厂用电快速切换装置相关问题分析
- 格式:pdf
- 大小:293.04 KB
- 文档页数:7
厂用电快切装置的工作原理、作用认识快切之前要明白几个专用名词,如下图所示,高厂变所带的分支叫工作进线分支开关1DL,起备变带的分支叫备用进线分支开关2DL。
机组正常运行时,由高厂变合工作进线分支开关1DL,从而使母线带电,此时电厂机组自身给母线供电,称为工作。
在机组停机时,由起备变合备用进线分支开关2DL,给母线带电,此时电网给母线供电,称为备用。
快切是什么呢?字面上理解就是快速切换,说白了就是工作分支开关和备用分支开关的切换,就是合工作,跳备用;合备用,跳工作。
先合后跳,或者先跳后合。
这里就涉及到快切的两种基本切换方式,并联切换和串联切换。
并联切换就是先合后跳,如图,假设现在1DL合位,先合上2DL,再跳开1DL,就是并联切换,在并联切换的时候,会引起并联系统出现环流,切换必须是瞬间的,不能长时间并列。
串联切换,就是先跳后合,假设现在1DL合位,先跳开1DL,再合上2DL,就是串联切换。
串联切换会引起母线短时失电,严重会因某些重要设备停转,导致机组跳闸,因此也必须是瞬间的。
正常切换包括并联切换和串联切换,是双向的,可以由工作切到备用,也可以由备用切到工作,一般是在DCS画面操作的。
kju快切最多的是事故切换,保护动作时启动快切,事故切换一般为串联切换,而且只能由工作切到备用,是单向的。
保护动作接点,通常都是由发变组保护A\B\C屏接入。
另外快切的切换还有母线失压切换,开关偷跳切换,不再详述。
通过上面的介绍,咱们来看看快切究竟该设计哪些回路,首先要合跳1DL、2DL,那么就需要合、跳1DL、2DL的出口指令回路,需要1DL、2DL的位置反馈回路;有DCS操作,就需要有接到DCS的切换启动、串并联选择、复位等指令回路;有保护启动,就需要有保护屏接入的启动切换回路。
有切换回路,就会有接入的闭锁回路。
另外,需要有电流、电压回路,电压有母线电压(三相)、工作进线电压、备用进线电压,电流有工作进线电流、备用进线电流,电流取单相或三相,电压取相或线电压,有电压通常就会取母线PT隔刀位置接点。
电厂厂用电源快切装置原理及注意问题摘要:保持火力发电厂的稳定运行,对于企业和社会都有着巨大的意义。
为了保证大型机组安全稳定的运行,厂用电快切装置即是保证这一切的基础。
在该文中,根据厂用电的快切装置的工作原理和在进行厂用电切换方式的不同,对厂用电的装置在实际过程中出现的故障进行分析,提高快切装置的稳定性。
关键词:厂用电快切;工作原理;长延时切换在我们的生活之中,电力系统在各个领域中都占据着不可忽视的地位,例如:电力系统在各个领域中都占据着很大的比例,能源供应在工业生产、农业生产、交通运输和人们的生活中占据着不可忽视的地位。
电力系统的正常运转时,要求各个运行装置都保持最好的状态运行,而当电力系统出现故障时,就可能导致全面停电,对我国的经济造成直接的损失。
所以,在日常生活中,保持电力系统的稳定运行是我们必须做到的。
尤其是在发电厂中,厂用电的安全关系着整个工厂电力系统的安全运行。
在电厂的厂用电切换过程涉及着多种数值的变化,包括电流、频率和电压等,需要消耗一定的人力物力。
在对厂电切换的实际执行过程中,切换人员或者机器都应该考虑上述参数进行对电切换的执行。
为了保证这个过程中电动机不会受到损害,需要选择性能较好的设备,才能更好地配合厂用电的切换,使执行操作更加有效和安全。
1、概述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,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。
