厂用电快速切换装置相关问题分析
厂用电快切装置原理
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
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。
《厂用电快切装置》课件
3
节能环保
快切装置的技术不断提高和升级，能够实现更高效的电力使用，减少能源消耗，
促进环境保护。
总结和展望
作为现代工业生产中的重要设备之一，厂用电快切装置的作用不言而喻。今后，我们将继续不断深化和完
善设备技术，努力推进其智能化和自动化发展方向，为人类创造更加美好的生产和生活环境。
—— 来自厂用电快切装置的致辞
当电路发生异常，或需要对电
切断电源后，控制系统将检测
中的电流、电压等参数进行实
路进行检修维护时，控制系统
反馈并记录相关数据，进行故
时监测。
将切断电源，释放电力。
障分析和判定。
快切装置常见故障及解决方法
短路问题
过载问题
电气问题
常见故障之一是由于电路中的金
过载问题会导致电力系统失灵，
电路中的损坏、电气部件老化等
否到位。
的操作流程和方法，避免错误和过失。
设备维护
事故应急
对设备定期进行检修和维护，保证设备工作稳定
设备事故时，应立即启动应急方案，妥善处理事
和安全。
故，防止事态扩大。
快切装置的应用与发展前景
1
广泛应用
快切装置被广泛应用于电力、通讯、铁路等行业，保证系统的稳定性和安全性。
2
技术升级
随着科技的发展，快切装置正在向智能化、自动化方向不断发展，应用范围和性
《厂用电快切装置》PPT
课件
厂用电快切装置是现代工业化生产中必不可少的设备之一。本课程介绍了快
切装置的主要特点、工作原理、安全操作规程、常见故障及解决方法、应用
与发展前景等方面的内容。
快切装置的主要特点与优势
1
高效快速
微机厂用电快切装置在现场运用中出现的问题分析
标准 提供 了基础 ， 是 新一 代 Ｐ Ｃ尚未 推 出 ， 但 Ｌ 正在 规划 中 。
今 后 工业 自动 化 发展 的重 要保 证 和支 撑 。 来 ，Ｌ 未 Ｐ Ｃ的应 用将 更加
虽 然使 用起 来 非常 方便 ，但 是 很 多工 业 生产 的环 境 都 容 易对 全 面 和便 利 。 尹 Ｐ Ｃ 的使 用产 生 影响 ， 而妨 碍 其正 常运 行 。 Ｌ 从 【 参考文献 】 （） 度 限 制 。Ｐ Ｃ的工 作 温 度 限制 为 ０ －５ 因 此在 Ｐ Ｃ １温 Ｌ 。 ５， Ｌ ［－ １ １魏雪松 ． 浅谈 工业 自动化 控制 中 ＰＣ的应用 ［］ 民营科技 ，０ ８ Ｌ Ｊ． ２ ０ 的 安装 过程 中要考 虑 到散 热性 的 要求 ， 止 阳光 直射 ， 量 远 离发 防 尽
一
来 严 重 的危 害 。
我 厂技 术人 员 考虑 到 上述 的 问题 ，在 前 几年 完成 了对 厂用 电 电压 保护 的开关 跳 闸 。 从 传 统 的依靠 电源开 关 辅助 接点 与 电磁 继 电器 组合 构成 的切 换方 ３ 暴 露 问题 式 更换 为微机 型 备用 电源 快速 切 换装 置 ，是 专 门为解 决厂 用 电 的 ３． 快 切 装置 逻辑 设计 上 的疏 忽 １ 安 全 问题 而进 行 的设 备 改造 工作 。 是 ， 但 由于技 术人 员 在设 计 阶段 在设 备 改造前 ，相关 工作 人 员对传 统 的 电磁 继 电器 二 次回 路 和 设 备调 试 阶段 的疏 忽 ，导 致微 机 快 切装 置 中 Ｐ Ｔ二 次 回 路 断线 不够 重 视 ， 解 不透 ， 致后 来 改 造 的微 机 厂用 电快 切 装置 的 Ｐ 理 导 Ｔ 逻 辑 出现 了 失误 ， 成机 组发 生 了一 起故 障事 件 。 造 断线 动 作逻 辑 出现 失误 。传 统 的 ６ Ｖ母 线 Ｐ ｋ Ｔ二次 回路 主要 包含 １ 事 件 简 述 以下 ２ 逻辑 ： 层 某 日， ｌ 组 负荷 ２５Ｍｗ 正 常 运行 中 ， 用 电 ６ｋ 群机 ６ 厂 Ｖ工 作 段 的 工业 水 泵 、 结 水泵 、 风 机 、 次 风 机 、 粉风 机 、 凝 送 一 排 磨煤 机 等 ３１ 低 电压 保护 逻 辑 ．１ ． 传统 的 Ｐ Ｔ二次 回路 遵从 《 火力发 电厂 厂用 电设计 技术 规定》
厂用电快切装置切换不成功分析及对策
例 ， ６ｋ 其 Ｖ两工 作段母 线进 线 电源如 下 图所示 ：
收 稿 日期 ：０ ９ １ 一 ３ ２０ — Ｏ ２ 作 者 简 介 ： 大 庆 （９ ０ ， ， 程 师 ， 事 发 电 厂技 术 管理 工作 。 张 １７ 一） 男 工 从
６０ ５ ３开 关却 没 有合 上 ，立 即在 Ｄ Ｓ上手 动 合工 作 Ｃ
江西 电力
第３ ４卷
２１ ００年
第ｌ 期
