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HST-100
厂用电迅速切换装置

技术阐明书

V1.2

阿城继电器股份有限公司
哈尔滨瑞雷电气科技发展有限责任公司

9月

HST-100
厂用电迅速切换装置

技术阐明书

V1.2

编 制：芦红伟

审 核：由保贤

审 定：孙成发

★ 版权所有：阿城继电器股份有限公司、哈尔滨瑞雷电气科技发展有限责任公司
本资料也许被修改，请注意最新版本资料。产品与此资料不符者，请以实际产品为准。
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目 次

1 概述 1
1.1 特点 1
1.2 重要功能 1
1.3 通讯功能 1
2 技术数据 2
2.1 额定数据 2
2.2 功耗 2
2.3测量误差 2
2.4 重量 2
2.5 绝缘性能 2
2.6 电磁兼容性能 3
2.7 触点性能 3
2.8 迅速切换时间 3
2.9 机械稳定性 3
2.10 环境条件 3
3 装置硬件 4
3.1 机箱构造 4
3.2 插件功能 5
4 装置功能 6
4.1 监测显示 6
4.2 切换功能 6
4.3 低压减载功能 8
4.4 故障解决功能 8
4.5 去耦合 9
4.6 可预置初始相位 9
4.7 起动后加速保护功能 9
4.8 事件追忆、录波 9
5 装置原理 10
5.1 迅速切换 10
5.2 同期捕获切换 10
5.3 残压切换 11
5.4 长延时切换 11
6 程序流程图 11
6.1 手动切换流程图 11
6.2自动切换流程图 12
7 装置整定 14
7.1 装置参数整定 14
7.2 装置定值整定 15
7.3 控制字整定 15
8 订货须知 16
8.1 订货时应指明 16
8.2型号参数阐明 16
附录A 装置信息 17
A.1装置动作SOE信息 17
A.2 装置运营告警信息 17
A.3 装置自检信息 18
A.4 装置开关变位信息 18
附录B 附图 19
B.1 装置使用接线图 19
B.2 逻辑插件H原理图 20
B.3 逻辑插件J原理图 21
B.4 模仿断路器插件原理图 22
B.5 通信接口组合方式 22
附录C 交流电压接线阐明 23

1 概述
HST-100厂用电迅速切换装置（如下简称装置），合用于发电厂或某些用电负荷较大厂矿公司厂用电源迅速切换。装置具备正常状况下，备用电源与工作电源双向切换功能；事故或不正常状况下，工作电源向备用电源单向切换功能。采用该装置可以提高厂用电切换成功率和切换速度，避免非同期切换对厂用设备冲击损坏，简化切换操作并减少误操作，提高机组安全运营和自动控制水平。
普通每套装置可以对一段厂用母线工作电源与备用电源进行切换控制。特殊状况可按顾客规定另行开发。
1.1 特点
a）高性能通用硬件平台
采用32位微解决器，高精度A/D，Flash Memory，大容量ROM，大容量RAM。具备完善自诊断功能，无可调节器件，现场免维护。
b）模块化软件设计
采用RTOS实时操作系统，C 语言编程，功能稳定可靠，升级维护更以便。模块化程序设计使保护功能配备灵活，可满足不同顾客个性化需求。
c）和谐人机界面
大屏幕液晶显示屏，中文视窗界面，保护信息、操作信息一目了然，操作简朴以便。面板LED批示灯，清晰表白装置正常、异常及动作时各种状态。
d) 运营过程精确记录
可记录SOE等类型事件达上万条，跳闸记录报告不少于2个，且存储信息在掉电后不会丢失。便于事后事故分析，杜绝因素不明跳闸。事件报告采用国际原则COMTRADE格式存储，便于与其他分析机接口。
e）强大通信功能
嵌入式双网接口灵活配备,任一接口可配备成以太网、CANBUS、RS485，支持IEC60870-5-103、MODBUS等通信规约。
1.2 重要功能
装置重要功能见表1。

1.3 通讯功能
可直接与本地监控通信。装置具备两个通信口，每个通信接口可选用RS485、CAN或以太网，共有6种组合方式（订货时指明）。组合方式见附图。
通信规约可采用IEC60870-5-103、MODBUS等通信规约。

