企業(yè)電網(wǎng)的連續(xù)供電技術(shù)-李延軍

1、敏感負(fù)荷連續(xù)供電技術(shù)與應(yīng)用敏感負(fù)荷連續(xù)供電技術(shù)與應(yīng)用基于無擾動快切和高阻抗隔離技術(shù)的基于無擾動快切和高阻抗隔離技術(shù)的主講人：李延軍主講人：李延軍 “晃電”及其后果1p電壓陡降（晃電）的形成電壓陡降（晃電）的形成故障支路的切除時間故障支路的切除時間繼電保護(hù)出口繼電保護(hù)出口2030ms2030ms斷路器分閘斷路器分閘 4060ms4060ms燃弧時間燃弧時間 1020ms1020ms70110ms70110ms 非故障區(qū)域的電壓陡降非故障區(qū)域的電壓陡降tt0Ut1t2t3Ue陡降陡降凹陷凹陷p電壓陡降（晃電）的后果電壓陡降（晃電）的后果變頻器停止供電變頻器停止供電時間常數(shù)時間常數(shù)43.5ms43.

2、5ms 放電時間放電時間16.16ms16.16ms 20ms20msp電壓陡降（晃電）的后果電壓陡降（晃電）的后果變頻器停止供電變頻器停止供電企業(yè)重要生產(chǎn)設(shè)備停運企業(yè)重要生產(chǎn)設(shè)備停運 廠用高壓變頻器低電壓穿越失敗廠用高壓變頻器低電壓穿越失敗電動機(jī)轉(zhuǎn)速波動導(dǎo)致次品電動機(jī)轉(zhuǎn)速波動導(dǎo)致次品精密加工行業(yè)造成斷絲等廢品精密加工行業(yè)造成斷絲等廢品控制類設(shè)備無壓釋放控制類設(shè)備無壓釋放2020 30ms30ms后交流接觸器釋放后交流接觸器釋放 30 30 40ms40ms后交流電磁閥釋放后交流電磁閥釋放 20 20 30ms30ms后低電壓保護(hù)動作后低電壓保護(hù)動作連跳主機(jī)連跳主機(jī)停生產(chǎn)線停生產(chǎn)線設(shè)備停運設(shè)備

3、停運對電動機(jī)的沖擊對電動機(jī)的沖擊電動機(jī)承受兩次大電流沖擊電動機(jī)承受兩次大電流沖擊電壓恢復(fù)時電動機(jī)群對系統(tǒng)的沖擊電壓恢復(fù)時電動機(jī)群對系統(tǒng)的沖擊p部分企業(yè)部分企業(yè)“晃電晃電”事故案例事故案例案例案例1：北方某鋼鉄企業(yè)自北方某鋼鉄企業(yè)自2004年年12月月17日至日至2005年年4月月28日期間，日期間，08#變電所先變電所先 后后5次由于電網(wǎng)故障導(dǎo)致次由于電網(wǎng)故障導(dǎo)致10.5kV母線電壓驟降，造成重要生產(chǎn)設(shè)備停運。母線電壓驟降，造成重要生產(chǎn)設(shè)備停運。案例案例2：北方某化工企業(yè)北方某化工企業(yè)2012年年5月月22日鳥害導(dǎo)致日鳥害導(dǎo)致110kV單相接地，光纖差動跳閘，單相接地，光纖差動跳閘， 67ms

4、切除故障，造成關(guān)聯(lián)故障系統(tǒng)切除故障，造成關(guān)聯(lián)故障系統(tǒng)77臺機(jī)泵停運，臺機(jī)泵停運，10套生產(chǎn)裝置受到影響。套生產(chǎn)裝置受到影響。案例案例3：2012年年8月月30日北方某石化企業(yè)日北方某石化企業(yè)6kV電機(jī)故障，速斷保護(hù)動作，電機(jī)故障，速斷保護(hù)動作，59ms跳閘，跳閘， 造成造成74臺低壓電機(jī)停運，同時造成兩臺氣壓機(jī)組工藝連鎖停機(jī)。臺低壓電機(jī)停運，同時造成兩臺氣壓機(jī)組工藝連鎖停機(jī)。案例案例4： 至至2013年年4月末西北水泥企業(yè)由于電網(wǎng)電壓凹陷故障導(dǎo)致四次停產(chǎn)月末西北水泥企業(yè)由于電網(wǎng)電壓凹陷故障導(dǎo)致四次停產(chǎn)案例案例5： p“晃電晃電”的影響范圍的影響范圍故障系統(tǒng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)正常系統(tǒng)正常系統(tǒng)對同一