６０ ５ ３开关亦 无效 ， 至使 ６ｋ Ｖ工 作 ５Ａ段母 线失 电 ， 造成 锅炉 因给 水流 量 低 ＭＦ ， 发 变组 随之 与 系 Ｆ ５号 统 解列 。
２ 过 程 分 析
Ｍ Ｃ
１ ）江西 丰城 电厂二期 使 用 的是南 京东 大 金智
图 １ ５号 机 组 母 线 进 线 电 源
１ 问 题 的、
别 为 ７ ０ＭＷ ，其厂 用 电 ６ｋ ０ Ｖ母 线 有两 路 电源 ： 工 作 电源 从发 电 机 出 口经 高 厂 变引 接 ， 用 电 源从 一 备 期 ２ ０ｋ ２ Ｖ系统 经 ０ ３号启 备变 引接 。 以 ５号机 组为
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｒ ｌ ｂ ｌ ｙ ｏ ｌ ｎ ｏ ｅ ｕ ｐ ｙ ｈ ｓ ｉｆ ｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ｕ ｉ ｓ ｆｔ ｐ ｒ ｔ ｎ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｉ ｉ ｔ ｆｐ ａ ｔｐ ｗ ｒ ｓ ｐ ｌ ａ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ｅ ｅ ａ ｉ ｎｔ ａｅ ｙ ｏ ｅ ａｉ ．Ｇｅ ｅ ａｌ ，ｔ ｅ ｅ ａ ｅ ｔ ｏ ａ ｉ ｌ ｏ ｏ ｎ ｒｌ ｙ ｈ ｒ ｒ ｗ ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｉｓ ｉ ｈ ｕ ｏ ｅ ｓ ｒ ｈ ｔｂ ｌ ｙ ｏ ｌｎ ｏ ｒ ｓ ｐ ｌ ． ｈ ｒ ａ ｕ ｃ ｗ ｔｈ ｎ ｅ ｉｅ ｂ ｔ ｅ ｗ ｏ ｒｓ ｐ ｌ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓ ｔ ｎ ｕ ｅ ｔ ｅ ｓａ ｉ ｔ ｆｐ ａ ｔｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ Ｔ ｅｅ ｈ ｓ ａ ｑ ｉ ｋ ｓ ｉ ｉｇ ｄ ｖｃ ｅｗｅ ｎ ｔ ｏ ｅ ｉ ｃ ｐ ｗｅ ｕ ｐｉ ｓ ｗ ｉｈ ｅ ｓ ｒ ｈ ｔｗｈ ｎ ａ ｓ ｐ ｌ ｒ ｈ ｔ ｅ ａ ｐ ｒ ｔ ｕ ｃ ｌ ．Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｔ ｏ ｒｓ ｐ ｌ ｈ ｃ ｎ ｕ ｅ ｔ ａ ｅ ｕ ｐ ｙ ｔ ｐ ｔｅ ｏｈ ｒ ｃ ｎ ｏ ｅ ａｅ ｑ ｉ ｋｙ ｈ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｓ ｈ ｔ ｏ ｏ ｅ ｉ ｃ ｅ ｋ ｔｅ ｐ ｏ ｌｍ ｎ ｔ ｐ ｉ ｇ ａ ｄ ｃ ｏ ｉ ｇ ｃｒ ｕ ｔ ｈ ｃ ｈ ｒ ｂｅ ｉ ｒ ｐｎ ｎ ｌ ｓｎ ｉ ｉ ｉ ｃ ． Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ａ ｔｐ ｗ ｒｓ ｐ ｌ ； ｕ ｃ ｗｉ ｈ ｎ ｅ ｉ ｅ ａ ａｙ ｉ； ｒｐ ｉ ｇ ａ ｄ ｃｏ ｉ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ｎ ｏ ｅ ｕ ｐ ｙ ｑ ｉ ｋ ｓ ｔ ｉ ｇ ｄ ｖ ｃ ； ｎ ｌｓｓ ｔ ｐ ｎ ｎ ｌｓｎ ｃ ｉ
厂用电快切装置
二、 事故切换 事故切换指由发变组、高压厂变保护（或其 它跳工作电源开关的保护）接点起动，单向操作 ，只能由工作电源切向备用电源。事故切换有两 种方式可供选择。 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。 切换条件：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。
并联半自动 并联半自动指手动起动切换，如并联切换条 件满足要求，装置先合备用（工作）开关，而 跳开工作（备用）开关的操作则由人工完成。 如果在规定的时间内，操作人员仍未跳开工作 （备用）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。
1：手动并联切换只有在两电源并联条件满足时 才能实现，并联条件可在装置中整定。 2：两电源并联条件满足是指： ⑴两电源电压幅值差小于整定值。 ⑵两电源频率差小于整定值。 ⑶两电源电压相角差小于整定值。 ⑷工作、备用电源开关一个在合位、另一个在分 位。 ⑸目标电源电压大于所设定的电压值。 ⑹母线PT正常。
注意：