表1 装置重要功能
序号
功 能
控制字组合方式
1
就地手动启动切换
并联自动切换
控制方式=就地，手动切换方式开入置低电平
同步切换
控制方式=就地，手动切换方式开入置高电平（+24V）
2
远方并联启动切换
并联自动切换
控制方式=远方，远方并联切换方式=并联自动
并联半自动切换
控制方式=远方，远方并联切换方式=并联半自动
3
保护启动切换
串联切换
保护切换方式=串联
同步切换
保护切换方式=同步
4
失压启动切换
串联切换
失压启动=投入，失压切换方式=串联
同步切换
失压启动=投入，失压切换方式=同步
5
低压切辅机
可选取 投入或退出
6
PT断线
可选取 投入或退出
7
目的电源失电（注）
可选取 投入或退出
8
校时
装置具备手动校时、网络校时和GPS校时功能。
9
闭锁监测
装置具备保护闭锁、后备电源失电、PT断线、开关位置异常等自动闭锁功能

注：工作电源投入时，备用电源为目的电源；备用电源投入时，工作电源为目的电源。
2 技术数据
2.1 额定数据
a）交流电流（In）：5A ；
b）交流电压 (Un)：100V或100/V ；
c）开入量回路电压：24V10％，可用本装置提供24V或外接24V ；
d）交流额定频率：50Hz 。
2.2 功耗
a）交流电流：＜1VA/相；
b）交流电压：＜0.5VA/相 ；
c）直流电源：正常＜45W ；
跳闸＜50W ；
d）开入回路：＜0.3VA/路 。
2.3测量误差
电压电流：不不不大于±%2 ；
频率：不不不大于±0.05Hz ；
相角：不不不大于05°；
延时：不不不大于2ms。
2.4 重量
装置总重量为：4kg±0.5kg 。
2.5 绝缘性能
2.5.1 绝缘电阻
在原则大气条件下,装置各电路与外露导电某些之间以及各独立电路之间,用开路电压为500V测试仪器分别测定其绝缘电阻值,不不大于100M。
2.5.2 介质强度
在原则大气压条件下,装置各电路(开入电路除外)与外露导电某些之间以及各独立电路之间,能承受交流2kV (有效值)实验电压,历时1min,无绝缘击穿或闪烁现象。
装置开入电路与外露导电某些之间能承受交流0.5kV(有效值)实验电压，历时1min,无绝缘击穿或闪烁现象。
2.6 电磁兼容性能
a）振荡波抗扰度检查符合IEC 60255-22-1:1988规定：III级；
b）静电放电抗扰度检查符合IEC 60255-22-2:1996规定：III级；
c）射频电磁场辐射抗扰度检查符合IEC 60255-22-3:1989规定：III级；
d）电迅速瞬变脉冲群抗扰度检查符合IEC 60255-22-4:1992规定：IV 级；
e）浪涌抗扰度检查符合IEC 60255-22-5:规定：III级；
f）射频传导抗扰度检查符合IEC 60255-22-6:规定：III级；
g）工频抗扰度检查符合IEC 60255-22-7:规定：A 级；
h）工频磁场抗扰度检查符合IEC 61000-4-8:1993规定：V 级；
i）脉冲磁场抗扰度检查符合IEC 61000-4-9:1993规定：IV 级；
j）阻尼振荡磁场抗扰度检查符合IEC 61000-4-10:1993规定：IV级；
k）谐波电流发射限值检查符合IEC 61000-3-2:规定：A 级；
l）电压波动和闪烁限制检查符合IEC 61000-3-3:1994规定；
m）传导发射限值检查符合IEC 60255-24:规定。
2.7 触点性能
2.7.1 触点断开容量
交流：250VA；
直流:30W。
2.7.2 触点长期容许闭合电流
装置输出触点长期容许闭合电流为5A。
2.8 迅速切换时间
a）事故同步切换：<10ms+顾客设定延时+备用开关合闸时间（外部保护启动接点闭合至备用开关合上）；
b）事故串联切换：<10ms+工作开关跳开时间+开入确认时间+备用开关合闸时间（外部保护启动接点闭合至备用开关合上）。
2.9 机械稳定性
装置抗振动检查符合GB/T 11287-规定。
2.10 环境条件
a）环境温度
工作：-25℃～＋55℃；
贮存：-25°C～+70°C 。
b）相对湿度
最湿月月平均最大相对湿度为85%,同步该月月平均最低温度为+25°C， 且表面无凝露最高温度为+40°C 时,平均最大相对湿度不超过50%。
c）大气压力：86 kPa～106kPa （相对海拔高度2km 如下）。
3 装置硬件
本装置在总体设计、各插件设计上均充分考虑了可靠性规定，并在程序执行、信号批示、通信等方面予以了详尽考虑。
3.1 机箱构造
机箱高度为 4U，宽度为19 英寸。机箱外形尺寸及开孔图尺寸见图 1。

a) 机箱外形尺寸

b) 开孔尺寸图
图 1 机箱外形尺寸及开孔图尺寸
装置采用整面板形式，面板上涉及大屏幕彩色中文液晶、信号批示灯、操作按键等。
装置背后接线端子图见图2。装置使用接线图参见附录B，图B.1。

