快切装置与备自投的差异

石化、冶金等大中型工业企业，由于外部电网或内部供电网络故障或异常的原因，造成非正常停电、电压大幅波动或短时断电（俗称“晃电”）的情况屡见不鲜。由于冶金、石化企业工艺流程的特殊性，供电的中断或异常往往会造成设备停运或空转、工艺流程中断或废品产生，有时甚至造成生产设备的报废等严重后果。

目前，工业企业解决供电可靠性的主要办法是一次系统采用双路或多路供电，再辅以二次系统采用备自投装置。对一般工业企业而言，备自投装置已经可以满足要求。而在石化、冶金等要求连续供电的企业，备自投的使用效果并不理想。原因是这些企业有大量的电动机负荷，由于电动机反馈电压的存在，从失电到失压进而无压，备自投完成动作的过程持续时间长达1-2秒，甚至更长，此时电动机已经被分批切除。即使是延迟时间较长的高压重要电动机没被切除，由于母线已经无压（一般无压定值为额定电压的20%-35%），转速已经严重下降，直接影响生产过程的连续性，并对产品质量造成不良影响。而且此时恢复供电将造成较大的电动机自起动电流，对供电网络产生冲击。而对400V 系统而言，低电压将造成接触器脱扣，变频器停止工作。总之，在石化、冶金行业，看起来司空见惯的备自投实际上并没有真正起到保障供电连续性的作用。备自投装置动作时间为什么会那么长呢？主要原因有二，一是装置起动太迟，二是装置起动后将备用电源投入的时间太长。追根溯源，工业企业总降和中低压变电站目前使用的备自投装置几乎套用电网变电站的备自投装置工作原理，并没有针对工业企业的需求和技术特点进行原理、功能、性能的专门性设计和开发。例如：在起动条件上，仅仅采用失压起动，并没有考虑把有关的保护动作、失电作为起动条件以缩短起动时间；在合闸（合备用电源）条件上，采用延时和无压判据，没有采用在厂用电切换中已经获得巨大成功的母线电压、频率、相位实时跟踪技术，实现“快速切换”。尤其对于石化、钢铁等企业，由于存在大量的感应电动机，母线失压后电动机惰行，反馈电压下降较慢，为了避免备用电源合上时由于反相或相位差大造成大的冲击电流，备自投装置往往设定较长的延时和较小的低电压定值。例如，某企业备自投装置在检测到母线电压下降至定值（一般为65％～70％）并延时一段时间后（通常设定为0.8～1.5s），跳开工作电源开关；再等待失电母线电压降至20～35％以下时，合上备用电源开关或母联开关。