由于厂用工作变压器和起动/备用变压器引自 不同的母线和电压等级，它们之间往往有不同数 值的阻抗及阻抗角，当变压器带上负荷时，两电 源之间的电压将存在一定的相位差，此相位差通 常称作“初始相角差”。初始相角的存在，使手 动并联切换时，两台变压器之间会产生环流，如 环流过大，对变压器是十分有害的。初始相角在 200时，环流的幅值大约等于变压器的额定电流。 因此当初始相角差超过200时，慎用手动并联方 式（此时可采用手动串联切换方式）。
厂用电切换原理简图
自 动 切 换 过 程 电 压 矢 量 图
厂用快切装置的主要功能： 正常情况下实现工作电源与备用电源之间的双 向切换。 事故、母线低电压、工作电源开关偷跳情况下 实现工作电源至备用电源的单向切换。 快速切换、同期判别切换、残压切换、长延时 切换四种切换条件。 串联、并联、事故同时三种切换方式可供选择 。 两段式定时限低压减载。
6KV厂用电微机快切
本次讲课结束，谢谢大家！
此外，装置的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。 其不正常情况包括：厂用母线失电和工作电源开关误 跳。切换条件同样有三种：快速、同期捕捉、残压。
快速切换、同期捕捉切换、残压切换 的原理
一、快速切换
如图所示的厂用电系统，工作电源由发电机端
经厂用高压工作变引入，备用电源由系统经启 备变引入，正常运行时，厂用母线由工作电源 供电，当工作电源侧发生故障时，必须跳开工 作电源开关1DL，合2DL,跳开1DL时厂用母线失 电，由于厂用负荷多为异步电动机，电动机将 惰行，母线电压为众多电动机的合成反馈电压， 称为残压，残压的频率和幅值将逐渐衰减。
这里所指的任何设备，主要是指电动机和断路器。它 们不应因受到过大的应力而损坏。由于在工作电源断 路器跳闸后，工作电源母线电压不会马上消失，而是 逐渐衰减并移相的。如果备用电源在此时合到工作母 线上，且工作母线残压与备用电源之间相角差达 180°，则将产生很大的冲击电流。此冲击电流的大 小与母线残压大小、残压与备用电源之间的相角差以 及残压频率有关。同时，电动机将受到过大的冲击力， 这样就会造成电动机绕组从槽中移位而损坏以及使电 动机轴受到扭曲。
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动机造 成冲击。如失去快速切换的机会，则装置自动 转为同期判别切换、残压切换以及长延时的慢 速切换。同时在电压跌落过程中，装置具有自 动减载功能，以利于重要辅机的自启动。
本次讲课的主要内容：
►以往厂用电BZT装置应用中的问题
初始相角差的存在，在手动并联切换时，两台变压器 之间会产生环流，环流过大，对变压器十分有害；在 事故自动切换时，初始相角差的存在，将增加备用电 源电压与残压之间的角度，使实现快速切换更为困难。
厂用电快切失败的原因分析及处理
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
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
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
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”。
某电厂6kV厂用电系统快切装置事故切换分析及改进措施
次接线 图见 图 １ 。
６ ｋ ＶＩ： 孙 段
Ｓ ｋ Ｖ ａ ＝ ￣Ｂ 较
图 １ 厂用 电源一次接 线图
一
４３ —
・
酒 钢科 技 ２ ０ １ ７年第 １期 ・
厂用 ６ ｋ Ｖ母 线 配 置 ＭＦ Ｃ ２ ０ ０ ０ — ６型 厂 用 电 源
动作 出 口接至 发 变组 出 口开关 操作 箱 实 现切 机 功能 。
表 １ ６ ｋ Ｖ工作 ＶＡ段厂 用 电源切 换相 关参 数
母线 失 电时间 ７ ７ ｍ ｓ ，电压最 低 降至 ９ ５ ． ５ ％。
切 换 过程 中除 一次 风机 、 密 封风 机 、 磨 煤 机 因锅
护联 跳 ” 非 电量 直 跳保 护 ， 但 只 接入 了线路 差 动 保护跳 闸 出 口 ， 因此线路 充 电过流保 护 动作后 不
ｃ ｏ ｎ ｔ ｏｌ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
来 垂麓 避 机
１ 引 言
某 企 业 自备 电 厂现 有 ２台 ３ ０ ０ ＭＷ 机 组 ， ２ 台３ ５ ０ ＭＷ 机 组 ， 机组 编号 依次 为 群 ３ 、 槲、 ＃ ５ 、 桶， 每台机组设 ２段 ６ ｋ Ｖ厂用母线 ， 母 线工作 电源接 引 自高压 厂用变 压器 ，备用 电源接 引 自启 备变 ，