图2 装置背后端子图
注：CAN 与RS485 公用一种口
图3 装置背后接线端子图
3.2 插件功能
3.2.1 交流插件（B）
该插件涉及电流变换器CT和电压变换器PT，用于将系统CT、PT二次侧电流、电压信号转换成弱电信号，供A/D转换用，并起强弱电隔离作用。本插件涉及11个模仿量变换器，分别为母线电压UA、UB、UC，进线1电压U1A，进线1电流I1A、I1B、I1C，进线2电压U2A，进线2电流I2A、I2B、I2C。
3.2.2 主板插件（D）
该插件采用了多层印制板及表面贴装工艺，采用了32位单片机及高精度A/D，具备转换速度快、采样偏差小、无可调节元件等特点。外部开入量状态必要经光隔或继电器以+24V高电平接入。
3.2.3 逻辑插件（H）
逻辑插件（C）重要提供对外输出中央信号，涉及切换成功、切换失败、PT断线、后备失电、开关位置异常、出口闭锁、装置闭锁、装置故障等信号接点。除出口闭锁接点外均为磁保持接点，需手动复归返回。详细参见附录B中图B.2。
3.2.4 逻辑插件（J）
逻辑插件（D）重要提供操作断路器出口接点。空接点方式输出。涉及跳工作电源出口、合工作电源出口、合备用电源低侧出口、合备用高侧出口、跳备用电源出口、切辅机1出口、切辅机2出口和投入后加速保护出口。当带测试插件工作时，应外扩出口转换接点，以同步满足测试和运营需要。详细参见附录B中图B.3和图B.1。
3.2.5 实验插件（L）
实验插件内置模仿断路器、模仿断路器跳合按钮、实验回路、接通/断开开关等。当开关置于调试位置，并将逻辑插件外扩接点接入，模仿回路导通，可模仿真正断路器实现各种快切操作功能测试。反之开关置于工作位置，模仿回路自动断开。其中 SW1:跳工作置位按钮；SW2:合工作置位按钮；SW3:跳备用置位按钮；SW4:合备用高置位按钮；SW5:合备用低置位按钮；详细参见附录B中图B.4。
3.2.6 电源插件（M）
装置工作电源采用交、直流两用开关电源，运用逆变原理输出本装置需要4组电源。有5V，12V，24V（1）和24V（2）。四组电压均不共地，且采用浮地方式，同外壳不相连，其中24V（2）供外部开入使用。电源插件M-19,M-20,M-21两端子应与系统大地可靠连接。
3.2.7 人机对话板
人机对话板核心采用16位单片机，其重要功能是显示保护输出信息，扫描面板上键盘状态。该板通过通讯方式与主板进行通讯。
本板采用中文液晶显示，人机界面清晰易懂，操作简朴。液晶显示具备屏幕保护功能。
4 装置功能
4.1 监测显示
液晶显示屏显示如下运营参数或状态：
a) 厂用母线三相电压Ua_m 、Ub_m、Uc_m；
b) 工作电源电压U1_G；
c) 工作电源电流I1a_G；
d) 备用电源电压U2_B；
e) 备用电源电流I2a_B；
f)厂用母线Ua及进线电源电压U1a或U2a 频率：Fm、F1_G、f2_B；
g) 厂用母线Ua_m与进线电源电压U1a_G或U2a_B 间频率差：△F;
h) 厂用母线Ua_m及进线电源电压U1a_G或U2a_B 间相位差：相差U1Um，相差U2Um；
i) 工作备用开关及厂用母线PT隔离开关分合闸状态；
j) 显示装置自检状态及SOE事件；
k) 切换完毕可及时查看录波曲线和残压曲线，并生成切换报告供打印和保存。
4.2 切换功能
4.2.1正常切换
正常切换是指正常状况下进行厂用电源切换。通过ECS/DCS系统、控制台开关或触摸屏手动操作起动装置，完毕从工作电源到备用电源，或从备用电源到工作电源双向切换。正常切换分为串联切换和并联切换两种方式。其中通过ECS/DCS系统、控制台开关或触摸屏操作手动起动装置为就地操作，通过面板或后台操作为远方操作。
4.2.1.1 正常并联切换
并联切换又分为自动和半自动两种状况。
a) 并联自动
手动（远方）起动切换后，若并联切换条件满足，装置先合上备用（工作）电源开关，经指定延时后，再自动跳开工作（备用）电源开关。如果在该段延时内，刚合上备用（工作）电源开关被跳开，则装置不再自动跳开工作（备用）电源开关。如果启动切换后，并联条件不满足，装置及时闭锁且发闭锁信号，进入复归状态。
b) 并联半自动
远方起动切换后，若并联切换条件满足，装置只合上备用（工作）电源开关，而跳开工作（备用）电源开关操作要由人工来完毕。如果在规定期间内，操作人员仍未跳开工作（备用）电源开关，装置将发告警信号。如果远方启动切换后，并联条件不满足，装置将及时闭锁且发闭锁信号，并进入复归状态。
