发电厂厂用电快切方式的优化

发电厂厂用电快切方式的优化
发布时间：2021-12-13T05:17:28.208Z 来源：《中国电业》2021年第20期作者：于勇[导读] 随着我国科学技术的不断创新，每年的电能消耗量都在不断增加。

为了能够满足社会和工业发展的需求
于勇
国网新源水电有限公司新安江水力发电厂, 浙江建德 311608 摘要：随着我国科学技术的不断创新，每年的电能消耗量都在不断增加。

为了能够满足社会和工业发展的需求，加大电力供应是必然的趋势。

当然，在保障电力供应的同时，还应该确保供电系统的稳定性和可靠性。

在日常生活中，我们可能对于电力供应的稳定性没有太多的要求，但是，对于一些特殊行业来说，保障供电稳定、可靠是重中之重。

比如，石油炼化行业中，对电力供应的要求就极高。

现在石
油炼化过程都要使用电能，并且电能的消耗量是巨大的，在炼化过程中一旦因为电力故障使得电能供应出现问题，那么，将会给石油炼化企业带来不可估量的损失。

要想保证供电的可靠性，必须做好用电的快速切换工作。

关键词：发电厂；厂用电快切方式的优化引言
电力供应不仅仅要保证电能的实时传输，同时要做好电能质量的管理，比如，电压、频率要保持稳定性，否则，会对电力网络线路和用电设备造成一定程度的冲击。

为了能够确保良好的供电效果，一般发电厂都会有预备的厂用电源，当原有电源受到故障影响或者线路冲击作用发生供电问题后，就要进行快速的电源切换，保障电厂设备的稳定运行，这样才能够确保电厂供电的稳定性和可靠性。

以往在进行厂用电切换的过程中，受到技术条件和设备的限制，都是采用慢速切换的方式，这种方式意味着在电源切断瞬间无法实现有效电厂设备供电，会造成电力供应的中断，对于电网电压和频率会产生严重的影响，对于下游的用电设备来说也会造成极大的危害，带来不可估量的损失。

而现在，随着技术和设备的不断更新，快速切换技术逐渐取代了以往的切换方式，为供电的稳定性和可靠性提供了更多的安全保障。

1发电厂厂用电快切方式的概述厂用电系统一般设置2个电源：厂用工作电源和厂用备用电源。

正常运行时，每台机组的厂用电由单元机组通过高厂变供电，当发电机停机时，通过电网向主变压器倒送电给厂用电；当主变压器停运或厂用电故障时，为了保证厂用电供电，快切装置会将厂用电由工作电源切换至备用电源，备用电源由电网向高备变倒送电，保证了厂用电安全稳定运行。

2发电厂厂用电快切方式的现状 500kV线路、特高压主变、特高压线路每年都要轮停定期检修，即每年有不少于四次单线路运行时间。

由于每次检修工期为3～5天，意味着送出线路为单线路的弱连接运行时间在16天左右。

单线运行期间，输电安全性非常弱，因当线路故障而跳闸时，由于出线全部失去将导致4台机组全部停机，6kV系统厂用电全部切换至起备变。

而通过计算得出，4台机组同时切换时起备变容量不足以带动4台机组高压厂用电源自启动，故有厂用电源全部失去的重大风险。

由于单线路运行时，如果发生线路跳闸，全厂电量输出通道失去，此时发电机只有正向功率保护动作。

按原设计，正向功率保护动作只跳发电机，厂用电不快速切换，只靠失压启动。

而4台机组厂用电同时切换至启备变，极有可能由于启备变启动容量不够造成厂用电切换集体失败的情况发生。

3发电厂厂用电快切方式的优化措施 3.1维护系统
随着我国用电量的不断增加，发电厂要想满足用电端的需求，必须增加电厂的发电设备，在这个过程中，发电厂的厂用供电系统的负荷量也会迅速增加。

当厂用电源出现故障后，发电设备的衰减速度可能会更快，如果采用慢切换的形式，那么可能会造成发电设备衰减量过大，此时如果再实现电源供电，则无法维持系统的正常运行。

而快速切换技术则大大缩短了电源切换的时间，在这一时间段中，发电设备的运行衰减量较小，重新恢复运行状态相对容易。

所以，采用快速切换技术对于维持系统的正常运行有着极大的作用。

3.2并联切换
并联切换由手动启动，当工作电源断路器与备用电源断路器两侧的压差、频差和相差分别小于正常并联切换压差、频差和相差时，快切装置将先合备用（工作）断路器，经一定延时后再自动跳开工作（备用断路器），如在这段延时内，刚合上的备用（工作）电源断路器被跳开，则快切装置不再自动跳工作（备用），以免厂用电失电。