ｂ ｉｅ ｒ ｌ ｆ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｂｙ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｕ ｎ ｉ ｔ ＇ ｓ ｔ ｉ ｒ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｓ ， ｉ ｔ ｉ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ
Ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ — Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ ６ ｋ Ｖ Ａ ｕ ｘ ｉ ｌ ｉ ａ ｒ ｙ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
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
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
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
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
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。
PCS-9655厂用电快速切换装置技术和使用说明书(ZL_DYBH0701.0809)
PCS-9655 厂用电快速切换装置
技术和使用说明书
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1. 概述 ..................................................................................................................... 1
2. 技术参数 .............................................................................................................. 3
2.1 机械及环境参数 ............................................................................................. 3 2.2 额定电气参数................................................................................................. 3 2.3 主要技术指标................................................................................................. 3 2.4 电磁兼容........................................................................................................ 4 2.5 绝缘耐压标准................................................................................................. 4
哈三600MW机组6kv厂用电源切换问题探讨
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哈三 ６ ０ ０ＭＷ 机组 ６ ｖ厂 用 电源切换 问题探讨 ｋ
王 畅 石 桂 丽
（ 电能源哈 尔滨第三发 电厂 ， 华 黑龙 江 哈 尔滨 １哈 尔滨第三发 电厂二期 工程 ６ ０ ０ＭＷ 机组 ６ ｖ厂用电 系统 为例 ， ｋ 结合机组投产后的运行情况， 对保证 厂用电系统可靠供 电 的备 用电源快切 问题加 以分析与讨论。哈三 电厂原 ６ ０ Ｖ机组 高压厂 用电 自动切换存在 的问题较 多， ０ ＭＸ 易导致厂用 电事故扩 大。传统的 Ｂ Ｔ多不能适应 大容 量机组厂 用电切换 。从对发 电设备安 全、 靠、 Ｚ 可 稳定运行的观点 出发 ， 分析 了高压厂 用电 自动切换采 用传统的 Ｂ Ｔ Ｚ 所存在 的问题 ， 出了相应的解决方法， 提 供各位 同行参考。