提示：
1：并联切换只有在两电源并联条件满足时才干实现，并联条件可在装置中整定。
2：两电源并联条件满足是指：
（1）电源频率差不大于整定值。
（2）两电源电压相角差不大于整定值。
（3）工作、备用电源开关一种在合位、另一种在分位。
（4）目的电源电压不不大于所设定电压值。（工作电源投入时，备用电源为目的电源；备用电源投入时，工作电源为目的电源
（5）母线PT 正常。
4.2.1.2 正常同步切换
手动起动切换后，先发跳工作（备用）电源开关命令，不等待开关辅助接点返回，在切换条件满足时，发合备用（工作）开关命令。如开关合闸时间不大于开关跳闸时间，自动在发合闸命令前加所整定延时以保证开关先分后合。
正常同步切换有四种切换方式：迅速切换，同期捕获切换，残压切换及长延时切换。迅速切换不成功时，自动转入同期捕获切换、残压切换及长延时切换。
需要注意一种问题，由于厂用工作变压器和起动/备用变压器引自不同母线和电压级别，它们之间往往有不同数值阻抗及阻抗角，当变压器带上负荷时，两电源之间电压将存在一定相位差，此相位差普通称作“初始相角差”。初始相角存在，使手动并联切换时，两台变压器之间会产生环流，如环流过大，对变压器是十分有害。初始相角在20°时，环流幅值大概等于变压器额定电流。因而当时始相角差超过20°时，慎用手动并联方式（此时可采用手动串联切换方式）。
4.2.2 事故切换
事故切换是指由于工作电源故障而引起切换，普通由发变组、高压厂用变保护（或其他跳工作电源开关保护）通过外部开入接点启动，单向操作，只能由工作电源切向备用电源。事故切换分为串联切换和同步切换两种方式。
a) 事故串联切换
由保护起动开入接点启动，切换装置先跳开工作电源开关，在确认工作电源开关已跳开后，如果切换条件满足时，合上备用电源开关。
事故串联切换有四种切换方式：迅速切换，同期捕获切换，残压切换及长延时切换。迅速切换不成功时，自动转入同期捕获切换、残压切换及长延时切换。
b) 事故同步切换
由保护起动开入接点启动，先发出跳工作电源开关命令，不等待工作电源开关辅助接点变位，一旦切换条件满足时，及时发合备用电源开关命令（或经整定短延时，发合备用电源开关命令）。
整定短延时是指“同步切换合闸延时”，这样可以避免由于工作电源跳闸时间长于备用电源合闸时间，导致备用电源投在故障回路而跳闸，致使切换失败，事故范畴扩大。
事故同步切换也有四种切换方式：迅速切换，同期捕获切换，残压切换及长延时切换。迅速切换不成功时，自动转入同期捕获切换、残压切换及长延时切换。
4.2.3 不正常工况切换
不正常工况切换由指装置检测到不正常运营状况后自行起动，单向操作，只能由工作电源切向备用电源。不正常工况指如下两种状况：
a) 厂用电母线失电
当厂用电母线三相电压均低于整定值，且时间超过整定延时，则装置依照选取方式进行串联或同步切换。
b) 工作电源开关误跳
因各种因素（涉及人为误操作）导致工作电源开关误跳，装置依照选取方式进行串联或同步切换。
所谓“误跳”是指在装置没有发跳闸命令状况下，工作电源短路器跳开。这有两种也许：一种是工作电源断路器受控跳闸，另一种是真正意义误动跳闸。
为了避免误动作，误跳检测加入了对工作电源电流检测，只有电流降到了0.5A如下，才算真正误跳。
4.3 低压减载功能
低压减载功能只在装置进行串联或同步切换时才会起作用。切换过程中短时断电将使厂用电母线电压和电动机转速下降，备用（工作）电源开关合上后，电动机自起动成功与否将重要取决于厂用母线电压。此时为了保证重要辅机自起动，从而切除某些不重要辅机。
本装置提供两段定期限低压减载出口功能。可分别设定延时，延时均以备用电源合上时为起始。
4.4 故障解决功能
装置具备闭锁报警及故障解决功能，分为可以自复归和不能自复归闭锁报警功能。
能自复归闭锁：出口闭锁。
不能自复归闭锁：
a) 位置异常，涉及PT隔离开关分位，开关全合，开关全分；
b) 装置异常，内部自检异常；
c) 目的电源失电；
d) PT断线；
e）保护闭锁。
装置切换动作一次后来，或有闭锁报警条件时，面板闭锁灯点亮。
4.4.1 开关位置异常
装置在正常运营时，将不断地对工作和备用开关状态进行检测（装置在正常运营时，工作、备用开关应一种在合位，另一种在分位）。如检测到开关位置异常（工作开关误跳除外）,装置将闭锁出口回路，发开关位置异常信号，并进入等待复归状态，等待人工复归。
4.4.2 装置异常
