火力发电厂厂用电切换新理念的分析及应用
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火电厂厂用电分析及降低厂用电措施【摘要】燃煤火电厂的厂用电是指供火电厂内部使用的电力,对于火电厂的正常运转和提高发电效率起着至关重要的作用。
本文通过分析火电厂厂用电消耗情况及影响因素,提出了降低厂用电消耗的措施,包括优化厂用电管理、技术升级和设备更新。
这些举措不仅能有效降低火电厂的运营成本,还能提高火电厂的发电效率。
文章强调了降低厂用电消耗的重要性,并展望了未来火电厂厂用电节能发展的趋势,为提升火电厂厂用电的节能水平和管理水平提供了参考。
【关键词】燃煤火电厂、厂用电、消耗分析、影响因素、降低消耗措施、优化管理、技术升级、设备更新、节能发展趋势、厂用电重要性、节能。
1. 引言1.1 燃煤火电厂的厂用电概念燃煤火电厂的厂用电概念是指火电厂在生产和运行过程中所消耗的电力。
厂用电是火电厂运行的基础设施,主要用于供水、照明、空调、通风等设备的运行,同时也用于各种生产设备和控制系统的正常运转。
火电厂的厂用电消耗是火电厂整体能耗的重要组成部分,直接影响火电厂的运行成本和能源利用效率。
厂用电的消耗情况也反映了火电厂的管理水平和节能意识。
燃煤火电厂作为我国主要的电力供应形式之一,厂用电的消耗量也较大。
随着火电厂规模的不断扩大和设备的更新换代,厂用电的消耗量也在逐渐增加。
对厂用电的合理管理和节约利用已成为火电厂管理者面临的重要课题。
通过采取科学的管理措施和技术手段,可以有效降低火电厂的厂用电消耗,提高能源利用效率,实现可持续发展。
1.2 厂用电的重要性厂用电的重要性体现在火电厂生产过程中的关键性作用。
在火电厂生产运行过程中,厂用电主要用于驱动大量的辅助设备和系统,如泵、风机、照明等。
这些辅助设备和系统的正常运行直接影响到火电厂的稳定运行和生产效率。
厂用电的供应稳定性和电能质量的优良程度对于火电厂生产管理至关重要。
火电厂的厂用电消耗量也直接影响到火电厂的能源消耗和运营成本。
随着能源价格的波动和环保要求的不断提高,火电厂需要不断降低厂用电消耗,减少能源消耗,降低生产成本,提高经济效益。
火电厂厂用电分析及降低厂用电措施近年来,我国火电厂一直是国家能源供应的重要组成部分,但是火电厂的厂用电占比却较高,可以说是发电过程中的一个重要消耗。
为了提高火电厂的能源利用效率,降低厂用电成本,我们有必要对火电厂的厂用电进行分析,并采取相应的措施来降低厂用电消耗。
我们应该对火电厂的厂用电情况进行详细的分析。
火电厂的厂用电主要用于供给锅炉、汽轮机、除尘、脱硫等设备以及厂区照明和通讯等,是保障发电生产正常运行的重要能源。
随着我国火电厂的规模不断扩大,厂用电占比也在不断提高,对厂用电的分析尤为重要。
我们需要深入分析火电厂的厂用电的消耗情况。
在厂用电的消耗中,锅炉和汽轮机设备的耗电占比较大,这是因为锅炉和汽轮机作为发电的核心设备,需要大量的电力供给。
除尘和脱硫等环保设备也需要消耗大量的厂用电。
厂区照明和通讯等方面的消耗也不能忽视。
通过对这些消耗的详细分析,可以找到优化厂用电的关键点。
针对火电厂厂用电的高消耗情况,我们应该采取一系列的措施来降低厂用电的消耗。
优化锅炉和汽轮机等核心设备的运行参数,提高设备的运行效率,减少能源的浪费。
我们可以采用高效的环保设备,如采用高效的除尘和脱硫设备,以减少环保设备的耗电量。
在厂区照明方面,我们可以采用LED照明设备,以节能降耗。
我们还可以加强厂区的能源管理,对厂用电的消耗情况进行实时监测和调整,以最大程度地降低厂用电的消耗。