关 键 词 ： 用 电 系统 ：Ｂ Ｔ 装 置 ： 速切 换 厂 Ｚ 快
哈尔滨第ｉ发 电厂二期工程 ２Ｘ ０ Ｍ 国产弓进型机组 ， ６ ０ Ｗ Ｉ 采用单 故障的迅速切除 ， 减小故 元制布置。 每台机组厂用系统设有四段 ６ Ｖ厂用母线 ， ｋ 两台机组共设有 障电流对电气主设备 的 两台启动备用变压器 。 备用电源 自动切换原为二次接线方式实现， 因不 冲击 ， 避免事故扩大。反 能满足机组运行方式需要 ， 实现用微机备用电源 自投装置， 自投方式采 之 ， 并联切换起动时， 毒 闭 用同时串联手动切换方式。下面对厂用系统的厂用电源快切相关问题 锁 串联切换 ， 使并联切换 进行分析与讨论。 的可靠 』得到保证。 生 工作 １ 备甩 电源 自投 母线发生故障时 ， 应可靠 随着国内大型电厂机组容量增大， 厂用电容量不断增长 ， 对厂用电 闭 锁 串联 切换 ， 免 因 自 避 运行稳定 眭、 可靠性要求越来越高 。一般大型电厂 ６ ０ Ｗ 机组高压厂 动合上备用 电源后 ， ０Ｍ 再次 用电一次接线方式分二段式 ， 一次接线示意罔见图 １机 、 ， 炉辅机均分在 甲、 乙母线上运行。为了保证厂用电的可靠性， 乙段母线都装了备用 甲、 电源 自投装置（Ｚ ）当工作电源跳闸或母线电压消失时 ， Ｂ Ｔ。 备用电源 自动 投入 ， 使厂用电连续运行而不 中断 。６ ０ ０ ＭＷ机组高压厂用电切换采用 传统的二次接线方式 Ｂ Ｔ有较多弊端 ，下面以我厂运行实践为例加 以 Ｚ 分析 。 我厂 ６ Ｖ厂用 电自投原为二次接线串联切换方式 ， 回路简图见 ｋ 其 图２ 。自机组投产以来 ， 曾出现过 陕切失败 、 切换时电机过热等异常 ， 现 对可能存在问题分析如下。 ． １ １老式电磁型继电器存在挠 抖动及机构 图 ２ ６ Ｖ厂 用 自投 回 路 图 ｋ 转动卡涩等问题。 ： 如 同期闭锁继 电器 Ｋ ５ ２ 接点抖动会引起 中间保持继 向故障点提供故障电流。 ＿ ２ ３延时切换。 延时切换可作为快速切换的后 电器 Ｚ 失电保持不住 ， Ｊ 引起切换失败。１ ． ２电磁继电器动作等中间环节 备方式 ， 不管发生什么情况 ， 只要厂用母线电压消失 ， 经延时， 先跳工作 后合备用电源开关 。这与传统的 Ｂ Ｔ装置相同。２ Ｚ ． ４我厂现 使断路器合闸时间加长 ， 或者失电发生在小负荷下 ， 两者都可使母线残 电源开关 ， Ｚ 压幅值及相角衰减至 Ｋ ５ ２ 动作闭锁 ， 自投失败。１ 导致 ． ３失压切换要躲 用 的微 机 Ｂ Ｔ装 置 简介 。我 厂 备 用 电 源 自投 装 置 改造 ，选 用 过低压跳 闸时间， 因而切换时间过长 ， 引起电机 自起动过热和辅机转速 ＷＢ Ｑ ０ Ｋ 一 １微机备用电源快速切换装置，该装置为国电南京 自动化股 该装置对待合开关两端 电源的频率 、 电压 、 相位量 下降 ， 自投成功瞬间还会产生较大冲击 电流。不仅使电机受伤害， 且以 份有限公 司生产 的， 有 良好的 自动跟踪的功能，并设置电子同步表模拟老式指针同步表对 磨煤机和排粉机转速下降为例 ， 在切换瞬间可能引起炉膛爆燃发生 ， 对 主机运行不利。１ 当厂用电母线故障时 ， Ｂ Ｔ自投再由保护后加速 其频差 、 ４ 若 Ｚ 相差大小进行动态模拟显示 ， 同时结合工况指示灯对合闸前后 跳 闸， 还会使设备遭受二次短路电流 冲击 ， 造成设备过热和机械硬伤 。 的工况进行显示 ， 使操作直观 、 简单化。 该装置的可靠性 、 精确性号决速 运行实践证明 ， 用传统方式进行厂用 电切换 ， 不仅切换成功率低 ， 隐患 性 三个主要技术性能特征 ，均优于或达到了国内外同类型产品的技术 多， 且只有延时和串联两种切换方式， 因而 加强检修与维护的同时还 水 平 ， 中 ， 线 残压 与 目标 电源 的软件 测 向及 同期捕 捉技 术达 到 国际 其 母 系为新一代智能型 自动的电源快切装置。 建议存在厂用电快 应考虑 ：采用成套快切保护装置 ， ＆ 并且在必要 的情况下实现慢切与捕 领先水平， 广泛收集资料， 调查兄弟单位及制造厂的情况 ， 选择性 捉 同期 切换 。以提 高厂 用 电切 换 的可靠 性 。 ． 于每 台机组 的厂用 电切 切 问题的单位， ｈ 对 运行可靠的微机保护装置 ， 并在条件成熟的 隋况下予以更换。 换而言， 应做一次实际切换试验， 根据切换试验时实测 的数据进行分析 能完善 、 ４ 结论 与计算咖 实际切换时间及厂用负荷与残压 的关系等） 。只有在此基础上 ６ ０ＭＷ 机组高压厂用电自动切换问题 ， ０ 是关系到发电厂主设备安 才能保证可靠切换。 ２ 厂用 电切 换方 式改 进探讨 全、 可靠 、 稳定运行的问题 ， 它直接影响着运行设备的等效可用时间。