2、厂用电快切装置的工作原理常用电源切换方式有正常和事故两种,正常切换方式是指厂用工作电源和备用电源之间依据正常的工作方式进行转换,事故切换方式是指厂用工作电源消失后备用电源快速投入的切换方式。
厂用电快切失败的原因分析及处理在大容量发电厂,厂用电连续可靠供电是保证发电机组安全运行的基本条件,厂用工作电源与备用电源间的切换是实现厂用电可靠供电的重要手段。
本文对6kV快切装置切换失败的原因进行分析,并提出处理方法。
标签:厂用电;快切装置;切换失败;原因分析;处理方法一般电厂厂用电系统设有工作电源及备用电源,正常运行时由工作电源供电,停机及事故时由备用电源供电。
由正常工作电源到备用电源的切换,需要装设电源切换装置,由于快切装置在启动方式及切换时间上具备明显的优势,使得厂用电快切装置在供配电系统中得到广泛应用。
1 厂用电切换必须具备的外部条件厂用电源切换的条件包括:正常运行备用电源与工作电源之间的电压相位差一般≤20 °;用于快速切换的断路器必须具有快速闭合性能,要求断路器的闭合时间不超过0.1 s,一般采用真空断路器,其时间一般在40~80 ms;发电机和厂用电保护装置必须快速动作,目前广泛使用微机型保护继电器。
2 厂用电系统切换方式厂用电系统的切换方式,按照装置启动的原因可分为:正常手动切换,事故切换及非正常工况切换;按照断路器的动作顺序可分为:并联切换、串联切换及同时切换。
并联切换即先合上备用电源,然后跳开工作电源。
这种切换方式两电源会有短暂的并列时间,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。
串联切换即先断开工作电源,确认工作开关断开后,再合上备用电源,串联切换时间长,一般都在150 ms 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断开,其辅助接点的可靠性是切换成功的关键因素之一。
快速切换即同时发出断路器的指令,快速切换时间极短,能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:手动启动和保护启动。
机组起停机过程的厂用电切换采用手动启动方式;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。
探讨变电站电源快速切换系统及其切换方法摘要:电源快速切换系统主要组成部分就是CPU、DSP、A/D转换器、互感器、光耦隔离器、出口继电器、QDJ、电源供应模块和人机交互模块;该CPU与DSP是控制模块,CPU连接人机界面交互模块,与DSP互连实现信号双向传输,DSP连接该A/D转换器与光耦隔离器并接收其输出的数字信号,输出控制出口继电器与QDJ的动作;切换方法包括并联自动切换、并联半自动切换、串联切换和同时切换。
关键词:变电站电源;快速切换系统;切换方法一、电源快速切换(1)电源快速切换系统,其特征在于,包括:CPU、DSP、A/D转换器、互感器、光耦隔离器、出口继电器、QDJ、电源供应模块和人机交互模块,详见图1;(2)一种电源快速切换方法,其特征在于,所述CPU与DSP控制模块的工作模式包括正常手动切换模式、事故切换模式以及非正常切换模式;切换方式包括并联自动切换、并联半自动切换、串联切换和同时切换;(3)电源快速切换方法,其特征在于,所述CPU与DSP控制模式的工作模式为正常手动切换模式,该切换判定条件可分为两种,第一种为并联切换,第二种为快速切换、越前相角切换、越前时间切换、残压切换以及长延时切换。
第一种切换判定条件的切换方式为并联自动切换和并联半自动切换,第二种切换判定条件的切换方式为串联切换和同时切换。
二、设备自投存在的问题目前国内变电站进线、母联开关之间均装设备自投装置。
备自投装置一般都是由开关位置、检无压,并加适当延时来实现备用电源的自动投入,同时备自投装置无同期检测功能。