在实施降低厂用电的措施过程中,我们需要充分调动火电厂内部的各方力量,形成全员参与的局面。
火电厂的管理者应该高度重视厂用电的消耗和节能降耗工作,明确目标,明确责任,提出明确的节能降耗方案,并监督实施,以确保节能降耗工作的顺利进行。
火电厂的员工也应该积极参与厂用电的节能降耗,提高节能意识,主动采取措施减少不必要的能源消耗,共同为降低火电厂的厂用电消耗贡献自己的力量。
火电厂还可以与专业的节能机构合作,对厂用电的消耗进行全面深入的分析,提出有效的节能降耗方案,并协助火电厂实施。
厂用电快速切换在火电厂的应用摘要:文章针对厂用工作电源与备用电源的典型接线,探讨火电厂厂用电的切换问题。
当厂用工作电源与备用电源两者压差、相角差均满足合环条件时,正常切换应采用并联切换方式,事故切换采用串联切换方式;相角差不满足合环条件时,正常切换及事故切换均应采用串联切换。
关键词:火电厂;厂用电系统;快速切换火力发电厂的运行状况是由发电机组、电厂以及电力系统三个因素来决定的。
对于厂用电进行切换是一个比较复杂的动态过程,发生安全事故的时如果处置不到位,电流、电压、相角等多种变量都会发生较大改变,情况严重的时会导致切换失败,甚至导致设备损坏。
1 厂用电切换存在的问题厂用电切换方式通常有以下几种:采用工作开关用来辅助接点或是延时继电器起动备用的电源;延时用于合闸回路;在合闸回路当中,另外添加机电式或是电子式的继电器;在合闸回路中,串残压切换。
上述四种方式在可靠性和安全性上都有所欠缺。
国内已经发生多次使用电切换导致的事故,比如停机、设备冲坏等等。
实际上,上述事故的发生不是偶然的,看似偶然的情况往往由许多必然的因素在里面起作用,比如说电动机受到一两次的冲击不会引起我们的重视,因为它不会马上损坏,但是长时间没有安全事故的发生并不表示不会导致安全隐患。
2 厂用电源的切换方式分析2.1 按运行的状态①正常切换。
正常运行的时候,由于开机、停机等情况的需要,会把母线从一个电源切换到另外一个电源上面,此时对切换速度没有硬性要求。
②事故切换。
这是因为当发生事故时,比如发电机、汽轮机、主变压器、锅炉等各种事故,此时会果断切除厂用母线,要求备用电源在第一时间内迅速地自动切入,尽快地实现安全切换。
2.2 按断路器的切换顺序①并联切换。
在切换的时候,工作中的电源与备用电源之间,优点是短时间内它是并联运行的,它可以保证厂用电的不间断供给,缺点在于并联的时候会导致短路的容量加大。
因为并联的时间过于短暂,往往发生几秒之内,发生事故的几率很低。
火电厂脱硫系统中厂用电快速切换的运用分析作为厂用系统中的重要环节,脱硫系统厂用电切换对于电厂系统运行的安全性、可靠性及环境保护均具有重要作用。
本文首先介绍了火电厂脱硫系统厂用电的一些特点,而后讨论了快速切换技术的实现与装置选择的一些相关要求,以期为相关技术与研究人员提供参考。
标签:火电厂;厂用电;快速切换;运用为满足日益严峻的环保要求,火力发电厂目前均采用了各种类型的脱硫装置。
火力发电厂烟气脱硫系统作为火电厂的必不可少的辅助系统,在环境保护、大气污染物减排过程中有着不可或缺的重要性。
脱硫系统的安全稳定运行,不仅对火电厂厂用电的安全可靠有重要影响,对于环境保护也有着非常重要的意义。
因此,有关脱硫系统厂用电快速切换的应用探讨,对于改善厂用电切换质量具有重要的理论和现实意义。
一、脱硫系统厂用电快速切换的目的无论工作/事故状态下,脱硫系统均不应先于主机退出运行,以保证环保验收达标及电厂主机安全稳定运行。
二、脱硫系统主接线分析1、中压系统一般或电厂脱硫系统中压系统采用与主厂房一致的电压等级,一般为3~10kV系统,其中有以6kV居多。