如 基 于 以上 的分 析 可 知对 于 ６ ０ＭＷ 机 组 高 压 厂用 电切 换 方 式改 果采用硬接线继电器逻辑， ０ 二次回路繁琐复杂， 其回路的可靠性也得不 如果 Ｂ Ｔ装置能具有并联切换 、 Ｚ 串联切换 、 延时切换 ３ 种功能， 进， 势在必行。根据《 继电保护和 自动装置设计技术规程》 的规定 ： 用于 到保证。 对大型电厂所带来 的经济效益是不可估量的。在计算机技术高度发展 高压厂用 电快速切换装置 ，与其相配合的断路器 固有合闸时间应小于 １０ｍｓ ６ ０ＭＷ 机组厂用电切换改为快速切换 ， ０ 。 ０ 首先必需把工作 电源 的今天 ，Ｚ Ｂ Ｔ装置微机化 ，对 以上三个功能实现绝对没问题。对 于 ０Ｍ 采用快速切换方式 ， 具有绝对的优越性 ， 其 和备用电源开关改型。目前 ， 真空断路器已能满足 决速切换的要求。其 ６ ０ Ｗ 机组的高压厂用电 ， ａ 一 备用 电源电压与母线残压之间的角 次是二次回路的改进 ， 主要由以下几部分组成 。２ ． 电气主设备故障 优点为 ：高压厂用 电自动切换时 ， １非 快速切换回路。采用并联切换方式切换 ， 先合备用电源开关 ， 再跳工作 差小， 从而对电动机绕组冲击明显减／ ｂ 短切换时间， ｂ；缩 有利于厂用母 电源开关 ， 使高压厂用电进行无间断切换 ， 这种切换方式用于厂用电正 线电压的恢复和高压电机 自 起动， 这对锅炉的稳定运行有利。 厂用电切 常切换以及热力 系统故障切换（ ＭＦ 女 口 Ｔ动作 、 汽机保护动作等） ． 。２ ２电 换方式不仅仅如此 ，根据不同类型的电厂以及高压厂用 电一次接线方 对厂用电自动切换 的要求也各不相同， 以最合适的方式进 如何 气主设备故障决速切换。电气主设备（ 如发电机 、 变压器 、 高压厂用电母 式不同， 值得进一步深入探讨。 线等做 障时， 应采用 串联切换方式 ， 即先跳工作电源开关 ， 再合备用 电 行厂用电切换 ， 源开关 ， 保证厂用 电系统与发变组系统有明显的断开点， 使故障点可靠 参考文献 切除 ， 且保证了厂用电不间断供电， 把故障对整套机组的正常运行的影 『王梅义吨 网继电保护应 用 ． １ １ 北京： 中国电力出版社， ９ ． １ ８ ９ 响降到最小 。 发变组或高压厂变保护动作作为串联切换首要条件 ， 同时 ［ 电力系统继电保护与安全 自动装置整定计算． ２ ］ 崔家佩等著『１ １． Ⅵ 北京： 电 闭锁并联切换 ， 消除此时工作电源与备用 电源并列运行的可能性 ， 利于 力 出版社 ．９ ３ １９ ．
中压母线SEL保护装置快切原理及问题分析
中压母线SEL保护装置快切原理及问题分析摘要：中压母线能够在电气故障下实现可靠快切，对厂用电安全运行至关重要。
本文重点对某核电一期工程中核岛中压母线快切原理及逻辑进行分析，并结合实际事件解析事件序列及存在的问题。
关键词：中压、快切、SEL351一.简述某电厂厂内交流电源系统（ECS系统）是非 1E 级系统，为全厂负荷提供电源。
ECS 包括 6 段额定电压等级为10.5 kV 的中压系统和额定电压为 400/230V 的低压系统。
ECS 接受下列电源供电：正常电源（发电机、厂变）、优先电源（主变、厂变）、备用电源（辅助变）；其中，具有非安全相关纵深防御功能的负荷配电的 ES1 和 ES2 这两段中压母线还可由备用柴油发电机提供电源。
当正常电源及优先电源不能为中压母线供电时，需要将其切换至备用电源。
切换的形式有三种：手动切换，快速切换，残压切换。
本文以核岛中压段为例，重点对母线快切的切换原理及逻辑构成进行分析。
二.快切介绍2.1快切原理介绍当厂用母线的工作电源由于某种故障而被切除，即母线的工作电源进线断路器跳闸后，由于连接在母线上运行的电动机转子电流不会立即变为零，在电动机惰转的驱动下，定子绕组将产生变频反馈电压，即母线存在残压。
残压的大小和频率都随时间而降低，衰减的速度与母线上所接电动机台数、负荷大小等因素有关。
同时，电动机的转速下降，下降的快慢主要取决于负荷本身，一般经过0.5秒后转速降至额定转速的0.9倍左右。
如果在此时间内投入备用电源，厂用母线能迅速地恢复到正常稳定运行状态，各厂用负荷正常运行，机组不会停运。
该电厂中压母线快切是通过SEL351继电保护装置实现，且切换前后母线电压和频率保持稳定，快切功能能否可靠实现直接关系到电厂的安全运行。
一次系统示意图如下。
一次系统示意图2.2快切逻辑分析母线快切将在跳掉工作电源进线的同时合上备用进线断路器。
切换之前SEL保护装置会持续检查两个电源之间的同期满足要求：电压为70%-110%的额定电压，频率差为正负1Hz，角差为正负30°，在其他条件不变的情况下，若上游保护动作的瞬间，同期条件满足则备用进线断路器将同时合闸。
