现在我们需要一种电源切换系统，它的功能是正常情况下接到直流12V蓄电池电源上，当蓄电池没电时自动切_百度知道　　【摘 要】随着火电机组容量的不断增大，为提高厂用电系统故障下的切换成功率以及一类6kV电动机的自启动成功率而进行的相关" />
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厂用电系统快切装置改造效果分析
2013年10期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　【摘 要】随着火电机组容量的不断增大，为提高厂用电系统故障下的切换成功率以及一类6kV电动机的自启动成功率而进行的相关改造，对于厂用电系统的安全运行以及故障过程中厂用电安全切换到备用电源对系统的稳定以及发电机组的安全起着尤为重要的作用。 中国论文网 /8/view-4457553.htm　　【关键词】厂用电；多种切换方式；闭锁快切 　　近年来电力科技新能源技术不断的发展壮大，大量新产品广泛应用在实践当中，但电力供应的主要形式仍然依靠火力发电，电厂面临着严峻的事实：随着单台发电机组的容量不断突破，机组的安全稳定运行被提高到了一个新的高度。 　　1 改造的必要性 　　1.1 快切装置与备自投的区别 　　1.1.1 备用电源自动投入装置 　　备自投是单向的，只能有工作切至备用。当备用电源联动开关BK投入，若工作电源故障跳闸时；或发变组故障引起电抗器电源侧开关跳闸并联跳负荷侧开关时；或当厂用母线失去电压（≤1.5KV/25v，PT二次插头插上）、备用电源母线有电压（≥99KV/90v）延时1.5″跳开负荷侧开关、经残压检查（≤0.6KV/10v）后，备用电源自动投入装置应自动地、有选择地迅速投入备用变及备用分支开关，从系统取得高压厂用电源。 　　1.1.2 厂用电快速切换装置 　　快切是双向的，具有正常工况下备用电源与工作电源间的双向切换，及事故或非正常工况下工作电源向备用电源的单向切换，具体有如下切换方式： 　　（1）并联自动手动起动切换：如并联切换条件满足要求，装置先合备用（工作）电源开关，经一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，刚合上的备用（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。如果手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁且发闭锁信号，等待复归。 　　（2）并联半自动手动起动切换：如并联切换条件满足要求，装置先合备用（工作）电源开关，而跳开工作（备用）电源开关的操作由人工完成。如果在规定的时间内，操作人员仍未断开工作（备用）电源开关，装置将发告警信号。如果手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁且发闭锁信号，等待复归。 　　（3）手动串联切换：手动起动切换，先发跳备用（工作）电源开关指令，不等开关辅助接点返回，在切换条件满足时，发合工作（备用）电源开关命令。如开关合闸时间小于开关跳闸时间，自动在发合闸命令前加所整定的延时，以保证开关先分后合。 　　（4）事故切换：由跳开工作电源开关的保护接点起动，只能由工作电源切向备用电源。 　　a. 事故串联切换由保护接点起动，先跳开工作电源开关，在确认工作电源开关已跳开且切换条件满足时，合上备用电源开关。 　　b. 事故同时切换由保护接点起动，先发跳工作电源开关指令，在切换条件满足时（或经用户延时）发合备用电源开关指令。 　　（5）非正常工况切换：当装置检测到不正常运行情况时自行起动，只能由工作电源切向备用电源。 　　a. 6KV厂用母线低电压 　　当6KV厂用母线三线电压均低于整定值且时间大于所整定延时定值时，装置根据选定方式进行串联或同时切换。 　　b.工作电源开关偷跳因各种原因（包括人为误操作）引起工作电源开关误跳开，装置可根据选定方式进行串联或同时切换。 　　1.1.3 快切在100ms内切换成功，而备自投的切换时间在700--1000ms左右。 　　2 改造具体实施 　　2.1 切换方式改善 　　改造前，我厂采用的是南自nep988备自投装置，只能实现正常并联切换和厂用母线失压切换，特别是在故障状态下启动的残压切换，母线电压下降到残压整定值（一般为25%～40%Ue）以下才能启动厂用电切换逻辑，备用开关合入的时间较长，电动机负荷电压迅速降低，造成电动机转速下降，启动力矩增大，自启动的时间延长，甚至会造成很多容量较大的电动机自启动困难，对机炉等热力系统的安全稳定运行非常不利，同时还会带来很大的冲击电流，对备用电源的运行带来威胁。 　　改造后，采用东大金智公司MFC-2000快切装置，可以同时实现上述所有切换方式，切换方式得以丰富，特别是在故障状态下，由于保护装置的动作速度非常快，通常只有20ms左右，由保护启动的事故串联切换能快速的启动快切装置，实现工作电源向备用电源的快速切换，减小了由于切换时间过长引起的电动机转速下降，提高了自启动的成功率，同时由于切换速度快，又考虑差拍电压等的切换条件，有效的限制了冲击电流，减小了对备用电源运行安全的威胁。 　　2.2 增加了闭锁快切装置的功能 　　传统的备自投装置，容易发生备自投装置自投到故障母线，引起故障扩大。当厂用电母线故障时，厂用电分支过流保护会动作，一般属于永久性故障，应该直接切除工作电源开关，为保证备用电源的安全性，应同时闭锁备用电源合闸于故障母线。但是，传统的备自投装置没有提供保护闭锁切换的功能，备用电源开关由于备自投动作合闸于故障母线，再次冲击厂用电母线，甚至由于备用电源的上下级定值整定配合不合适或者由于备用电源开关本身的问题，造成母线上的故障点无法切除，只能通过上一级保护动作来切除故障，造成事故扩大，损失更为惨重。 　　快切装置与备自投装置相比，在装置本身的功能上增加了保护闭锁功能。保护闭锁开入量引自6kV母线保护（机组设置在发变组保护A、B分支过流）的出口接点，在该保护动作时，闭锁快切装置，接通方式为闭合短脉冲。在分支过流等母线保护动作时，发出闭锁信号，直接闭锁快切装置动作，保证备用电源不会合闸于故障母线，不会带来母线的故障电流的二次冲击，也会给备用电源的安全保驾护航。 　　2.3 厂用电切换的速度得到了很大的提高 　　改造前我厂采用的南自nep988备自投装置只能实现残压切换，即当电压下降到整定值以下时才启动切换逻辑，按照定值给定的切换方式进行厂用电的切换。切换的速度相对较慢（大约需要0.8s），从而带来了对电动机、系统以及对机炉等设备的安全运行的风险。 　　采用东大金智MFC-2000快切装置以后，可以实现快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换四种切换方式。快切装置采用保护动作启动，由快切装置判别合闸条件，实现快速切换方式。改造后，经过多次试验，东大金智的MFC-2000快切装置保护启动后，全部由快速切换方式切换成功的，这在很大程度上缩短了恢复厂用电的时间，（一般切换过程在0，2s以内）提高了厂用电的切换的成功率和切换速度。 　　3 快切装置改造后实际的应用效果 　　火力发电厂的6kV厂用设备大多为异步电动机，当工作电源跳闸后，由于电动机转子中的电流不会立刻消失，而是有一个衰减的过程，转子电流又会在电动机定子绕组中形成反馈电压。从试验结果我们发现，电动机总容量越大，残压频率和幅值衰减的速度越慢。将母线残压的相量以极坐标的形式绘制出来的变化轨迹如下图1。 　　图2为厂用母线上电动机负荷所占比例不同时的残压衰减曲线。
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