比较常见的接线方式有一下两种:a、每套机组设置一段脱硫中压段,电源取自单元机组中压段。
每两套机组的中压段之间设置母联开关,互为备用;b、每套机组设置一段脱硫中压段,采用双路电源进线,电源分别取自单元机组中压A/B段。
针对以上接线方式,可分别采用两套中压快切装置,或一套中压快切装置实现工作/备用电源的快速切换。
2、低压系统以两机共建脱硫装置为例,常见脱硫保安MCC按机组设置,每套机组设置一段脱硫保安MCC,正常工作电源和工作(备用)电源分别有单元机组PC提供,保安电源则引自主厂房保安段。
[1]以上接线方式,可通两套低压快切装置或专用的低压备用电源快速投入装置实现工作/备用电源的快速切换。
三、脱硫系统中厂用电快速切换技术的实现1、快速切换模式并联切换:按“先合后断”的原则,先合上备用电源开关,两电源短时并列运行,而后跳开事故状态工作电源开关。
火力发电技术的优化和转型发展策略分析随着全球经济的不断发展和人口的不断增长,各个国家对于能源需求的需求也在不断增加。
电力作为现代社会最为基础的能源之一,其供应水平与国家的工业、农业、商业、居民生活等方面的发展紧密相连。
然而,目前电力的主要供应方式依然停留在传统的火力发电,虽然这种资源丰富,供给稳定的发电方式已经为世界各国供应了大量的电力,但是也出现了诸多问题,如环境污染、用煤量增加、全球气候变化等后果。
因此,对于火力发电技术的优化和转型发展已经成为世界各国能源行业必须关注的重要问题。
一、火力发电技术的优化1、煤和油的清洁化燃烧技术:煤和油正是影响环境质量的主要元凶,当它们被燃烧时会释放出大量的二氧化碳、氮氧化物等尾气,导致严重的环境污染。
但是,当现代科技被应用到火力发电技术中,燃烧后产生的二氧化碳和有害物质排放量越来越少,从而不仅可以为供电需要提供电力,还可以保护全球环境。
2、超超临界技术:作为火力发电技术的一个重要进步,超超临界技术已经在某些国家得以广泛应用。
简单来说,这种技术就是将传统火力发电技术的温度和压力逐渐提高到更高的水平,从而使得发电效率大幅提高。
除此之外,超超临界技术还可以减少污染物排放,降低能源消耗,从而实现火力发电的清洁化。
二、火力发电技术的转型发展策略1、尽快制订火力发电的排放标准:随着全球气候变化的日益严重,各国政府需要制订切实可行的燃煤电厂排放标准。
应该尽可能扩大可再生能源的使用,降低煤炭发电的比例,从而减少全球二氧化碳的排放量,阻挡气候变化的影响。
2、通过结构调整实现可持续发展:火力发电是不可避免的,但是独立发电仍需要大量煤炭等材料,这不仅是能源短缺的问题,也是环境变化的问题。
尽快实现火力发电行业的结构调整,广泛采用现代自然能源技术,通过节能、减排、节约能源等措施来实现可持续发展。
三、结语对于现代社会而言,火力发电仍是其基本的能源来源之一。
因此,在不断变化的社会中,如何全面优化火力发电技术,并整合多种类型能源,实现切实可行的绿色清洁发展,已经成为各国政府和能源企业需要解决的重要问题。
新一代火电厂的技术优化与应用一、前言火电厂作为目前国际上主要的发电方式之一,一直以来都受到了广泛的关注。
随着技术的不断发展,新一代火电厂不仅在技术上进行了优化,更加注重环境保护和可持续性发展。
本文将从技术优化和应用两个方面分别对新一代火电厂进行探讨。
二、技术优化1. 煤气化技术的应用传统的火电厂是利用燃煤进行发电,这种方式的能源的利用效率不高,同时也会造成大量的污染。
而煤气化技术可以将煤制成燃气,然后利用燃气进行发电,不仅能够有效提高能源的利用效率,还能够降低大气污染。
因此,现在的一些新型火电厂,比如IGCC火电厂,就采用了煤气化技术。