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18 备用方式 :
1
当备用电压取于 6 kV ,设置值为“0”,否则为“1”
19 母线 - 工作相差 : 0°
母线 AB 相和工作电源的相角差
20 母线 - 备用相差 : 0°
母线 AB 相和备用电源的相角差
21 母线电压允许 : 70. 0 V 允许长延时切换的最大母线电压
22 冷备延时 :
发出低压减载命令 1
15 低压减载延时 2: 9. 99 s (减载允许时有效 )母线电压持续低于低压启动值的时间 ,超出时装置
发出低压减载命令 2
16 后加速延时 :
4. 00 s 当装置合上备用时同时发出后加速跳备用允许命令 ,此命令仅在一段
时间内有效
17 长延时时间 :
2. 00 s 当长延时允许时 ,时间有效
08 工作电压正常 : 80. 0 V 工作电源电压值不小于设定值
09 备用电压正常 : 80. 0 V 备用电源电压值不小于设定值
10 低电压启动延时 : 0. 10 s 允许母线低压的最大延时
11 闭锁快切延时 : 100 m s 装置响应外部闭锁快切接点的时间 ,即外部开入确认的有效时间
01 同期捕捉 : 1 允许同期捕捉设置为“1”,禁止同期捕捉设置为“0”
02 低压减载允许 : 0
允许低压减载设置为“1”,禁止低压减载设置为“0”
03 长延时允许 :
1
允许装置采用长延时方式合闸设置为“1”,禁止长延时方式合闸设置为“0”
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收稿日期 : 2009 - 05 - 25
功负荷达 180MW 左右时 ,将厂用系统电源由 # 01启 备变切换至高厂变供电 ,首先在分散控制系统 (DCS)画面上将厂用电切换方式投并联 ,将快切保 护屏自动 /半自动压板投入 (半自动状态 ) ,即正常 切换方式为并联半自动 。每台机组 6. 3 kV 厂用电 一次系统均采用 2 段式母线接线方式 , 2 段母线分 别接自高厂变 /启备变低压侧 2个分裂绕组 ,且 2台 机组共用 1台启备变 。# 1机组 6. 3 kV 厂用电系统一 次接线图如图 1所示 。
闭锁快速切换 ,转而进行同期捕捉 。
M FT动作停机时 ,快切装置的定值和数字录波记录
(2)同期捕捉即在母线电压还未大幅下跌之 如下 :
……PZH - 1C厂用切换装置打印报告 ……
打印时间 : 2009 - 01 - 28 参数信息
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡
(2)根据快切装置的原理 ,在切换过程中 ,如不 满足快切所设定的同期条件 (定值设置的第 04, 05
项 ,母线电压与备用电源电压相位差小于 20°、频差 小于 1 Hz) 时 , 闭锁快速切换 , 但频差又小于 6 Hz 时 ,装置自动转入同期捕捉状态 ,根据母线电压相位 变化速率及断路器固有合闸时间 ,连续实时计算相 位差 ,在频差允许范围内 ,捕捉合闸时机 ,使得合闸 完成时相位差接近零度 。从切换记录上看合备用电 源进线断路器结束时母线残压与备用电源电压相位
投上备用电源 。为了避免母线电压与备用电源电压
许切换计时 ,当累计时间大于长延时时间设定值时 , 装置发出合闸命令 ,装置中的长延时切换是其他切 换方式的后备补充 。
相位差过大时进行切换的危险 ,快切装置具有在切 3. 2 切换记录分析
换过程中非同期闭锁的功能 ,当不满足同期条件时 ,
2009 年 1 月 18 日 , 由于 全炉 膛灭 火而造 成
51. 0
51. 4
298
4. 6
719
切换完毕
61. 6
94. 8
93. 8
94. 2
94. 8
0
0. 0
934
分析切换记录 ,发现了以下 2个问题 : (1)非电量保护动作 ,快切装置切换完毕所需
时间为 934 m s,是采用母线工作电源开关辅助接点 接入备用电源开关合闸回路来实现切换的原始备自 投方式所用时间的 5倍左右 。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡
动作次序 保护启动
Uw (V ) 103. 9
Ur (V ) 107. 7
Uab (V ) 103. 0
Ubc (V ) 103. 9
Uac (V ) 104. 7
ΔΦ ( °) 0
Δf (Hz) 时间 (m s)
2 厂用电系统的切换方式
湖南华电长沙发电有限公司厂用电切换方式主 要有 2种 。