备自投在变电站的应用中存在以下问题:(1)在部分接入发电厂的110kV变电站,在事故情况下自动投入备用电源时,由于非同期的原因,合闸冲击大,备用电源保护动作,极易造成全站停电的重大事故;备自投装置退出运行时,在一路电源故障时,变电站将停电一半(分裂运行方式)或全站停电(一运一备运行方式)。
(2)在部分35kV变电站,由于上级电源来自不同的110kV、220kV变电站,35kV变电站双回路电源进线之间存在30°固定角差,双回路不能进行并列合环操作,从而造成双回路电源倒闸操作时一段母线必须停电,操作繁琐。
厂用电快切装置切换方式应用的利弊分析摘要:本文分析了某发电厂1000MW发电机组厂用电快速切换装置三种换切换方式在现场应用过程中的利弊,明确了合理的选择快切装置的切换方式对厂用电源的可靠、安全切换至关重要。
关键词:高压厂用电;快切;切换方式;利弊0引言厂用电快速切换装置是发电厂厂用电系统的一个重要的自动装置,对厂用电切换的基本要求是安全可靠,其安全性体现为切换过程中不能造成设备损坏,而可靠性则体现为保障切换成功,避免保护跳闸、重要辅机跳闸等造成机炉停运的事故。
该厂1000MW发电机与主变压器的连接采用发--变组单元接线,发电机至主变压器回路及其厂用分支回路采用分相封闭母线,未设置发电机出口开关,出线为500kV系统双母线接线方式。
高压厂用母线的启动变电源接在该厂330MW机组的220kV系统母线上。
从启动变的设置上可知,其高压厂用母线的工作电源与备用电源不属于同一系统,其电气距离较远,必然会使其高压厂用电源的切换有一定的限制条件,对电源切换方式的合理选择将更加至关重要。
启动变电源取自该厂220kV系统母线,原因为该厂高压厂用系统一直采用6kV电压等级,1000MW机组仍使用此电压等级对该厂高压厂用系统之间应用方式的灵活性上有较大优势,但使用6kV电压等级后,若启动变电源取自本机出线500kV系统,势必使得启动变的电压比增大(525/6.3kV),这样电压比的分裂变当时在国内制造很少,没有成熟的经验,所以选择了启动变的电源取自该厂220kV系统母线。
1 MFC2000-3A型微机厂用电快速切换装置切换原理简介该厂高压厂用电源采用了东大金智公司的MFC2000-3A型微机厂用电快速切换装置,装置切换功能简述如下:1.1按启动原因,有三种启动方式:1.1.1、正常切换(手动操作切换),切换为双向,可以由工作切换到备用,也可由备用切换到工作。
1.1.2、事故切换,由保护出口启动。
切换为单向,只能由工作切换到备用。
电源快速切换装置在发电厂厂用电系统的应用摘要:目前,发电厂的容量越来越大,自动化控制程度越来越高,其厂用电系统供电的安全可靠对整个机组乃至整个电厂运行的安全、可靠性有着相当重要的影响,而厂用电切换则是整个厂用电系统的一个重要环节。
在发电厂,发电机组对厂用电切换的基本要求是安全可靠、快速,其安全性体现为切换过程中不能造成设备损坏,而可靠性则体现为提高切换成功率,减少重要辅机跳闸造成锅炉、汽机设备停运的事故。
关健词:电源切换、可靠性、技术、应用1保证供电可靠性的措施在发电厂,为保证厂用电源的安全可靠,往往实行双回路或多路供电,再辅以二次控制系统、装置来实现电源的切除和投入。
通常,实现电源的切除和投入有备自投装置(备用电源自动投入装置)、厂用电源快速切换装置,通过工作开关位置辅助接点、低电压信号或操作指令作判据来启动备用电源投入,由于备自投装置一般直接采用工作开关辅助接点直接(或经低压继电器、延时继电器)起动备用电源投入,这种方式,若合闸瞬间厂用母线反馈电压与备用电源电压间相角差较大,或可能接近180,将对电动机造成很大的合闸冲击。
若采取加固定延时来躲过合闸冲击的切换方式,也因切换时系统运行方式、厂用负荷、故障类型等因素,不能可靠保证躲过反相点合闸。