2. 高效热电联合发电技术高效热电联合发电技术,也称为CHP技术,是将热电二者进行联合,从而实现能源的高效利用。
这种技术能够将发电过程中排放的热能够再次利用,从而达到节约能源的目的。
目前,包括燃气轮机和蒸汽轮机在内的多种技术都可以用于CHP,因此这种技术在新一代火电厂的应用非常广泛。
3. 低NOx燃烧技术NOx排放对环境的污染非常大,因此低NOx燃烧技术是一种非常重要的技术。
通过采用先进的燃烧系统和燃烧稳定性技术,能够有效的降低NOx排放。
同时,采用这种技术的新一代火电厂也使用了先进的脱硝设备,进一步降低了NOx排放。
4. 燃料多元化技术燃料多元化技术是指采用多种能源作为火电厂的燃料。
如今,新一代火电厂已经开始采用多种能源,包括天然气、燃油、生物质等等,以提高能源利用效率,并减少环境污染。
三、应用1. 环保环保是新一代火电厂最重要的应用之一。
新一代火电厂的设计和建设都非常注重环保,通过使用新型的燃烧系统、排放控制设备、污水处理系统等一系列措施,能够达到减排、清洁、高效的目的。
比如,在中国,很多新建火电厂都是超低排放和“水源克星”结合的生态型火电厂,可以保证环境安全和水资源可持续利用。
2. 经济性在现代经济条件下,火电厂作为一种能源来源,也必须具有良好的经济性。
因此,新一代火电厂在设计和建设上更加注重节能和效益的提高。
火电厂厂用电分析及降低厂用电措施火电厂是以燃煤、燃气、燃油等为燃料进行发电的电力企业。
在发电过程中,火电厂会消耗大量的电力用于运行各种设备及提供电力供应。
对火电厂的厂用电进行分析,并采取相应的措施降低厂用电量对提高电厂的经济效益和环境友好性非常重要。
火电厂的厂用电主要分为两个方面:一是设备设施运行所需的电力,包括锅炉、汽轮机组、风机、水泵、压缩机等等;二是办公用电,包括办公楼、控制室、仓库、餐厅等地的照明、空调、通风等设备。
针对这两个方面,可以采取以下措施降低厂用电。
优化设备运行:对于锅炉、汽轮机组等设备,可以通过优化运行参数,增强设备的工作效率,降低电力消耗。
优化锅炉的燃烧参数,提高燃煤利用率;优化汽轮机组的负荷分配,减少电力损耗等。
定期进行设备的维护保养,保持设备的良好状态,也能提高设备的效率,减少电力损耗。
节约办公用电:对于办公楼、控制室等办公区域,可以采取节能措施,减少厂用电的消耗。
采用LED节能照明设备,降低照明能耗;合理设置空调系统,控制室内温度在适宜范围,减少空调能耗;增加天窗、通风设备等,利用自然光和自然风量,降低人工能耗等。
加强电力用量的监控和管理,合理规划电力使用,避免过量用电,也是节约厂用电的重要手段。
利用余热发电:火电厂在发电过程中会产生大量的余热,在传统火电厂中,这部分余热会被排放到大气中,造成能源的浪费。
而通过利用余热发电技术,可以将余热转化为电力供应给火电厂自身使用,从而降低厂用电的消耗。
这不仅可以提高火电厂的能源利用率,还可以减少对外电力供应的需求。
应用节能技术:火电厂可以利用各种节能技术,减少厂用电的消耗。
采用智能控制系统,实现设备的精确控制,避免能源的浪费;安装高效节能设备,如高效节能电机、变频器等,提高设备的能效;通过热回收、蓄能等技术,进行能量的再利用。
加强员工的能源使用意识培训,提高员工对节能的重视程度,也是降低厂用电消耗的有效手段。
火电厂厂用电分析及降低厂用电措施火电厂作为能源生产的重要场所,其厂用电耗能占据了较大的比例。
对火电厂的厂用电进行分析,并采取相应的措施降低厂用电是非常重要的。
本文将对火电厂厂用电进行分析,并提出降低厂用电的措施。
一、火电厂厂用电分析1. 厂用电概况火电厂的厂用电主要用于照明、通风、空调、水泵、压缩机等设备的工作。
