段玉強(qiáng)

摘 要：人們生活水平的提高，加大了電量的使用量，這對(duì)于發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，既是一種挑戰(zhàn)也是一種機(jī)遇，快速切換裝置在發(fā)電廠中的應(yīng)用，既可以提高輸電量，又可以對(duì)電路進(jìn)行有效的保護(hù)。該文通過(guò)對(duì)東大金智廠家生產(chǎn)的MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置的介紹，對(duì)快速切換裝置的應(yīng)用模式進(jìn)行研究，從原理、切換方式以及在切換過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題、故障分析、裝置技術(shù)改進(jìn)等方面進(jìn)行論述，進(jìn)而確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：快速切換裝置 發(fā)電廠 應(yīng)用 分析

中圖分類(lèi)號(hào)： TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）10（a）-0083-02

1 前言

對(duì)于大部分發(fā)電廠而言，其供電系統(tǒng)一般有兩個(gè)獨(dú)立的供電電源，即母線工作電源和備用電源，發(fā)電廠整體電源運(yùn)行水平會(huì)直接影響到發(fā)電廠安全穩(wěn)定發(fā)電狀況，基于此，發(fā)電廠的電源必須要具備即時(shí)切換裝置，可以根據(jù)發(fā)電廠對(duì)電量的輸送需求，維持整個(gè)電路的穩(wěn)定性。東大金智廠家生產(chǎn)的MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了同一段母線工作電源和備用電源之間的切換，保證了供電的連續(xù)性。

2 快速切換裝置的原理

東大金智廠家生產(chǎn)的MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置適用于發(fā)電廠廠用電切換中，在電源切換時(shí)，MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置不會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行中斷或者對(duì)設(shè)備造成損壞。MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置采用工作開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)直接起動(dòng)備用電源投入的形式運(yùn)行，采樣計(jì)算工作電源和備用電源的壓差、頻差、相差，借鑒發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期的同期捕捉原理。母線工作電源和備用電源可以在同一時(shí)段進(jìn)行電源切換，母線反饋電壓與備用電源電壓間相角差比較大，可以達(dá)到180°，這時(shí)將會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)造成很大的合閘沖擊，需要加固定延時(shí)的切換方式，也因切換時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行方式對(duì)故障類(lèi)型進(jìn)行判斷。

3 快速切換裝置的切換方式

3.1 按開(kāi)關(guān)動(dòng)作順序?qū)η袚Q方式進(jìn)行分類(lèi)

按照MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置開(kāi)關(guān)動(dòng)作順序可以把切換方式分為三類(lèi)，分別是：并聯(lián)切換、串聯(lián)切換、同時(shí)切換，并聯(lián)切換需要在MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置應(yīng)用之前，關(guān)閉備用電源，母線工作電源和備用電源出現(xiàn)短時(shí)間的并聯(lián)。然后，跳開(kāi)母線工作電源，這種方式多用于正常切換，在起、停機(jī)過(guò)程中，可以合理控制開(kāi)關(guān)順序。串聯(lián)切換需要在MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置應(yīng)用之前跳開(kāi)母線工作電源，然后確認(rèn)工作開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，關(guān)閉備用電源的開(kāi)關(guān)，母線斷電時(shí)間至少要與備用開(kāi)關(guān)合閘時(shí)間相同，串聯(lián)切換方式多用于事故處理中。同時(shí)切換介于并聯(lián)切換和串聯(lián)切換之間，合備用電源命令需要在跳工作命令發(fā)出之后，工作開(kāi)關(guān)跳開(kāi)之前發(fā)出，并保障母線斷電時(shí)間要大于0 ms，而小于備用電源開(kāi)關(guān)合閘的時(shí)間。

3.2 按起動(dòng)原因?qū)η袚Q方式進(jìn)行分類(lèi)

按照起動(dòng)原因?qū)FC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置切換方式進(jìn)行分類(lèi)，主要包括：正常手動(dòng)切換、事故自動(dòng)切換、不正常情況自動(dòng)切換，正常手動(dòng)切換由操作人員手動(dòng)控制，快速切換裝置按照事先設(shè)定的手動(dòng)切換模式進(jìn)行分合閘處理。事故自動(dòng)切換由保護(hù)接點(diǎn)起動(dòng)，發(fā)變組、廠變和其他保護(hù)出口跳工作電源開(kāi)關(guān)的同時(shí)，起動(dòng)快速電源切換裝置，并可以按照設(shè)定的方式進(jìn)行切換，不正常情況的自動(dòng)切換主要體現(xiàn)在母線失壓和工作電源開(kāi)關(guān)失誤跳閘中。如果出現(xiàn)母線失壓情況，母線電壓會(huì)低于額定電壓，出現(xiàn)延時(shí)，這時(shí)裝置會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，并按照設(shè)定的方式進(jìn)行切換，如果工作電源開(kāi)關(guān)誤跳，工作開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)起動(dòng)裝置，在切換條件滿足時(shí)，合上備用電源。