装置投入运营时，始终对某些重要部件如CPU 、RAM、EEPROM 、AD等进行实时自检，一旦有故障将发装置异常报警，装置故障出口动作，闭锁所有出口继电器，进入等待复归状态，等待运营人员解决。
4.4.3 保护闭锁
保护闭锁为外接开入接地，某些判断为母线故障保护动作时（如分支过流母差等），为防止备用电源误投入故障母线，可由这些保护给出空接点闭锁切换装置。一旦该接点闭合，装置将自动闭锁出口回路，发保护闭锁信号，并进入等待复归状态，等待人工复归。
4.4.4 PT断线
厂用母线一相或二相PT断线时，装置将自动闭锁低电压切换功能，发PT断线报警，并进入等待复归状态，等待人工复归。该功能可通过控制字选取投退。
4.4.5 目的电源失电监测
工作电源投入时，备用电源为目的电源；备用电源投入时，工作电源为目的电源。
当目的电源电压低于整定值时，装置将自动闭锁切换功能，发失电闭锁报警，失电闭锁出口动作，并进入等待复归状态，等待人工复归。考虑备用段PT检修状况，该功能可通过控制字选取投退。
4.4.6 出口闭锁
装置投退开入量接点闭合时（接+24V高电平），装置处在运营状态容许切换操作。接点断开，装置退出切换操作（不再进行切换条件判断），并给出出口闭锁信号以警示运营人员。出口闭锁时装置不进入等待复归状态，一旦接点闭合自动进入容许切换操作状态。
4.4.7 装置闭锁
这是一种总信号。在闭锁条件满足或进行了一次切换后装置将自行闭锁进入等待复归状态。在此状态下将不响应任何外部操作及起动信号，只能手动复归解除。如闭锁或故障仍存在则复归后装置仍旧进入闭锁等待复归状态。此状态是为了装置可靠工作而设定。
4.4.8 等待复归状态
在如下几种状况下，需对装置进行复归操作，以备进行下一次操作：
在进行了一次切换操作后；
发出闭锁信号后，且为不可自恢复；
发生装置故障状况后（装置电源消失除外）。
此时，装置将不响应任何外部操作及启动信号，只能手动复归解除。如故障或闭锁信号仍存在，需待故障或闭锁消除后才干复归。
4.5 去耦合
切换过程中，如发现一定期间内该跳开关未跳开或该合开关未合上，装置将依照不同切换方式分别解决，并给出断路器拒动告警信号。如果同步切换或并联切换中该跳开开关未能跳开，则导致两电源并列运营。此时装置将执行去耦合功能跳开刚合上开关。
4.6 可预置初始相位
如工作和备用电源电压信号与母线电压信号所取相序不一致，而产生固有相位差，可通过预置初始相位予以消除,方向为工作或备用电源电压超前母线电压为正方向。
4.7 起动后加速保护功能
装置在起动任何切换时都将同步输出一对空接点。用于投入分支保护装置后加速保护功能。接点闭合时间从切换完毕后开始，时间可整定。
4.8 事件追忆、录波
切换完毕后本装置提供完整事件追忆和切换过程残压曲线图。
4.8.1 事件追忆
事件追忆有如下内容可通过液晶读出或接打印机打印
a) 动作时间：年、月、日、时、分、秒、毫秒；
b) 起动因素：保护、手动、失压、开关误跳等；
c) 选取切换方式：串联、同步、并联；
d) 装置发出了哪些跳合闸命令；
e) 合闸时满足条件：迅速、同期捕获、残压；
f) 装置起动时刻时间、频差、相差、工作电压、备用电压、母线三相电压及分支电流；
g) 跳闸完毕时刻时间、频差、相差、工作电压、备用电压、母线三相电压及分支电流；
h) 合闸完毕时刻时间、频差、相差、工作电压、备用电压、母线三相电压及分支电流；
i) 切换完毕时时间、频差、相差、工作电压、备用电压、厂母三相电压及分支电流。
4.8.2 录波
从切换起动开始前2周波至至切换结束后5周波，对切换过程中备用电压、母线电压、工作电流、备用电流、频差和相差进行数字录波（瞬时值），并绘出采样图形。
4.8.3 残压曲线
以极坐标形式绘出母线残压相量变化轨迹，该向量图不但可以记录事件发生时母线残压和相角变化状况，当满足同期捕获合闸时还可给出合闸启动时刻标志和合闸成功时刻标志。
4.8.4 打印功能
装置可通过后台或打印接口装置实现打印切换报告、录波曲线、残压矢量曲线、SOE记录功能。
5 装置原理
5.1 迅速切换
如图4所示厂用电系统，工作电源由发电机端经厂用高压工作变压器引入，备用电源由电厂高压母线或由系统经起动／备用变引入。正常运营时，厂用母线由工作电源供电，当工作电源侧发生故障时，必要跳开工作电源开关1DL，此时厂用母线失电，由于厂用负荷多为异步电动机，电动机将惰行。母线电压为众多电动机合成反馈电压，称其为残压，残压频率和幅值将逐渐衰减。