厂用电在火电厂的能源消耗中占据了一定比例,因而降低厂用电耗能对于节约能源、减少生产成本有着重要的意义。
2. 厂用电存在的问题由于火电厂的设备大多数为重型设备,运行功率较大,因而其厂用电消耗也较为巨大。
设备老化和能效较低也导致了厂用电的浪费。
由于火电厂的运行需要24小时连续工作,设备的空转和能量的浪费也导致了厂用电的不必要消耗。
3. 厂用电影响因素分析火电厂的厂用电受到许多因素的综合影响,包括设备工作的时间长度、负载的大小、设备的能效、用电模式等。
在降低厂用电方面,需要全面分析厂用电的影响因素,有针对性的提出相应的措施。
二、降低厂用电的措施1. 更新设备针对老化设备和低能效设备,火电厂需要逐步进行设备的更新和更换。
借助先进技术和节能设备,可以有效降低厂用电的消耗,提高设备的能效。
2. 优化设备的运行对于火电厂的设备运行时间较长的问题,可以采取合理的轮换和调度措施,使得设备的空转时间减少,降低不必要的能量浪费。
3. 提高设备的能效4. 优化用电模式对于火电厂的用电模式,可以采取合理的用电方案,避免高峰时段的用电,合理分配用电负荷,以降低厂用电的消耗。
5. 加强人员管理和培训火电厂需要加强人员的管理和培训,提高员工的节能意识和能源管理水平,使得全员参与节能降耗,减少不必要的能源浪费。
6. 合理设计和配置设备对于新建的火电厂,需要在设计中合理配置设备,提前考虑设备的能效和用电模式,以减少后期的能源消耗。
三、结语火电厂的厂用电消耗是其能源消耗的重要组成部分,降低厂用电耗能对于节约能源、减少成本有着重要的意义。
火力发电厂整体热效率的提升与节能降耗的分析火力发电厂整体热效率的提升是指在火力发电的过程中,通过各种技术手段提高了热转换效率,最大程度地利用了能源,同时减少了能源的浪费,从而降低了火力发电厂的能耗水平。
实现火力发电厂整体热效率的提升,需要从以下几个方面进行分析。
首先,提高锅炉的燃烧效率。
锅炉是火力发电中最重要的设备之一,燃烧效率的高低直接影响到整个发电过程的效率。
通过调整锅炉的燃烧参数、提高锅炉的氧气浓度、优化锅炉的燃烧过程等措施,可以有效地提高锅炉的燃烧效率,进而提高整个火力发电厂的热效率。
其次,优化汽轮机的运行参数。
汽轮机是火力发电中另一个重要的设备,运行参数的优化对于整个发电过程的效率有着至关重要的作用。
通过调整汽轮机的入口压力、温度等参数,可以有效地提高汽轮机的效率,从而提高整个火力发电厂的热效率。
第三,采用余热回收技术。
在火力发电的过程中,大量的余热会被废弃。
通过采用余热回收技术,可以将废弃的余热再次利用,从而达到节能降耗的目的。
例如,采用废烟气余热回收技术,可以大幅度地提高锅炉的热效率,并减少烟气中有害气体的排放。
第四,减少系统中的热损失。
在火力发电的过程中,系统中会出现一定的热损失,例如锅炉排放的废热、机组运行时的散热等。
通过采用绝热材料、优化管道布局等措施,可以减少系统中的热损失,从而提高整个火力发电系统的热效率。
以上几点措施都可以有效地提高火力发电厂的整体热效率,从而实现节能降耗的目的。
随着科技的不断发展,越来越多的新技术将被应用到火力发电过程中,这也将为提升火力发电厂的热效率、节能降耗提供更加有力的支持。
引言
火力发电厂厂用电系统一般都具有两个电源:即厂用工作电源和备用(启动)电源,其典型接线如图1所示。
目前绝大多数大型机组火力发电厂都采用单元接线,正常运行时机组厂用电由单元机组供电,停机状态由备用电源供电,机组在启动和停机过程都必须带负荷进行厂用电切换。
另外,当机组或厂用工作电源发生故障时,为了保证厂用电不中断及机组安全有序地停机,不扩大事故,必须尽快把厂用电电源从工作电源切换到备用电源。
