电厂厂用电快切整定

厂用电快速切换整定原则

1 6KV 厂用母线在切断工作电源时电动机反馈电压变化特点

假设有图1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压器引入，备用电源由电厂高压母线或由系统经起动/备用变引入。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 ，此时厂用母线失电，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，称其为残压，残压的频率和幅值将逐渐衰减。

1．1 300MW 机组母线反馈电压特性

以极坐标形式绘出的某300MW 机组6KV 母线残压相量变化轨迹(残压衰减较慢的情况)如图2所示。

图１ 厂用电一次系统（一段）简图 图２ 母线残压特性示意图

1．2 300MW 直流炉机组母线反馈电压特性

6KV 母线反馈电压V

和备用电源电压V 之间相角差Φ和时间t 的参数表1

6KV 母线反馈电压VD 和备用电源电压VS 之间相角差Φ和时间t 的参数表2（不同负荷变化完全不同）

表2中610ms 时为经捕同期合上备用电源，电源中断过程中最低电压为43.1%U n 经0.05S 电压恢复至52%U n 。

300MV 汽4炉机组6KV 母线反馈电压特性

0.4S

0.7S

0.1S

0.5S

0.9S

0.6S 0.2S

4DL

3DL

1DL 2DL

1．4 断路器合闸时间小于100ms 是应用快切的先决条件，所以快切过程中反馈电压和备用电源频差△f<0.8Hz 、相角差Φ≤25°，电压差△U 〈43% U n 。

2 厂用电快切装置整定

2．1 频差闭锁整定

频差闭锁值一般按实测数据选定。一般由于200MW 及以上机组的频差特性相似，当装置有捕同期合闸功能时，闭锁频差取⊿fB=4~5Hz ；装置仅有快切功能时，取⊿fB=2~3Hz 。

2．2 快切闭锁相角整定

电动机在自启动过程中，按允许合闸角60º计算，快切按实际频差1f ∆计算，断路器合闸时间按快切发出合闸脉冲至断路器合上的全部时间)(s t H 计算，则合闸过程角1α∆为：

1α∆=360º⨯1f ∆⨯H t

H t 约在60ms 时1f ∆取0.6Hz ，15≤ϕº；60ms ＜H t ＜100ms 时，1f ∆取0.7～0.8 Hz ，；

28≤ϕº；快切闭锁角+∆θ=60 º- 1α∆。

如果用差压闭锁，则差压闭锁值B U ∆为：

B U ∆=2sin n U （+∆θ/2）

式中N U ——额定二次电压，32º＜+∆θ＜47º

如果初始相角差ϕ较大时为提高快切装置动作成功率，+∆θ可适当放大一些。

2．3 捕同期切换整定

在快切装置被闭锁，或断路器合闸时间H t ＞100ms 快切功能停用时，由捕同期功能完成合上备用电源时，其合闸原则应选定在第一周后期和第二周前期。为简化计算，可取保守的近似值：ϕ=300º～420º（或-60º～60º）范围内（理论上允许ϕ的范围值比上述大）。2f ∆是捕同期过程中的频差实测值，2f ∆=2.7～3Hz ，一般取2f ∆=2.85Hz ，则合闸角2α∆≈360º

⨯2f ∆⨯H t ，捕同期导前角或开放角-∆θ为：-∆θ=2α∆ 。 2．4 残压闭锁电压1U 整定

在快切和捕同期失败或由于断路器合闸时间H t ＞100ms 不具备快切要求时，备用电源自投可用慢切功能，但应在反馈电压较小时才允许合闸。此电压可按备用电源断路器合上时，不超过40%N U 为计算原则。当H t ＞100ms 时，准确的计算应按反馈电压实际衰减曲线由合闸瞬间反馈电压U =40%N U 点向前推H t 后的反馈电压值(即残压闭锁电源IB U )所以IB U ＞40%N U 。如果H t 在60ms 左右可近似取IB U =40%N U 。

2．5 失压起动电压dz U 2整定

当厂用工作电源断路器1DL （2DL ）未断开，而电源消失时，备合闸装置的起动电压，既失压起动电压dz U 2一般取（0.25～0.3）N U 。

2．6 失压起动时间1T 整定

按躲过高压厂用系统故障时残压小于或等于dz U 2并与切除故障的对应保护最长时间相配合，一般取1T =0.5～0.6S 。

2．7 备用电源有电压鉴定dz U 3整定

按备用厂用电源6KV 母线最低电压整定，一般应取dz U 3=0.7N U 。