图4 厂用电一次系统简图 图5 母线残压特性示意图
以极坐标形式绘出某300MW机组6KV母线残压相量变化轨迹(残压衰减较慢状况)如图5所示。图中Vd 为母线残压，Vs为备用电源电压，∆U为备用电源电压与母线残压间差拍电压。合上备用电源后，电动机承受电压Um为：
Um=Xm /（Xs＋Xm）∆U
式中，Xm----母线上电动机组和低压负荷折算到高压厂用电压后等值电抗。
Xs-----电源等值电抗。
令K=Xm／(Xs十Xm) 则
Um=K∆U
为保证电动机安全自起动，Um应不大于电动机容许起动电压，设为1.1倍额定电压UDe，则有：
K∆U<1.1UDe
∆U（%）<1.1/K
设K=0.83，则∆U（%）<1.31。图2中，以A为圆心，以1.31为半径绘出弧线A′－A′′，则A′－A′′右侧为备用电源容许合闸安全区域，左侧则为不安全区域。若取K=0.95，则∆U（%）<1.15，图2中B′－B′′左侧均为不安全区域。
假定正常运营时工作电源与备用电源同相．其电压相量端点为A，则母线失电后残压相量端点将沿残压曲线由A向B方向移动，如能在A—B段内合上备用电源，则既能保证电动机安全，又不使电动机转速下降大多，这就是所谓“迅速切换’。
上图中，迅速切换时间应不大于0.2S，实际应用时，B点普通由相角来界定，如60°，考虑到合闸回路固有时间，合闸命令发出时角度应不大于60°，即应有一定提前量，提前量大小取决于频差和合闸时间，如在合闸固有时间内平均频差为1HZ，合闸时间为100ms，则提前量约为36°。
迅速切换整定值有两个，即频差和相角差，在装置发出合闸命令前瞬间将实测值与整定值进行比较，判断与否满足合闸条件。由于迅速切换总是在起动后瞬间进行，因而频差和相差整定可取较小值。
5.2 同期捕获切换
原理概括如下：上图中，过B点后BC段为不安全区域，不容许切换。在C点后至CD段实现切换此前普通称为“延时切换”或“短延时切换”。前面已分析过，用固定延时办法并不可靠．最佳办法是实时跟踪残压频差和角差变化，尽量做到在反馈电压与备用电源电压向量第一次相位重叠时合闸，这就是所谓“同期捕获切换”。以上图为例，同期捕获切换时间约为0.6s，对于残压衰减较快状况， 该时间要短得多。若能实现同期捕获切换，特别是同相点合闸，对电动机自起动也很有利，因而时厂母电压衰减到65％～70％左右，电动机转速不至于下降很大，且备用电源合上时冲击最小。
在实现手段上，同期捕获切换采用基于“恒定越前时间”原理，即完全依照实时频差、相差，根据一定变化规律模型计算出相角差过零点时间，当该时间接近合闸回路总时间时，发合闸命令。
快切装置“恒定越前时间”同期捕获切换办法，采用动态分阶段二阶数学模型来模仿相角差变化，并用最小二乘法来克服频率变化及相角差测量离散性及间断性．使得合闸精确度大大提高。如不计合闸回路时间偏差，可使合闸角限制在±7°以内。
同期捕获切换整定值也有两个，为频差和越前时间(合闸回路总时间)。同期捕获方式下，频差整定可取较大值。
5.3 残压切换
当残压衰减到20%～40%额定电压后实现切换普通称为“残压切换”。残压切换虽能保证电动机安全，但由于停电时间过长，电动机自起动成功与否、自起动时间等都将受到较大限制。
5.4 长延时切换
由于系统或辅机因素而不能采用以上三种方式进行切换时，本装置可以采用长延时切换，其原理是：在跳开工作电源开关足够长时间(该时间可整定，如5s)后，再合上备用电源，该方式可通过控制字选取投退。
切换过程最大延时：长延时切换退出时，装置在切换过程中(等待上述切换条件满足)所容许最大时间。该时间可自行整定。超过该时间后切换条件仍不满足则自动退出，并报“切换失败”SOE。
6 程序流程图
6.1 手动切换流程图
手动切换流程图见图6。