5、電壓等級的影響對同一電壓等級的影響直接故障系統(tǒng)直接故障系統(tǒng)關(guān)聯(lián)故障系統(tǒng)關(guān)聯(lián)故障系統(tǒng)正常運行系統(tǒng)正常運行系統(tǒng)停電停電停運停運運行運行直接故障系統(tǒng)直接故障系統(tǒng)關(guān)聯(lián)故障系統(tǒng)關(guān)聯(lián)故障系統(tǒng)停電停電擴(kuò)大擴(kuò)大對下一電壓等級的影響對下一電壓等級的影響故障支路電壓等級越高故障支路電壓等級越高影響范圍越大影響范圍越大 現(xiàn)行措施與效果2p快速隔離故障區(qū)域快速隔離故障區(qū)域現(xiàn)行措施現(xiàn)行措施光纖縱差保護(hù)光纖縱差保護(hù)縮短時限級差縮短時限級差實施效果實施效果對非敏感負(fù)荷對非敏感負(fù)荷對敏感負(fù)荷對敏感負(fù)荷p雙電源快速切換雙電源快速切換“裝置裝置”現(xiàn)行措施現(xiàn)行措施判斷時間：判斷時間：2 212ms12ms分閘時間：分閘時間：404

6、060ms60ms合閘時間：合閘時間：404060ms60ms燃弧時間：燃弧時間：101020ms20mstt0故障開始t1分閘指令t4主開關(guān)分t2無壓釋放停止供電t3電磁閥關(guān)t4故障隔離t5合閘指令t4電源切換012ms20ms30ms5272ms128101030ms106282ms10206292ms4060ms102152ms實施效果實施效果對非敏感負(fù)荷對非敏感負(fù)荷200200300ms300ms對敏感負(fù)荷不能連續(xù)供電對敏感負(fù)荷不能連續(xù)供電同期捕捉困難同期捕捉困難系統(tǒng)配合系統(tǒng)配合p高壓變頻器的低電壓穿越高壓變頻器的低電壓穿越現(xiàn)行措施現(xiàn)行措施加大儲能電容量加大儲能電容量直流母線電壓續(xù)航直

7、流母線電壓續(xù)航電動機(jī)動能回收電動機(jī)動能回收實施效果實施效果設(shè)備造價設(shè)備造價運行維護(hù)運行維護(hù)電機(jī)出力電機(jī)出力 “連續(xù)供電”技術(shù)3p為何現(xiàn)行措施效果不佳？為何現(xiàn)行措施效果不佳？執(zhí)行部件動作太慢執(zhí)行部件動作太慢 綜保出口時間過長綜保出口時間過長 p連續(xù)供電的指標(biāo)與關(guān)鍵連續(xù)供電的指標(biāo)與關(guān)鍵20ms20ms之內(nèi)隔離故障區(qū)域之內(nèi)隔離故障區(qū)域非故障區(qū)域電壓恢復(fù)到非故障區(qū)域電壓恢復(fù)到80%80%以上以上技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)執(zhí)行部件的動作速度執(zhí)行部件的動作速度短路故障的快速識別短路故障的快速識別技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵大能容、高阻值的線性阻抗大能容、高阻值的線性阻抗p連續(xù)供電的技術(shù)基礎(chǔ)連續(xù)供電的技術(shù)基礎(chǔ)快速渦流驅(qū)動技術(shù)快速