(1)正常切换是指正常启 、停机时进行的厂用 电源切换 ,其切换方式为并联半自动 。即 ,手动启动 装置经同期检定后 ,装置发合备用电源命令 ,而跳开 工作电源由人工操作完成 ,这种方式的优点是切换 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 6. 3 kV 侧发生短路 ,短路电流 将更大 。
12 合备用延时 :
20 m s 事故并联自动切换时 ,为了防止故障工作电源跳闸时间长于备用电源
合闸时间 ,备用电源和故障工作电源并联运行 ,导致切换失败 ,延时发
出合备用命令的时间
13 合闸时间 :
80 m s (同捕允许时有效 )目标电源断路器的合闸时间
14 低压减载延时 1: 9. 99 s (减载允许时有效 )母线电压持续低于低压启动值的时间 ,超出时装置
(4)长延时切换是在某些情况下 ,母线上残压 可能不容易衰减或残压切换参数设置不合理 ,可能 会推迟或不再进行合闸操作 。当检测到母线电压低
3 厂用电快切装置切换方式不稳定原因分析 于母线允许电压参数设定值时 ,装置启动长延时允
3. 1 快切装置的切换模式 (1)快速切换是在母线残压还没有下降之前 ,
的相位差接近 0°。这样既减小了对厂用设备的冲 击电流 ,又利于设备的自启动 。同期捕捉切换的最 大允许频差为 6. 0 Hz。
(3)残压切换是当快切和同捕不能满足时 ,当 母线残压下降到设定电压时实现的切换为残压切 换 。经残压检定的慢速切换作为快速切换和同期捕 捉的后备切换 ,以提高切换的成功率 。
当 6. 3 kV 厂用系统电源由 # 1高厂变切换至 # 01 启备变时 , 首 先 选 择 好 正 常 切 换 方 式 (并 联 半 自 动 ) ,即在集控室显示器 ( CRT)画面上将该段母线 备用电源切换方式选择开关投并联 ,在快切保护屏 上将自动 /半自动压板短接 ,手动启动装置 ,经同期 检定后 ,装置发合备用电源开关命令 ,而跳开工作电 源开关由人工在集控室通过操作 CRT画面由 DCS 通过厂用电综合自动化系统 ( FECS)完成 ,切换完毕 后 ,在 CRT画面上将该段母线备用电源切换方式选 择开关投串联 ,并断开快切保护屏上自动 /半自动压 板 ,即转 到 事 故 切 换 所 需 的 切 换 方 式 (串 联 全 自 动 ) ,以备事故切换 。6. 3 kV 厂用系统电源由 # 01启 备变切换至 # 1高厂变与此类似 。
湖南华电长沙发电有限公司采用镇江华东电力 设备制造厂生产的 PZH - 1C型微机厂用电快速切 换装置 ,厂用电备用电源事故切换为串联 、全自动方 式 。当全炉膛灭火造成锅炉主燃料跳闸 (M FT) 动 作时 ,快切装置有时会以“快速切换 ”方式切换备用 电源 、有时还会以“同期捕捉 ”方式切换备用电源 , 在厂用自动切换过程中 ,由于切换方式不稳定甚至 会造成厂用负荷速断保护动作误切换电机 。
1 厂用电系统概况
湖南华电长沙发电有限公司现有 2台 600MW 机组 (机组 编号 为 # 1、# 2 ) 。# 1、# 2 发电 机组 分别 于 2007年 10 月和 12 月建成投产 。发电机均为上海 东方电机股份有限公司生产的 QFSN - 600 - 2 22C型水氢氢汽轮发电机 ,发电机出口电压均为 22 kV ,接有 1台容量为 SFF - 63 /35 - 35MV ·A、电压 为 22 /6. 3～6. 3 kV 的高压厂用工作变压器 (以下简 称高厂变 )作为厂用电系统的工作电源 。厂用电系 统的启动备用变压器 (以下简称启备变 )电源由 1 台容量为 SFFZ10 - 63 /35 - 35MV ·A、电压为 230 / 6. 3～6. 3 kV 的 # 01 启备变提供 。当机组并网后有
0 引言
厂用电快速切换装置 (以下简称快切装置 )是 实现发电厂厂用母线电源快速切换的关键控制设 备 。在事故情况下 ,厂用电系统安全快速切换对减 少事故损失 、保护人身与设备安全至关重要 。另外 , 一些重要辅机 (如交流润滑油泵等 )在备用电源切 换过程中 ,若因快切装置本身定值设置缺陷导致切 换失败或保安电源等原因造成失电 ,则有可能酿成 重大事故 ,造成事故范围扩大 。
100 m s 当需要合高压开关时 ,合 6kV 开关需要延迟的时间
23 通讯地址 :
2
通讯过程中用来识别装置的通讯码
………PZH - 1C厂用切换装置打印报告 ………
打印时间 : 2009 - 01 - 28 切换记录
切换时间 : 2009 - 01 - 18 T 07: 16: 13 同期捕捉
0. 1
0
跳工作开始 103. 9
107. 7
103. 0
103. 9
104. 7
0
0. 1
1
跳工作结束 103. 9
107. 6
103. 0
103. 8
105. 1
0
0. 1
11
合备用开始 70. 9
105. 8
53. 1
53. 7
54. 4
223