如待残压衰减到一定幅值后投入备用电源,则由于断电时间过长,母线电压和电动机的转速都下降很大,将严重影响锅炉运行工况,在这种情况下,一方面有些辅机势必退出运行,另一方面,备用电源合上后,由于电动机成组自起动电流很大,母线电压将可能难以恢复,所以由于备自投装置在实际应用中备自投实际上并没有真正起到保障供电连续性的作,难以满足发电厂等要求连续供电的要求。
2电源快速切换装置的技术优点电源快速切换装置具有快速切换、同期捕捉切换、残压切换功能,在电源在切换过程中,采用母线电压、频率、相位实时跟踪等技术,装置实时跟踪两侧电源的电压、频率和相位,实现无冲击的“快速切换”。
660MW机组厂用电串联切换失效的故障原因分析及优化策略研究摘要:本文对某660MW机组厂用电串联切换失败导致机组停机的故障进行深入研究,通过分析总结故障原因与仿真验证,提出了相应处理措施和改进建议。关键词:6600MW机组;厂用电;串联切换;快速切换;1厂用电系统概况1.1厂用电运行方式该机组配置1台70MVA高厂变,高厂变电源由封闭母线“T”接至发电机出口,低压侧通过封闭母线分别与10kV厂用A、B段母线相连。该机组和另一台机组共同配置1台70MVA启动备用变压器(简称“启备变”),启备变高压侧电源取自500kV 升压站3/2串间隔,低压侧通过封闭母线经备用进线开关与10kV工作段母线相连。正常工作10kV由高厂变供电,故障情况下切换至启备变供电。厂用电系统接线示意如图1所示。图1 厂用电系统接线示意在进行10kV厂用A段切换试验前,10kV厂用A段运行的辅机只有空气压缩机(简称“空压机”)A(350kW)和浆液循环泵C(800kW)2台电机,运行电机总容量为1150kW,其余电机类负荷全部运行在10kV厂用B段母线。1.2厂用电切换方式该机组采用的厂用电切换装置为WBKQ01CD型微机厂用电快速切换装置,可以实现各种情况(正常情况和故障情况)下单母双进线电源间的双向切换功能,具备快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换等功能[4]。实现快速切换的条件为:母线侧和待并侧电源压差小于“并联切换压差定值”,频差小于“并联切换频差定值”,相差小于“并联切换相差定值”。快速切换是速度最快的切换方式,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[5]。同期切换又称首次同相切换,即母线残压和备用电源电压相对旋转一圈又回到同期点,这时角差为0°,幅值差较小,若在这一时刻合上备用电源,电气设备受到的冲击也较小,这种切换也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。同期切换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[6]。残压切换是快速切换和同期切换未成功,母线电压衰减至20%~40%实现的切换,残压切换虽能保证电动机安全,但由于停电时间过长,电动机自启动成功与否、自启动时间等会受到较大限制,残压切换的实现条件为母线电压小于“母线残压定值”[7]。该机组进行厂用电快速切换试验前,该装置切换方式设定为手动并联切换和故障串联切换。故障串联切换包括快速、同期判别、残压及长延时切换。快速切换不成功时自动转入同期判别、残压及长延时切换。2故障过程分析该机组故障串联切换试验启动命令发出后,结果显示切换成功,但切换方式为残压切换,切换过程中厂用电10kV电压最低降至3kV,锅炉PCA段电压也随之降低(由400V降至253V),造成锅炉等离子电源低电压跳闸,导致机组停机,此次切换快速切换装置故障报告清单如表2所示。