浅谈厂用电快切装置的应用

浅谈厂用电快切装置的应用

【摘要】保持电力系统的稳定运行，对供电企业本身及社会具有重要意义。快速切换装置作为保障电厂正常生产的重要技术措施，确保其在电厂中合理、有效的应用尤为必要。由于每个电厂母线所带的负荷情况不同，相应的快速切换装置使用的具体情况也是千差万别。为了保证厂用电快切装置的应用是有效的、合理的，本文笔者在下文中就常厂用电快切装置的工作原理及应用中需要注意的问题进行探讨，希望对于提高厂用电快切装置的应用起到一定作用。

【关键词】快切;保护闭锁;保护启动

随着社会的不断发展与进步，厂用电源切换方式越来越多，根据电源开关动作顺序，主要将切换方式分为三种：同时切换、并联切换、串联切换;根据电源切换速度，主要将切换方式分为两种：残压切换、同期捕捉切换;根据电源切换启动原因，主要将切换方式分为两种：手动切换、自动切换。由此可以看出，在选择厂用电源切换装置的时候，一定要明确切换方式，这样才可以保证电源切换的正常，促进了供电企业的健康、可持续发展。

一、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。正常切换方式属于同频同期合环操作，事故切换方式属于差频同期合环操作。残压频率与备用电源的正常电压和频率进行同期。

但是当厂用系统出现事故时，2DL快关处于断开状态，此种情况下，工作母线中残压逐渐减少，向设备传输的电压也会越来越少，由工作母线供电的设备将会表现出惰性状态。此时，如若将3DL开关闭合，母线将会收到强烈电压的冲击，容易造成线路断裂或设备故障，不利于常用系统的安全应用。

快速切换装置的应用就是事故时将备用电源快速切入到线路中，降低工作母线残压逐渐衰减的可能，促使整个线路再次正常供电，保证整个线路安全。

由于单台电机在断电后定子电路开路，此时电势VM就相当于机端电压。带备用电源合上后，电动机绕组承受的电压UM为：

经过计算后的得到的函数为：

为了保证电动机在事故发生到备用电源合并过程中是安全的，电动机绕组承受的电压应小于电动机的启动电压，设为1.1倍额定电压UDe可以得到不等式：

基于此，若△U（%）<1.64，可以确定图二中A’-A”的右侧为备用电源允

许合闸的安全区域;若如△U（%）<1.15，可以确定图二中B’-B”的左侧均为不安全区域，理论上K=0～1，可见K值越大，安全区越小。所以，快切装置可以进行同期捕捉切换和残压切换。

同期捕捉切换是在图二C点之后直至CD段可以进行切换，此种切换可以快速捕捉到反馈电压，使之与备用电压电位相重合。尽管同期捕捉切换过程中会产生冲击电流，但其比较微弱，不会造成任何影响。

残压切换是在事故发生后，工作母线电压衰减到20%～40%时将备用电压切换到线路中。需要说明的是残压切换虽然能够保证电动机不收电压或电流的冲击，但由于电动机停电时间过长，其是否能够再次自动启动不确定。

二、厂用电快切装置应用中需要注意的问题

1.事故启动厂用电切换接线

厂用电系统出现故障需要启动厂用电快切装置时一定要注意用电切换接线的连接。只有保证发变组保护装置与厂用电快切装置切换接线有效的连接，才能够促使由发变组保护动作接点来实现切块装置的保护启动。当然，也可以采用直接接入的方式，将厂用电切换接线连接在开关上，通过开关的调节来保证整个厂用电系统应用。

2.避免出现快切装置盲区

在发电机组运行的过程中，若如出现故障，需要立即运行快切装置。但如若在此时，发电机组保护装置因某些因素的影响而无法做出任何保护动作，那么，厂用电切换装置将无法快速、有效地进行切换，这就会导致快切换装置盲区出现。所以，在应用厂用电快切换装置的过程中一定要注意检查发电机组保护是否与厂用电快切换装置有效的连接，尽量避免出现快切装置盲区的情况。

另外，除了发动组保护与厂用电快切换装置不能够有效连接会导致快切换装置盲区以外，还有多种原因会导致快切换装置盲区。例如，高压开关跳闸后，高压开关常闭接点信号引入机组的气门关闭，整个系统处于瞬间关闭状态。由于正常电压未能与整个电路相连，信号的稳定性和应用性收到影响，不可能发送到发动机组保护装置，相应的保护装置无法和厂用电快切换装置有效连接，这也会导致快切换装置盲区。常用母线失压也会导致快切换装置盲区。在厂用电系统运行过程中，当开关合闸速度在60～100ms时，失压整定约为40%Un。这时，母线的电压并不是电动机的合成反馈电压，而是随着发电机转速下降的励磁电压，频差和相差大。这样会使得快切换装置盲区

3.切换闭锁方式

在电厂运行过程中，当出现母线失压情况的时候，以下情况不可以启动厂用快切装置，只能进行闭锁等待复归：其一，厂用母线故障导致出现失压情况，不

能切换，这样可以避免故障范围的扩大;其二，备用电源故障，不能切换。

（1）厂用母线故障导致出现的失压，不能切换

一般而言，厂用电母线的工作电源开关均装设了过流保护装置，一些厂用电母线还装设了差动保护装置。通过这两个保护装置的安装，可以有效监测母线故障情况，进而在出现故障的时候，进行接点闭锁快切装置。

（2）备用电源故障，不能切换

备用电源工作方式的不同，也就体现了备用电源故障闭锁快切装置运行方式的差异。主要包括两种情况：备用变热备用、备用变冷备用。

三、结束语

总而言之，在厂用电机组运行中，应用快切装置可以有效提高电机组运行的安全性，并且也是避免电母线失电的有效手段，具有很高的切换成功率，在厂用电机组运行中得到了广泛的应用。通过对实践工作的分析与总结，深入了解了快切装置的运行原理，同时也分析了快切装置实际应用注意问题，在一定程度上，提高了快切装置在电力系统发挥的作用，为我国电力事业的可持续发展做出了巨大贡献。

参考文献

[1]杨文超，刘建波，陈杰，郑兵，霍彦生.厂用电开关故障导致厂用电切换失败的分析与改进[J].神华科技，2011（04）.

[2]梅兴虎，郭伟.厂用电快速切换技术的应用与研究[A].中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（上册）[C].2008.

[3]潘海波.MFC2000-2型微机快速切换装置的设计原理及应用[J].兰州工业高等专科学校学报，2006（03）.

[4]石峰.380V厂用电快切装置的应用[J].广东电力，2011（07）.

[5]梅兴虎，郭伟.厂用电快速切换技术的应用与研究[A].中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（上册）[C].2008.

[6]杨文超，刘建波，陈杰，郑兵，霍彦生.厂用电开关故障导致厂用电切换失败的分析与改进[J].神华科技，2011（04）.