时间总共需要80-100ms，再加上装置判断时间，整个切换时间在100ms左右，对于大部分的工业负载都可以保证连续运行不停机了，但对于敏感度很高的负载设备来说，100ms左右的切换时间就有些慢了，为了解决这一问题，需要选用快速断路器，目前国高电气配置的永磁永磁高速真空断路器分合闸时间可以控制在25ms以内，把整个切换时间控制在35ms-40ms，保证了高敏感度负荷同样连续工作不停机。 4. 故障来源点的智能判断：一般根据故障来源点分为区内、区外故障，对于来自于上一级的区外故障，快切装置正常切换，但对于故障点来自于本级或下一级时，快切装置需要闭锁否则在故障点未完全隔离的情况下合闸，会造成故障扩大化，所以装置需要具有区内、区外故障智能判断功能。 5. 母线残压与备用电源相角差变化速度：不同的现场，负荷分布和负荷工作状态的不同，进线电源故障后，母线残压的幅值、频率和相角变化是不同的，国高电气专业的售前团队在配置方案前，会针对客户配电系统和负荷在晃电失压后的电压状态变化进行录波采样，并通过仿真进行参数优化，保证方案的切换效果。 使用厂家在选用快切装置时，需要从这几个方面和生产厂家进行深入的沟通交流，才能配置出功能性、安全性都满足要求的解决方案。 |
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