表2 故障报告清单3故障原因分析处理措施3.1原因分析通过对快速切换装置动作报告及录波数据进行检查分析,切换过程如下:快速切换装置在保护跳闸指令发出38ms时收到工作开关分位信号,此时备用电源电压与母线电压频差为1.47Hz,角差为7.62°,已不满足快速切换的条件(频差<1Hz,角差<30°),快速切换未成功。根据录波数据整理得到电气量信息如表3所示,表中备用进线电压角度为备用进线电压与母线电压角度的相对差值,1代表开关在闭合状态,0代表开关在断开状态。表3 跳闸指令发出0ms和38ms时刻电气量数据由于快速切换未成功,同期切换开始判别合闸条件。在同期判别过程中,装置计算出备用电源电压与母线电压之间相角差速度及加速度,按照设定的备用电源开关的合闸时间(开关合闸时间整定值为40ms)计算得出合闸提前量。随着备用进线电压与母线电压相对运动,两者之间的角差先增大后减小,但频差逐步增大,由表4可知,当224ms到达第1个同期临近点时(角差17.46°),由于10kV母线电压频率下降速度过快,此时频差已达8.24Hz,大于同期切换频差定值5Hz,同期切换也未成功。表4 跳闸指令发出224ms时刻和655ms时刻电气量数据根据装置切换逻辑,当快速切换和同期切换均未成功,装置转入残压切换,在655ms时母线电压已衰减至29.91V,此时残压切换动作,残压切换启动成功。残压切换时锅炉A层等离子模式投入,由于母线电压最低降至额定电压的30%,A层等离子电源低电压保护动作跳闸,磨煤机出口门关闭,造成机组停机。3.2处理措施通过故障原因分析可知,串联切换启动后,10kV母线电压幅值和频率快速衰减,导致快速切换和同期切换未能成功动作,利用PSCAD电力系统仿真软件对故障原因进行仿真,提出了相关处理措施。串联切换时机组负荷为180MW,10kV厂用A段运行的辅机只有空压机A(350kW)和浆液循环泵C(800kW)2台电机,运行电机总容量为1150kW,2台电机的技术参数,见表5。表5 厂用 A段运行辅机技术参数根据故障切换前工况搭建仿真模型,在第5s断开工作电源开关,得到母线电压幅值和频率下降曲线。电动机启动阶段设置为转速控制模式,暂态过程结束后换为转矩控制模式。其中0~0.5s为转速控制模式,给定转速标幺值为0.98,0.5s以后为转矩控制模式。工作电源断开后,母线电压幅值和频率快速下降,此时该机组除空压机A和浆液循环泵C两台电机类辅机在A段运行外,其余电机类辅机均在B段运行。根据该电厂厂用电接线可知,除灰用空压机共5台,浆液循环泵共5台,可在A段和B段母线切换运行。首先,在进行10kV厂用A段切换试验时该段所带电机类负荷容量过小,故障切换时机组带180MW负荷,10kV厂用A段运行的辅机只有空压机A(350kW)和浆液循环泵C(800kW)2台电机,电机类负荷容量过小造成母线残压维持能力弱,电压幅值和频率衰减快,频率衰减速度相对幅值衰减速度更快;其次,快速切换频差定值1Hz,设定值偏小,快速切换装置收到工作开关分位信号后频差已达到1.47Hz,超出快速切换动作定值范围,导致快速切换无法动作;最后,在转入同期切换后,同样由于母线电压频率衰减速度过快,备用进线电压与母线电压频差快速增大,在临近同期点时频差已大于同期切换频差定值,同期切换也未成功;最终残压切换动作,此时母线电压最低降至额定电压的30%,A层等离子电源低电压保护动作跳闸,磨煤机出口门关闭,造成机组停运。针对以上问题,提出相应处理措施:在厂用电切换试验前对10kV厂用A、B两段运行负荷进行适当调整,增加A段电机类负荷运行容量,降低母线失电时母线电压幅值和频率的衰减速度,提高快速切换的成功率;母线电压的频率衰减速度过快是导致此次故障的主要原因,建议将快速切换频差定值由1Hz改为1.5Hz,在保证设备安全的前提下提高快速切换成功率。4结束语发电厂的厂用电切换问题是关系到发电厂主设备安全、可靠、稳定运行的重大问题,同时也影响电网安全稳定运行。