图6 手动切换流程图

6.2自动切换流程图
自动（涉及手动同步）切换流程图见图7。

图7 自动切换流程图

7 装置整定
本装置整定共包括下述3种，均可通过远方修改：
a）装置参数整定：装置参数依照详细运营状况进行整定；
b）装置定值整定：实际定值详细值；
c）控制字整定：用于各切换方式有关条件选取。
7.1 装置参数整定
7.1.1 装置参数
表 2 装置参数表
序号
名称
整定范畴
备注
1
工程名称
不超过9个字符
缺省:0000
2
继保维护密码
0～9999
缺省:0000
3
运营操作密码
0～9999
缺省:0000
4
保护启动确认时间
2,30,1
缺省:10 ms
5
保护闭锁确认时间
10,50,1
缺省：25 ms
6
工作开关确认时间
2,30,1
缺省：10 ms
7
备用开关确认时间
2,30,1
缺省：10 ms
8
PT开关确认时间
50,500,1
缺省：50 ms
9
手动启动确认时间
50,500,1
缺省：50 ms
10
手动启动方式确认时间
50,500,1
缺省：50 ms
11
装置投退确认时间
50,500,1
缺省：50 ms
12
信号复归确认时间
50,500,1
缺省：50 ms
13
开入量10确认时间
10,9999,1
缺省：20 ms
14
开入量11确认时间
10,9999,1
缺省：20 ms
15
开入量12确认时间
10,9999,1
缺省：20 ms
16
CT 额定一次值
1A ～ 9999A
缺省:100A
17
CT 额定二次值（In）
1A ～ 5A
缺省:5A
18
工作PT 额定一次值
0.01kV～500kV
缺省:6.6kV
19
工作PT 额定二次值
1V ～ 999V
缺省:100V
20
母线PT 额定一次值
0.01kV～500kV
缺省:6.6kV
21
母线PT 额定二次值
1V ～ 999V
缺省:100V
22
备用PT 额定一次值
0.01kV～500kV
缺省:6.6kV
23
备用PT 额定二次值
1V ～ 999V
缺省:100V

7.1.2 装置参数表阐明
a）“口”内显示“√”含义为相应项被选中；
b）工程名称：可输入工程编号；
c）继保维护密码：人机界面中进入继保维护菜单时密码；
d）运营操作密码：人机界面中进入运营操作菜单时密码；
e）4～15条确认时间为开入去抖时间，顾客可依照实际状况整定；
f）CT额定一、二次值：本项参数需要顾客依照保护CT实际状况整定，二次值作为装置额定电流参数In；
g）工作PT额定一、二次值：本项参数需要顾客依照母线PT实际状况整定；
h）母线PT额定一、二次值：本项参数需要顾客依照母线PT实际状况整定；
i）备用PT额定一、二次值：本项参数需要顾客依照备用PT实际状况整定。
注：当某些参数实际不存在时，选缺省值。
7.2 装置定值整定
表 3 装置定值表
序号
名称
定值整定范畴
整定步长
备注
1
正常并联切换频差
0.02 ～ 0.50Hz
0.02

