杜樹(shù)鑫

（中國(guó)石油錦州石化分公司，遼寧錦州，121000）

無(wú)擾動(dòng)快切定值整定

杜樹(shù)鑫

（中國(guó)石油錦州石化分公司，遼寧錦州，121000）

快切技術(shù)推廣的時(shí)間不長(zhǎng)，很多用戶(hù)不知道定值該如何整定，甚至有的企業(yè)只保留快切裝置光差保護(hù)啟動(dòng)功能，其它功能由傳統(tǒng)備自投完成。本文通過(guò)作者本人對(duì)快切裝置幾年的應(yīng)用經(jīng)歷，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況介紹一下快切裝置定值整定的經(jīng)驗(yàn)值。

失壓；快速切換；同期切換；殘壓切換；備自投

石油化工行業(yè)對(duì)供電穩(wěn)定性要求很高，電廠(chǎng)廠(chǎng)用電一般為主備電源供電形式，主備電源之間通過(guò)快切進(jìn)行互投。生產(chǎn)裝置一般為兩條電源單母線(xiàn)分段形式供電，在母聯(lián)處裝快切裝置。以單母線(xiàn)分段供電形式為例，無(wú)擾動(dòng)快切裝置對(duì)母線(xiàn)電壓、頻率、相位實(shí)時(shí)跟蹤，一段母線(xiàn)失電，正常段母線(xiàn)會(huì)根據(jù)兩母線(xiàn)段的相位和角差，在沖擊允許范圍內(nèi)快速合上母聯(lián)開(kāi)關(guān)，其中快速切換完成時(shí)間只需100ms左右?，F(xiàn)實(shí)中根據(jù)我們公司和很多兄弟企業(yè)實(shí)際的動(dòng)作來(lái)看，無(wú)擾動(dòng)快切快速切換和同期切換的成功率不高，誤動(dòng)和拒動(dòng)也時(shí)有發(fā)生。此時(shí)定值的整定設(shè)置就至關(guān)重要，快切技術(shù)推廣的時(shí)間不長(zhǎng)，很多用戶(hù)不知道定值該如何整定，甚至有的企業(yè)只保留快切裝置光差保護(hù)啟動(dòng)功能，其它功能由傳統(tǒng)備自投完成。

1　無(wú)擾動(dòng)快切應(yīng)用

石油化工行業(yè)對(duì)供電穩(wěn)定性要求很高，電廠(chǎng)廠(chǎng)用電一般為主備電源供電形式，主備電源之間通過(guò)快切進(jìn)行互投。生產(chǎn)裝置一般為兩條電源單母線(xiàn)分段形式供電，在母聯(lián)處裝快切裝置。以單母線(xiàn)分段供電形式為例，無(wú)擾動(dòng)快切裝置對(duì)母線(xiàn)電壓、頻率、相位實(shí)時(shí)跟蹤，一段母線(xiàn)失電，正常段母線(xiàn)會(huì)根據(jù)兩母線(xiàn)段的相位和角差，在沖擊允許范圍內(nèi)快速合上母聯(lián)開(kāi)關(guān)，其中快速切換完成時(shí)間只需100ms左右?，F(xiàn)實(shí)中根據(jù)我們公司和很多兄弟企業(yè)實(shí)際的動(dòng)作來(lái)看，無(wú)擾動(dòng)快切快速切換和同期切換的成功率不高，誤動(dòng)和拒動(dòng)也時(shí)有發(fā)生，此時(shí)定值的整定設(shè)置就至關(guān)重要。

2　無(wú)擾動(dòng)快切的原理

石油化工企業(yè)負(fù)荷大多為三相電動(dòng)機(jī)，在電源斷電后，由于慣性及存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能量，電動(dòng)機(jī)短時(shí)間將繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，此時(shí)部分電動(dòng)機(jī)是以感應(yīng)發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行，殘壓的大小和頻率隨時(shí)間變化而變化。大型機(jī)組的電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)存的電磁能和機(jī)械能相當(dāng)可觀，并且殘壓的衰減速度較為緩慢，由于不存在原動(dòng)力和勵(lì)磁，母線(xiàn)殘壓的幅值和頻率將隨時(shí)間逐漸衰減，殘壓與備用電源電壓間的相位差將逐漸增大。當(dāng)母線(xiàn)失壓后，母線(xiàn)殘壓相量的變化軌跡如圖1所示。

圖1　殘壓特性曲線(xiàn)

3　快切的啟動(dòng)方式

快切裝置啟動(dòng)分為品質(zhì)啟動(dòng)、失壓?jiǎn)?dòng)、保護(hù)啟動(dòng)、開(kāi)關(guān)變位啟動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)。其中保護(hù)啟動(dòng)、開(kāi)關(guān)變位啟動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)屬于外部結(jié)點(diǎn)觸發(fā)，不涉及定值整定。