通过对某机组厂用电串联切换失败故障进行分析和仿真验证,总结切换失败的原因,提出了相应处理措施和改进建议,有效避免厂用电故障切换不成功导致机组停机的风险,有助于发电厂及整个电网的安全稳定运行。参考文献:[1]张鹏.6kV厂用电母线“手拉手”方式下快切方法的应用[J].河北电力技术,2014,33(4):3537.[2]付育颖,王浩.火电厂微机型厂用电快速切换方式及其应用分析[J].河北电力技术,2012,31(6):3538.[3]罗平.大型发电机组厂用电事故切换问题的探讨[J].湖北电力,2004(5):5557.[4]王现超,李春园,邵芳,等.浅谈某厂快切装置灵活应用方案[J].河南电力,2015(S2):115118.[5]石生旺.厂用电快速切换装置无扰切换的判据分析与优化[J].广东电力,2017,30(5):7780,86.[6]杨丹.6kV厂用电切换失败原因分析及对策[J].河南科技,2016(24):7274.[7]李柯葶,温洪涛,张金水.厂用电源切换装置的应用[J].电气制造,2014(8):8084.[8]姜琳.旋转设备对母线残压衰减速度的影响[J].电气应用,2009,28(14):3639,77.。
厂用电快切装置工作原理及应用分析摘要:某发电厂将原有的通过触发工作开关的辅助接点启动备用电源投入的切换方式改造为微机型厂用电源快速切换装置。
但是在使用过程中发现该装置PT二次回路断线逻辑存在问题,导致机组出现甩负荷的现象。
经过具体分析和判断,发生事故的原因是由于小动物爬行到屏顶端的小母线上,导致PT二次回路之间发生短路现象,致使PT断线,快切装置启动保护机制,导致相关配置低电压保护的开关断开。
关键词:快切装置;厂用电系统;存在问题;相关对策1 厂用电快切装置切换方式分类1.1 开关动作顺序根据开关动作顺序,微机厂用电快切装置可分为:并联切换、串联切换和同时切换。
并联切换指先合上备用电源,两电源短时进入并联状态,再跳开工作电源。
这种方式多用于正常切换。
串联切换指先跳开工作电源,确认工作开关跳开后,再合上备用电源,母线断电时间至少为备用开关合闸时间。
此方式多用于事故切换。
同时切换既包含并联切换也包含串联切换,此时备用开关合闸的时间比母线断电时间短,可以用延时装置进行调节,这种方式在正常切换和事故切换中都有所应用。
1.2 切换速度以切换速度为区分标准,可将微机厂用电快切装置的切换方式分为快速切换、短延时切换、同期捕捉切换、残压切换等。
一般当快切不成功时最佳的后备方案是同期捕捉切换。
在此笔者将重点阐述其中两种。
快速切换是指当启动切换后,母线电压和目标分支电压的频差小于快切频差定值。
残压切换是当母线电压下降到20%-40%额定电压时实现的切换,可作为快速切换及同期捕捉功能的后备,以提高厂用电切换的成功率。
2 厂用快速切换装置的切换方式其实,厂用的快速切换装置可以依照具体的开关顺序来完成切换内容的调序,具体就包括:并联切换、串联切换这两类。
电厂在应用厂用快速换装置的并联切换的过程中,应当及时地对厂用快速切换装置的运用进行研究,第一点就要对电厂的备用电源进行关闭。
这时,电厂的母校工作电源会与备用电源之间存在着短暂的并联,紧接着,要将电厂母线的工作电源进行跳开设置,这样的并联切换方式较多使用在电厂母线电源与备用电源间的切换。
厂用电快切装置实际运行中的问题及应对措施作者:祝志翔来源:《科技创新导报》2017年第29期摘要:厂用电快速切换装置,适用于发电厂的厂用电源的快速切换。
采用该装置能够提高厂用电切换的成功率,避免非同期切换对厂用设备的冲击损坏,简化切换操作并减少误操作,提高机组的安全运行水平。
本文简要探讨了快切装置相关的概念、原理,分析了快切装置在实际运行中会遇到的几种主要问题及应对措施。