8、渦流驅(qū)動技術(shù) 原理原理 快速真空接觸器快速真空接觸器快速渦流驅(qū)動技術(shù)快速渦流驅(qū)動技術(shù)快速真空斷路器快速真空斷路器開關(guān)式消弧裝置開關(guān)式消弧裝置開發(fā)開發(fā) 快速渦流驅(qū)動技術(shù)快速渦流驅(qū)動技術(shù) 開發(fā)開發(fā) 策劃生產(chǎn)基地策劃生產(chǎn)基地快速渦流驅(qū)動技術(shù)快速渦流驅(qū)動技術(shù) 聘請德國專家聘請德國專家產(chǎn)品批量生產(chǎn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)開發(fā)開發(fā) 短路故障的快速識別短路故障的快速識別短路故障快速識別與過零開斷技術(shù)短路故障快速識別與過零開斷技術(shù) 大量的應(yīng)用實踐大量的應(yīng)用實踐短路故障的過零開斷短路故障的過零開斷氧化鋅閥片的特殊配方氧化鋅閥片的特殊配方大能容、高阻值、線性限流阻抗大能容、高阻值、線性限流阻抗 氧化鋅閥片的燒制工藝氧化鋅閥片

9、的燒制工藝氧化鋅閥片的動態(tài)均能氧化鋅閥片的動態(tài)均能p連續(xù)供電的產(chǎn)品支撐連續(xù)供電的產(chǎn)品支撐構(gòu)成構(gòu)成基于快速開關(guān)的無擾動快切裝置基于快速開關(guān)的無擾動快切裝置 執(zhí)行部件執(zhí)行部件快速開關(guān)快速開關(guān)控制部件控制部件快速識別快速識別結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點成套供貨成套供貨指標(biāo)指標(biāo)15ms15ms之內(nèi)之內(nèi)并行切換并行切換變頻、控制變頻、控制30ms30ms之內(nèi)之內(nèi)串行切換串行切換電動機(jī)電動機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)鑒定產(chǎn)品的技術(shù)鑒定20142014年年1212月月2828日安徽省科技廳組織日安徽省科技廳組織華中科技大張勇傳院士親任主任委員華中科技大張勇傳院士親任主任委員設(shè)計、石化、冶金、化工知名專家設(shè)計、石化、冶金、化工知名專家被

10、評定為被評定為“技術(shù)居于國際領(lǐng)先水平技術(shù)居于國際領(lǐng)先水平”區(qū)內(nèi)故障區(qū)內(nèi)故障“短路短路”切換的實錄波形切換的實錄波形故障開始跳閘指令故障切除區(qū)外故障區(qū)外故障“晃電晃電”故障開始跳閘指令故障隔離合閘指令切換成功電源開路電源開路“斷電斷電”故障開始跳閘指令合閘指令切換成功裝置構(gòu)成裝置構(gòu)成基于快速開關(guān)的母線電壓保持裝置基于快速開關(guān)的母線電壓保持裝置 工作原理工作原理主要功能主要功能快速恢復(fù)電壓快速恢復(fù)電壓自動恢復(fù)運行自動恢復(fù)運行常規(guī)綜保功能常規(guī)綜保功能產(chǎn)品種類產(chǎn)品種類阻開式阻開式阻抗式阻抗式直開式直開式用在總站用在總站用在改造用在改造直供支線直供支線 典型的應(yīng)用案例4p外網(wǎng)故障時的無擾動快切方案外網(wǎng)故

11、障時的無擾動快切方案外網(wǎng)故障的類型與特征外網(wǎng)故障的類型與特征外網(wǎng)凹陷外網(wǎng)凹陷母線電壓突然凹陷母線電壓突然凹陷測量電流突然增大測量電流突然增大持續(xù)時間大約持續(xù)時間大約100ms100ms左右左右電源短路電源短路母線電壓突然降低母線電壓突然降低100ms之后系統(tǒng)停電之后系統(tǒng)停電待備自投動作恢復(fù)送電要待備自投動作恢復(fù)送電要1s鐘以后鐘以后電動機(jī)的反饋電流持續(xù)電動機(jī)的反饋電流持續(xù)100ms電源開路電源開路電源開路時電動機(jī)端電壓衰減很慢電源開路時電動機(jī)端電壓衰減很慢電壓凹陷或電壓凹陷或電源短路時轉(zhuǎn)子剩磁衰減很快電源短路時轉(zhuǎn)子剩磁衰減很快真空斷路器真空斷路器“偷跳偷跳”的可能性幾乎不存在的可能性幾乎不存在