2
正常并联切换相差
0.5 ～ 20.0°
0.5

3
正常并联跳闸延时
0.01 ～ 5.0s
0.01

4
迅速切换频差
0.1 ～ 2.0 Hz
0.1

5
迅速切换相差
0.5 ～ 60.0°
05

6
同捕切换频差
0.1 ～ 5.0 Hz
0.1

7
同捕恒定越前时间
1 ～ 150ms
1

8
残压切换电压幅值
(20 ～ 60) % Um
0.01
见注2
9
失压起动电压幅值
(20 ～ 90) % Um
0.01
见注2
10
失压起动延时
0.1 ～ 5.0s
0.01

11
失电闭锁电压幅值
(20 ～ 90) % Ub
0.01
见注2
12
低压切辅机电压幅值
(20 ～ 80) % Um
0.01
见注2
13
切辅机一段延时
0 ～ 20s
0.1

14
切辅机二段延时
0 ～ 20s
0.1

15
同步切换合闸延时
1 ～ 500ms
1

16
备用高低压合闸延时
0 ～ 120ms
1
见注3
17
工作初始相角
0～360°
1
见注1
18
备用初始相角
0～360°
1
见注1
19
后加速时间
0～20s
0.1

20
长延时切换时间
2～7s
0.1

20
切换过程最大延时
3～7s
0.1

注1：若母线电压与工作电源同侧，电压不同相时，应通过调节备用初始相角使其相似,反之若母线电压（A相）与备用电源同侧，电压不同相时，应通过调节工作初始相角使其相似。整定定值方向为（工作）备用电源减去母线电压（A相）相角，若为负值应加360度，转换为正值。 (详情见附录C)
注2：Um为母线二次额定电压；Ub为备用电源二次额定电压；
注3：备用高低压合闸延时：依照高压侧开关合闸时间来设立，重要是为了保证高压侧合闸成功后，低压侧再合闸。如果不需要本装置操作高压侧开关合闸时，该定值设立为0。

7.3 控制字整定
控制字整定“口”内显示“√”含义为相应功能投入且每个控制字只能选取其中一种。
表4 装置控制字
序号
名称
功能选取
1
控制方式
口远方 口就地
2
保护切换方式
口串联 口同步
3
失压切换方式
口串联 口同步
4
远方并联切换方式
口自动 口半自动
5
失压起动
口退出 口投入
6
迅速切换
口退出 口投入
7
残压切换
口退出 口投入
8
同捕越前时间
口退出 口投入
9
低压切辅机
口退出 口投入
10
失电闭锁
口退出 口投入
11
PT断线闭锁
口退出 口投入
12
误跳启动电流闭锁
口退出 口投入
13
长延时切换方式
口退出 口投入
14
启动后加速保护
口退出 口投入

8 订货须知
8.1 订货时应指明
a）产品型号、名称及数量；
b）工作电源；
c）额定电流；
d）操作电源；
e）通信方式；
f）配套性产品，配套产品代号、名称、数量等；
g）订货单位及到货地点。
8.2型号参数阐明

例如：HST–100 / 253C
表达：
产品型号：HST-100；
名称：厂用电迅速切换装置；
直流电源： DC220V；
额定电流：5A；
操作电源：无；
通信方式：CAN通信。
附录A 装置信息
A.1装置动作SOE信息
表A.1 装置动作SOE信息
序号
名称
序号
名称
1
切换方向U1-U2
2
切换方向U2-U1
3
发跳备用
4
发合备用
5
跳工作完毕
6
合工作完毕
7
跳备用完毕
8
合备用完毕
9
切换失败
10
切换成功
11
跳工作断路器拒动
12
合工作断路器拒动
13
跳备用断路器拒动
14
合备用断路器拒动
15
同捕切换
16
残压切换
17
长延时切换
18
迅速切换
19
并联切换
20
同步切换
21
就地启动
22
失压启动
23
远方启动
24
误跳启动
25
保护启动
26
备用被跳开
27
工作