厂用电系统切换分为两类:即机组启动、停机过程的正常切换和故障情况下的事故切换。
图1 常见厂用电系统简图
厂用母线残压特性
对于大容量火力发电厂,尤其是300MW及以上的机组,厂用电高压电动机的容量大且数量较多,当厂用电源中断时,由于高压电机及负载的机械惯性,电动机将维持较长时间继续旋转,且将转变为异步发电机运行工况,因此厂用电母线在一段时间内会维持一定的残压并缓慢衰减,频率也会随着转速降低而缓慢下降。
图2 为典型的厂用母线电压衰减曲线。
从图中可以看出,在厂用电源中断瞬间,母线残压的衰减量还不大,但残压与备用电源电压的矢量角差已开始拉开,如果备用电源投入的时机不当,将产生很大的冲击电流,直接作用于电动机,这不但影响了电机的使用寿命,甚至可能导致切换失败造成厂用电中断,其后果是十分严重的。
因此,厂用电切换必须根据系统的残压衰减特性,选择合适的切换时机。
根据实际运行经验得出,为保证厂用电的成功切换且不产生大的冲击电流,备用电源断路器最合适的合闸时刻是厂用母线残压与备用电源电压的相角差不超过30°,即厂用电系统切换全过程在100ms以内。
图2 极坐标下的母线残压向量图
Vs备用电源电压 Vd厂用母线残压 DU差拍电压
A-A’ 与B-B’为不同负荷情况下允许电源切换的边界
厂用电切换必须具备的外部条件
为能成功地进行厂用电系统的切换,必须具备以下3个条件:
应具备源于同一系统的两个独立的供电电源:工作电源和备用电源。
正常运行情况下两个电源电压之间允许有一定的相角差,但一般不宜大于20°。
快速断路器。
少油式断路器因其合分闸时间较长,不适合应用于厂用电系统的切换,目前广泛使用的真空断路器,其合、分闸时间一般在40~80ms左右,均适用于厂用电系统的切换。
如ABB 公司生产的VD4型真空断路器,其合闸时间约70ms,分闸总时间约60ms。
发电机组和厂用工作电源应配备快速动作保护继电器,目前广泛使用的微机保护继电器均可使用。
厂用电系统常见的切换模式和启动方式
并联切换:按“先合后断”的原则,先合上备用电源,两电源短时并列,然后发跳闸指令,跳开工作电源,但是如果在切换过程中,机组或工作电源发生故障,由于电源的并列,将加剧故障,扩大事故范围,因此,并联切换禁止使用于事故切换,但是手动切换过程中仍可能存在上述风险。
串联切换:按“先断后合”的原则,先跳工作电源,确认工作开关跳开后,再发合闸指令,合上备用电源,串联切换切换时间长,一般都在150ms以上,因此切换对系统和设备造
成的冲击较大,而且由于允许切换的条件之一是工作电源的成功分闸,其辅助接点的可靠性很可能是导致切换失败的因素之一。
快速切换:按“同时断合”的原则,同时发出断路器的分、合闸指令,系统实际无流时间仅为断路器合、分闸时间之差,一般不超过15ms,所以快速切换可达到极短的切换时间,满足系统对冲击电流的要求,切换成功率高,安全性好。
快速切换一般有两种启动方式:即手动启动和保护启动。
机组开停机过程的厂用电切换采用手动启动方式,即由主控制室人为发出启动指令;事故情况下的切换采用保护启动方式,由机组或厂用工作电源的主保护发送启动命令。
在某些特殊条件下,厂用电系统的切换也可由失压信号启动。
快切装置的功能特点
快切装置一般包括快速切换、首次同期点切换(也称同期捕捉切换)、残压切换和延时切换4项功能。
快速切换是当母线电源中断后,立刻同时发出断路器的分、合闸指令,跳开工作电源,同时合上备用电源。
厂用电快速切换时,母线残压和备用电源电压之间的相位差拉开不超过30°,系统实际无流时间仅为断路器合、分闸时间之差,一般不超过15ms。