若启动后并联切换条件不满足，装置将闭锁发信，并进入等待人工复归状态。

并联切换分为并联自动和并联半自动，其主要区别在于合上备用（工作）断路器，若是自动跳开工作（备用）断路器，则为并联自动切换；若是由运行人员手动操作跳开工作（备用）断路器，则为并联半自动切换。

并联切换在切换过程中不会造成厂用电的中断，但两侧电源存在短时并列运行，若此时6kV侧发生短路，短路电流将更大，适用于同频系统间且固有相位差不大的2个电源切换，此种方式下只有1种实现方式：快速切换。

3.3防止故障
厂用供电系统出现故障之后，发电设备失去动力供应，此时发电厂相关设备会受到惯性作用继续运行，但是如果电厂线路受到电网的作用力，那么强大的作用力会直接作用在发电设备上，此时发电设备受力较大，可能会存在一定程度的损坏现象。

而通过快速切换装置，能够实现发电设备快速供电恢复，避免出现设备停机状态，保障了发电设备的安全。

如：快速切换方式在时间消耗上较短，当供电系统出现故障后迅速转移到备用电源上，这就避免因切换时间过长造成的设备受损。

另外，在高负荷电能生产状态下，快速切换技术也可加强发电厂设备的稳定性，通过正确的接线及时转接电源。

3.4不正常情况切换
不正常情况切换由装置检测到不正常情况后自行启动，单向，只能由工作电源切向备用电源。

不正常情况有以下2种情况。

第一当厂用母线三相电压均低于整定值且电流小于等于无流定值，时间超过整定延时，则装置根据选择方式进行串联或同时切换。

此种切换实现方式有快速、同期捕捉、残压、长延时等方式。

第二因误操作、断路器机构故障灯原因造成工作电源断路器错误跳开时，装置将在切换条件满足时合上备用电源。

此种方式下有快速、同期捕捉、残压、长延时4种实现方式。

当装置正常运行时检测到工作电源断路器误跳，如果定值中“无流判据投退”处于投入状态，装置会根据当前工作电流的值，判断断路器断开是否因为辅助接点故障造成的假象。

3.5稳定运行
电力系统运行的稳定性是实现供电的基本要求，发电设备的稳定运行保证了对外供电电压、频率等参数的稳定，为下游用电设备的安全运行提供基本的保障。

而厂用电源的快速切换是在厂用母线电压出现故障之后实现电源重新供应的关键，只有保证快速切换的实现，才能够保障发电设备的正常运行。

现在在一些小型发电厂中，仍然采用慢速切换的技术，但是在许多大型发电厂中，其后端的负荷量较大，如果采用慢速切换的方式，会严重影响电网系统的稳定性，无法保证网络供电的安全。

而利用快速切换技术，能够加快电源转换供电的速度，确保发电设备能够在极短的实践内恢复供电，能够有效地保障发电设备的正常运行。

结语
厂用电快速切换无论是对于电厂供电的稳定性还是对下游用电企业的发展都有重要的作用，厂用电快切装置是实现厂用电快速、可靠切换的关键。

熟练掌握厂用电快切装置的切换原理和切换方式，有利于维护人员更好地进行设备维护和消缺工作。

通过对快切装置存在的问题进行优化，能够及时消除安全隐患，同时对变电运维工作人员提供一定的运维工作经验，进一步提升厂用电快速切换的能力是必不可少的。

在切换的过程中，也应该防止切换失败的问题，提高厂用电切换的成功率。

参考文献
[1]王颖明,李剑峰,于剑东等.采用微机厂用电快速切换装置应注意的几个问题[J].电力自动化设备,2020,?24(5):98-100.
[2]朱大萌,孙宏军.基于模糊推理的厂用电快速切换方法的研究[J].电站系统工程,2021,20(005):31-32.
[3]王颖明,李剑峰,于剑东等.采用微机厂用电快速切换装置应注意的几个问题[J].电力自动化设备,2021.。