12、中壓變頻器的無擾動切換中壓變頻器的無擾動切換切換方式切換方式并行切換并行切換切換時間切換時間15ms15ms適應(yīng)故障類型適應(yīng)故障類型凹陷、短路、開路凹陷、短路、開路中壓大型電機(jī)的無擾動切換中壓大型電機(jī)的無擾動切換切換方式切換方式串行切換串行切換切換時間切換時間30ms30ms適應(yīng)故障類型適應(yīng)故障類型凹陷、短路、開路凹陷、短路、開路切換方式切換方式串行切換串行切換切換時間切換時間15ms15ms適應(yīng)設(shè)備適應(yīng)設(shè)備各類設(shè)備各類設(shè)備低壓配變的整體切換低壓配變的整體切換p內(nèi)網(wǎng)故障關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的快速自愈內(nèi)網(wǎng)故障關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的快速自愈中負(fù)荷支路的高阻抗隔離方案中負(fù)荷支路的高阻抗隔離方案任一條支路故障只影響任一條支路

13、故障只影響1/101/1090%90%的區(qū)域的區(qū)域20ms20ms之內(nèi)恢復(fù)電壓之內(nèi)恢復(fù)電壓大負(fù)荷支路的高阻抗隔離方案大負(fù)荷支路的高阻抗隔離方案原理原理正常時快速換流器閉合正常時快速換流器閉合按殘壓設(shè)計深度限流器按殘壓設(shè)計深度限流器短路時串入深度限流器短路時串入深度限流器小負(fù)荷支路的快速截流方案小負(fù)荷支路的快速截流方案需要注意的問題：需要注意的問題：躲過小電流區(qū)躲過小電流區(qū)按線電壓開斷按線電壓開斷躲過大能量區(qū)躲過大能量區(qū)重要敏感設(shè)備的無擾動快切方案重要敏感設(shè)備的無擾動快切方案中壓變頻設(shè)備中壓變頻設(shè)備采用中壓快切裝置采用中壓快切裝置低壓敏感設(shè)備低壓敏感設(shè)備采用低壓快切裝置采用低壓快切裝置特殊用途中

14、壓電機(jī)特殊用途中壓電機(jī)采用中壓快切裝置采用中壓快切裝置非敏感重要負(fù)荷的普通快切方案非敏感重要負(fù)荷的普通快切方案熱力負(fù)荷熱力負(fù)荷短時斷續(xù)工作制的負(fù)荷短時斷續(xù)工作制的負(fù)荷不至于造成停產(chǎn)允許的再啟動電機(jī)不至于造成停產(chǎn)允許的再啟動電機(jī)動作總降動作總降6 6、1010kVkV主進(jìn)線與母聯(lián)開關(guān)主進(jìn)線與母聯(lián)開關(guān)防止生產(chǎn)設(shè)備損壞的備自投方案防止生產(chǎn)設(shè)備損壞的備自投方案檢定無壓后投入備用電源檢定無壓后投入備用電源適于適于3535kVkV及以上電壓等級及以上電壓等級適于自備機(jī)組和保安電力適于自備機(jī)組和保安電力p系統(tǒng)的連續(xù)供電技術(shù)應(yīng)用案例系統(tǒng)的連續(xù)供電技術(shù)應(yīng)用案例具有雙電源供電的外網(wǎng)晃電應(yīng)用案例具有雙電源供電的外網(wǎng)晃電應(yīng)用案例10kV段110kV10kV段控制器中壓變頻設(shè)備K3K1K210kV段10kV段控制器T1T2C1C2C3110kVK3K1K2p系統(tǒng)的連續(xù)供電技術(shù)應(yīng)用案例系統(tǒng)的連續(xù)供電技術(shù)應(yīng)用案例具有雙電源供電的內(nèi)網(wǎng)晃電應(yīng)用案