快速切换可达到极短的切换时间,切换全过程不超过100ms,完全满足系统对冲击电流的要求,安全性好。
正常运行情况下,由于快速切换装置连续监视厂用母线电压与备用电源的电压、频率和相位,同时监视断路器的控制回路,当接到启动命令时,若快切的逻辑条件满足要求,立即执行快切功能,所以在实际应用中,快速切换的成功率几乎达到100%。
图3表示采用快速切换模式进行切换的波形图,从图中可以看到,厂用电母线的实际无流时间为12.5ms,且电气设备实际所受的冲击电流几乎可忽略。
图3 快速切换录波图
首次同期点切换是当母线残压和备用电源电压相对旋转一周又回到同期点,这时角差为0,差压也较小,若在这一时刻合上备用电源,电气设备受到的冲击也较小,这种切换称为首次同期点切换。
切换装置根据采集的电压可计算母线残压向量相对于备用电源电压向量旋转到第一个同期点的时间,并设定备用电源合闸的导前时间。
图4 为首次同期点切换的录波图。
从波形图我们看到,冲击电流比快速切换增大了许多,但还是在系统可接受的范围内。
图4 首次同相切换录波图
残压切换是当母线残压衰减到低于设定值时合上备用电源。
一般来讲,当母线残压低于40%的额定电压时进行切换,冲击电流已降到可接受的范围内,但需要注意的是,不同的系统容量和备用变压器容量都会影响冲击电流值。
图5为残压切换的录波图。
从波形图中可看到,差压包络线的周期逐渐减小,反映了电动机减速的过程,残压切换引起的冲击电流较大。
延时切换是在发出切换指令后经过一定的延时后合上备用电源的切换方式,一般可设定1.5s 的等待时间。
图5 残压切换的录波图
综合以上四种切换模式的分析,切换装置设计的基本原则是尽量减小切换过程产生的冲击电流,其中最主要而且最理想的是快速切换,所以机组正常启停的切换以及故障时的切换必须首先采用快速切换,除非快切失败,才继续执行备用切换模式。
需要特别指出的是,切换装置的所有4种切换模式是在同一时刻同时启动的,即4种不同的逻辑程序同时运行。
表1 为典型机组在不同切换摸式下的切换总时间。
表1
ABB公司推出的SUE3000是ABB公司于1960年代研制成功并经不断改进的新一代厂用电快切装置,采用了最新的快切理念及完整的保护逻辑,并将首次同期点切换,残压切换和延时切换等后备切换方式有机地和快切功能设计成一个整体,ABB快切装置在世界范围已经具备多年的运行经验,至今已投入运行的装置超过1600套。
SUE3000快切装置具备以下特点:
装置按双向对称进行设计,即可从工作电源切换到备用电源,也可以从备用电源切换到工作电源。
切换装置具备自动解列功能,在切换过程中,如出现工作断路器拒跳而导致两电源并列,将自动解列系统。
切换装置提供远方、就地的投退功能,并可通过通信接口与后台综合自动化系统连接,支持国际通用的通信规约,如MODBUS等,为系统综合自动化提供便利。
切换装置具有完全灵活的PLC功能,改变功能简单方便。
当系统容量太大时,装置在快切失败后将执行自动减载功能,甩掉一些次要的负荷,降低产生的冲击。
切换装置采用双位信号方式,确保输入信号的可靠。
切换装置具有录波功能,可录制切换过程的母线电压、工作电源与备用电源的电压、工作电源及备用电源的电流等8个模拟量以及可根据用户定义的32个开关量。
切换装置具备在线监视和测试功能,所有功能均可通过灵活的编程方式实现。
用户界面友好、简单,且能动态反映开关状态及各种信号,测量值。
参考文献:
《电力工程电气设计手册》能源部西北电力设计院编中国电力出版社,1991
ABB SUE3000厂用电快速切换装置用户手册
ABB SYNCHROTACT HBT High Speed Busbar Transfer user catalogue。