关键词:厂用电切换快速切换中图分类号:TM643 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)10(b)-0077-021 基本概念1.1 厂用电系统为了使发电机获得正常运转的机械能,需要多种辅助设备。
而这些辅助设备的运行,需要大型电动机拖动。
为确保发电机及多种辅助设备的安全,同样需要某些电气设备。
在发电厂为上述辅助设备提供电能的系统,称为厂用电系统。
而为厂用电系统供电的电源,称为厂用电源,一般电压为6kV或10kV。
为确保厂用电源的可靠性,发电厂的厂用系统均有两路电源供电。
图1为中、大型发电机组的高压厂用电系统。
从图1中可以看出,发电厂处于正常运行时,厂用两段母线由发电机出口经高厂变供电。
此时,断路器5DL、6DL闭合,而断路器3DL、4DL打开。
由高厂变供电的电源称为工作电源;而高厂变称之为工作变压器。
当工作电源出现问题或正常启动或停机时,5DL、6DL打开,将1DL、3DL、4DL合上。
此时,厂用两段母线由启备变供电。
由于当工作电源断开时或发电机启动过程中,才用备用电源供电,故将此时供电的变压器称之启动备用变压器,简称启备变。
1.2 厂用电源的切换厂用电系统正常运行时只需由一路电源供电,而当发电机停运或在启、停机过程中需由启备变供电。
将备用电源与工作电源之间的双向切换称为厂用电源的切换。
正常情况下进行的厂用电源切换,通过控制台开关手动起动装置,完成两路电源的相互切换[1]。
当工作电源故障时的切换,必须由厂用电快速切换装置进行。
厂用电源快切装置原理及切换中注意问题河北大唐王滩发电有限责任公司师淑英、赵福军摘要:本文介绍了厂用电源快速切换装置中快速切换,同期判别切换,残压切换、长延时切换的原理以及在定值整定和切换中应注意的问题。
关键词:厂用电源快速切换、同期判别切换、残压切换、长延时切换概述发电厂中,厂用电的安全可靠直接关系到发电机组、电厂乃至整个电力系统的安全运行。
以往厂用电切换大都采用工作电源的辅助接点直接(或经低压继电器、延时继电器)起动备用电源投入。
这种方式未经同步检定,电动机易受冲击。
合上备用电源时,母线残压与备用电源电压之间的相角差已接近180°,将会对电动机造成过大的冲击。
若经过延时待母线残压衰减到一定幅值后再投入备用电源,由于断电时间过长,母线电压和电机的转速均下降过大,备用电源合上后,电动机组的自起动电流很大,母线电压将可能难以恢复,从而对电厂的锅炉系统的稳定性带来严重的危害。
微机型备用电源快速切换装置是专门为解决厂用电的安全运行而研制的。
采用该装置后,可避免备用电源电压与母线残压在相角、频率相差过大时合闸而对电机造成冲击,如失去快速切换的机会,则装置自动转为同期判别或判残压及长延时的慢速切换,同时在电压跌落过程中,可按延时甩去部分非重要负荷,以利于重要辅机的自起动。
提高厂用电切换的成功率。
一、快速切换、同期判别切换、残压切换及长延时切换原理说明图1所示为厂用电系统的某一段接线图,图2为电动机切换时的等值电路图。
图1厂用电系统的某一段接线图图2 电动机重新接通电源时的等值电路图和相量图(a)等值电路图(b)相量图Us—电源电压;Ud—母线上电动机的残压;Xs—电源等值电抗;Xm—母线上电动机组和低压负载的等值电抗(折算到高压厂用电压);ΔU—电源电压与残压之间的差拍电压。
由图1所示,正常运行时,厂用母线电源由发电机端经厂用高压工作变压器提供,备用电源由电厂高压母线或由系统经起动/备用变提供。
当发电机组保护动作或工作电源侧故障时,工作分支开关1DL 将被跳开,此时连接在厂用母线上的旋转负载部分电机将作为发电机方式运行,部分电机将惰行,此时母线上电压(残压)的频率和幅值将逐渐衰减,此时如备用电源2DL 及3DL 合上,不可避免地将对厂用母线上的电机造成冲击,严重威胁厂用旋转负载的自起动及安全运行。