3.3 按切換速度分類(lèi)

快速切換

短延時(shí)切換

同期捕捉切換

殘壓切換

4 快速切換裝置切換過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題

4.1 開(kāi)關(guān)位置異常

MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置起動(dòng)切換的必要條件是母線工作電源和備用電源必須有一個(gè)處于關(guān)閉有一個(gè)處于打開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)PT隔離開(kāi)關(guān)必須合上，這樣才能起動(dòng)MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置。但是在快速切換的過(guò)程中，總是容易出現(xiàn)開(kāi)關(guān)位置異常的現(xiàn)象，在正常監(jiān)測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置根本無(wú)法起動(dòng)，裝置會(huì)發(fā)出閉鎖中控信號(hào)，并進(jìn)入等待復(fù)歸狀態(tài)。這時(shí)，MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置無(wú)法根據(jù)不同的切換方式分別處理并給出位置異常的閉鎖信號(hào)，跳開(kāi)的開(kāi)關(guān)未能跳開(kāi)，開(kāi)關(guān)位置出現(xiàn)異常，MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置將會(huì)失去耦合功能，降低裝置綜合控制性能[2]。

4.2 備用電源失電監(jiān)測(cè)

當(dāng)MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置的工作電源或者備用電源投入時(shí)，備用電源出現(xiàn)失電，裝置將無(wú)法進(jìn)行切換操作，報(bào)警系統(tǒng)無(wú)法根據(jù)信號(hào)模式對(duì)裝置進(jìn)行處理。備用電源如果長(zhǎng)期處于失電監(jiān)測(cè)狀態(tài)，電源系統(tǒng)將無(wú)法正常進(jìn)入到等待復(fù)歸狀態(tài)以及運(yùn)行，備用電源出現(xiàn)失電監(jiān)測(cè)主要由復(fù)歸狀態(tài)設(shè)置不合理引起。后備電源失電監(jiān)測(cè)會(huì)使MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置喪失快速、同捕切換功能，只可以進(jìn)行殘壓切換，根據(jù)MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置實(shí)際運(yùn)行的效果來(lái)看，可以對(duì)母線工作電源和備用電源進(jìn)行合理的切換，但是出現(xiàn)的失電監(jiān)測(cè)情況也大大影響了切換的效率。

5 廠用電切換注意事項(xiàng)

根據(jù)開(kāi)關(guān)位置異常帶來(lái)的由于廠用母線上電動(dòng)機(jī)的特性有較大差異，合成的母線殘壓特性曲線與分類(lèi)的電動(dòng)機(jī)相角、殘壓曲線的差異也較大，因此安全區(qū)域的劃定嚴(yán)格來(lái)說(shuō)需根據(jù)各類(lèi)電動(dòng)機(jī)參數(shù)、特性、所帶負(fù)荷等因素通過(guò)計(jì)算確定。實(shí)際運(yùn)行中，可根據(jù)典型機(jī)組的試驗(yàn)確定母線殘壓特性。試驗(yàn)表明，母線電壓和頻率衰減的時(shí)間、速度和達(dá)到最初反相的時(shí)間，主要取決于試驗(yàn)前該段母線的負(fù)載。負(fù)載越多，電壓、頻率、下降得越慢，達(dá)到首次反相和再次同相的時(shí)間越長(zhǎng)。而相同負(fù)載容量下，負(fù)荷電流越大，則電壓、頻率下降得越快，達(dá)到最初反相和同相的時(shí)間越短。

注意快速切換時(shí)間：快速切換時(shí)間涉及到兩個(gè)方面，一是開(kāi)關(guān)固有跳合閘時(shí)間，二是快切裝置本身的動(dòng)作時(shí)間。就開(kāi)關(guān)固有跳合閘時(shí)間而言，當(dāng)然是越短越好，特別是備用電源開(kāi)關(guān)的固有合閘時(shí)間越短越好?？焖匍_(kāi)關(guān)的合閘時(shí)間一般小于100 ms，有的甚至只有40～50 ms左右，這為實(shí)現(xiàn)快速切換提供了必要條件。假定事故前工作電源與備用電源同相，并假定從事故發(fā)生到工作開(kāi)關(guān)跳開(kāi)瞬間，兩電源仍同相，則若采用同時(shí)方式切換，且分合閘錯(cuò)開(kāi)時(shí)間（斷電時(shí)間）整定得很小（如10 ms），則備用電源合上時(shí)相角差也很小，沖擊電流和自起動(dòng)電流均很小。

6 結(jié)語(yǔ)

在上文研究的內(nèi)容中，筆者對(duì)MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置的原理、切換方式以及在切換過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題及注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行了研究，進(jìn)而明確了發(fā)電廠用電系統(tǒng)安全可靠性的重要性。所以發(fā)電廠要合理設(shè)置電源切換的模式，技術(shù)人員要能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)快速切換裝置的故障，采取有效的措施進(jìn)行處理，使其可以全面控制管理發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)的安全性和可靠性。

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