微机厂用电快切装置在发电厂中的应用

微机厂用电快切装置在发电厂中的应用
摘要：电力能源在人们的生活以及工作中都发挥着重要的作用，随着人们对电力能源需求的不断增加，这对发电厂发电也提出了更高的要求。

汽轮机发电机是发电厂重要的发电设备，在进行发电中需要发电机同期进行并网，而不同期的并网就会导致很大的危害，因此，这就需要做好发电机的同期并列，下面，本文就针对汽轮发电机微机同期装置的应用进行分析，希望对发电机的同期并列提供一定的帮助。

关键词：汽轮；发电机；微机同期；装置应用
汽机发电机是发电厂重要的发电设备，为了保证其具有良好的并网性，就需要注意发电机的同期并列，由于不同电源系统可能存在带电情况，在并列中就可能存在非同期情况，这对发电设备就会产生很大的破坏，特别是对发电机来说，甚至会导致其不能使用，为了实现同期并列，就需要合理应用汽轮发电机微机同期装置，而汽轮发电机微机同期装置如何进行应用，就是本文主要研究的内容。

1 发电机非同期并列的危害
电力系统同期点断路器实施合闸的操作中，由于断路器两端可能存在不同电源系统的供电带电情况，这就会对其断路器的合闸产生了影响，需要通过并列操作来实现断路器的合闸。

在对同期点进行并列操作中，由于断路器两端都存在电源，如果同期点中的断路器进行合闸的时机是不合适的，则其两端具有的参数就会存在很大的差别，进而导致非同期的并列操作，这种非同期性的并列操作会对发电机、变压器以及断路器等产生很大的破坏。

若一大型的发电机和系统存在非同期性的并列操作，其造成的影响会更大，会造成发电机出现系统的振荡，并对电力系统运行产生影响，严重的话还会导致电力系统的崩溃。

这种发电机的非同期性并网操作，和电网短路故障情况比较类似，会造成很大的电流冲击以及电磁转矩等，其冲击电流会对发电机的定子端位置绕组造成强应力的作用，而电磁转矩会对轴系统造成强扭应力的作用，发电机的轴系出现扭振而产生疲劳，就会缩短其使的用寿命，甚至还会导致其大轴出现断裂情况[1]。

2微机厂用电快切装置切换方式分类
2.1 切换原因
根据切换的原因，微机厂用电快切装置切换方式可分为事故切换、正常切换
和非正常切换三类。

事故切换是指由于工作电源故障，将自动启动备用电源，以
保障事故前后母线电压的连续和稳定。

正常切换是指在机组启动和停止过程中，
工作电源与备用电源之间实现相互切换。

非正常切换是由母线非故障性低压引起
的切换，当母线电压出现急速下降或者工作电源跳闸而进行的切换，它是单向的，只能由工作电源切换至备用电源。

2.2 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。

2.3 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。

3 厂用电快切装置在发电厂中应用出现的问题
3.1 装置逻辑设计存在问题
在此次事例中，工作人员对装置的工作原理、功能和切换逻辑没有一个透彻
的了解，导致微机厂用电快切装置中的逻辑设计出现问题。

通常，传统的PT二
次回路包含两层逻辑：低电压保护和PT断线闭锁。

此次事故发生的原因就是由
于低电压保护开启而造成6kV的开关断开。

经过分析发现快切装置其他硬件并不
存在反常，因此，说明事例中微机厂用电快切装置没有应有的保护功能。

3.2 快切装置投入生产之前存在疏漏
在微机厂用电快切装置进行调试之前，由于缺乏适当的设备操作检查说明和
参考书，因此只能根据设备本身出厂自带的调试大纲进行探索和检查。

调试大纲
中涉及的相关描述并不准确，因此无法在微机厂用电快切装置中找出PT断线的
原因，在PT断开之后，不可能准确地确定用电快切装置的操作中是否存在错误。

4 解决用电快切装置在发电厂中应用出现问题的相关对策
4.1 再次试验
事故发生后，相关专业人员迅速地进行了关于微机厂用电快切装置PT断线
闭锁功能检查的实验。

检测结果是在厂用母线PT断线之后，快切装置自发关闭
低电压切换，同时向集控室发送信号，快切装置面板显示出相应指示，以引起相
关工作人员的注意。

这其中发生的低电压切换是异常状态切换。

在母线所有电压
值都不正常，同时消耗时间也超过了指定的延迟值时，装置会自动选择切换方式。

此时所需的切换方式包括快速切换、残压切换、长延时切换和同期判别切换。

经
过分析，发现该快切装置没有当PT断线时，母线低电压减载保护功能。

4.2 改良逻辑程序
为解决案例中发生的事故，可以将快切装置本身包含的CPU电路板改良，修
改相关逻辑程序，实现低压减载的PT断线闭锁功能，增加断线提示时间。

由于
之前逻辑程序中出现PT断线时自动快速返回，而经过改良的逻辑程序将在装置
重新启动或者归回原位时返回。

判断PT断线的依据包括母线电压和最大的母线
二次电压之差、工作电源二次电压和最大的母线二次电压之差、工作电源侧二次
电压频率的大小和各个条件之间的“与”和“或”的关系。

若上述条件有一个成立，则说明快切装置中的PT断线。

4.3 改良厂用电切换逻辑后整组检验
此次检验包括PT断线闭锁功能和低压减载功能两部分测试。

在进行PT断线
闭锁功能的检测时，需要先明确工作开关和备用开关的正确位置，并且分析二次
回路的界限是否正确。

将目标电压设置为退出，同时闭合母线PT辅助接点和PT
检修压板。

通过对照上文所提的PT断线依据来检验快切装置的闭锁是否起作用。

在进行低压减载功能试验时，要取消低压减载的相关功能，再将被试验开关置于“试验”位，最后闭合开关。

然后关闭PT断线闭锁信号，经过不同的延时，将
开关分别送入低压减载一段和二段出口功能中。

对测试结果可以看出：如果PT断线，快切装置会自发地使用低电压切换和低压减载功能，同时触发PT断线信号，直至复归灯变亮；若闭锁条件解除，此时信号灯将在人工复位后才返回。

5 总结
本文讨论了快速切换装置的功能和实现方式，通過分析具体案例，对厂用电快切装置工作中较易出现的故障进行了分析，旨在故障发生时采取相应的必要措施，消除今后运行中存在的风险和隐患，避免同样的事故再次发生，保障发电厂厂用电系统的安全可靠运行。

参考文献：
[1]符建.微机厂用电快切装置在现场运用中出现的问题分析[J].机电信息，2012（03）.
[2]李盛伟.6kV厂用电快切装置并、串联信号引至DCS在运行中的应用[J].内燃机与配件，2018（04）.。