3.1品質(zhì)因數(shù)啟動(dòng)。品質(zhì)因數(shù)啟動(dòng)的原理是，當(dāng)故障電源電壓低于設(shè)定電源電壓，頻差大于設(shè)定頻差，同時(shí)故障線(xiàn)電流小于設(shè)置的電流越限值，品質(zhì)切換開(kāi)始啟動(dòng)。

根據(jù)無(wú)擾動(dòng)快切的動(dòng)作原理，定值不能偏離正常電源各項(xiàng)參數(shù)太大，如果偏離太大，快速切換和同期切換的成功率就越低；定值也不能和正常電源各項(xiàng)參數(shù)太接近，太接近容易在電網(wǎng)稍有波動(dòng)就會(huì)動(dòng)作，動(dòng)作的次數(shù)越多，造成系統(tǒng)波動(dòng)的機(jī)率越大。

這里推薦品質(zhì)啟動(dòng)的電壓小于等于額定電壓的90%，頻差大于等于1HZ，電流越限制設(shè)置為85%的正常負(fù)荷電流。電流越限值有很多爭(zhēng)議，很多人建議設(shè)置為30%的負(fù)荷電流，確?？烨醒b置不誤動(dòng)，但實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中，負(fù)荷電流設(shè)置太低會(huì)降低快速切換和同期切換的成功率，甚至?xí)霈F(xiàn)拒動(dòng)現(xiàn)象。

3.2失壓?jiǎn)?dòng)。失壓?jiǎn)?dòng)檢測(cè)故障線(xiàn)電流低于電流越限值，故障電源電壓低于整定電壓并到達(dá)延時(shí)快切裝置開(kāi)始啟動(dòng)。

失壓?jiǎn)?dòng)為品質(zhì)因數(shù)啟動(dòng)的后備啟動(dòng)方式，考慮和品質(zhì)因數(shù)啟動(dòng)的配合，將失壓?jiǎn)?dòng)門(mén)檻值設(shè)為正常電壓的70%。失壓?jiǎn)?dòng)后快速切換和同期切換的成功率很低，大多進(jìn)入殘壓切換方式，系統(tǒng)波動(dòng)是必不可免的，這樣短時(shí)電壓波動(dòng)深度不大的“晃電”，如果品質(zhì)因數(shù)沒(méi)有成功啟動(dòng)，失壓也盡量不要頻繁啟動(dòng)，所以這里設(shè)置延時(shí)100ms，100ms內(nèi)系統(tǒng)電壓恢復(fù)至70%以上，快切裝置不啟動(dòng)。

3.3其他啟動(dòng)。保護(hù)啟動(dòng)一般是光纖縱差保護(hù)啟動(dòng)后，向快切裝置發(fā)送一個(gè)結(jié)點(diǎn)信息，快切裝置啟動(dòng)。開(kāi)關(guān)變位啟動(dòng)主要是應(yīng)對(duì)斷路器故障偷跳或誤操作將進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)誤分等情況造成進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)在快切裝置沒(méi)有閉鎖退出的情況下分閘，此時(shí)快切裝置啟動(dòng)合上備用電源。手動(dòng)啟動(dòng)是有計(jì)劃的通過(guò)快切裝置進(jìn)行倒閘操作。這三項(xiàng)啟動(dòng)方式是不需要定值的，都是通過(guò)硬結(jié)點(diǎn)啟動(dòng)的。

4　快切的切換方式

快切裝置啟動(dòng)后，切換方式分為快速切換、同期切換和殘壓切換。

4.1快速切換?？焖偾袚Q根據(jù)快切裝置的原理并考慮到備用電源的安全，設(shè)置備用電源和故障段的角差小于30度，頻差小于2Hz時(shí)啟動(dòng)快速切換，這時(shí)對(duì)故障段所帶負(fù)荷和備用電源都不會(huì)造成沖擊，這也是我們最想要的切換方式。

4.2同期切換?？焖偾袚Q沒(méi)有成功啟動(dòng)，快切裝置進(jìn)入同期切換階段，這里需要設(shè)置一個(gè)同期切換越前角，因?yàn)樾枰紤]開(kāi)關(guān)的合閘時(shí)間，這個(gè)值不是固定的，需要根據(jù)不同開(kāi)關(guān)的合閘速度，對(duì)于一般設(shè)為越前-30到-40度。

4.3殘壓切換?？焖偾袚Q和同期切換都沒(méi)有成功，快切裝置將進(jìn)入殘壓切換階段，殘壓切換其實(shí)就相當(dāng)于傳統(tǒng)的“備自投”，這時(shí)投入備用電源就需要考慮系統(tǒng)的沖擊和安全性。所以失壓系統(tǒng)的殘壓需要保證足夠的低，在這里設(shè)置為系統(tǒng)電壓的20%-30%。另外根據(jù)備用系統(tǒng)的容量，需要甩去一部分負(fù)荷。

5　結(jié)語(yǔ)

快切裝置還需要設(shè)置串聯(lián)、同時(shí)、并聯(lián)的切換方式，所謂串聯(lián)切換就是裝置啟動(dòng)時(shí)先將故障電源開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，然后將備用電源投入；同時(shí)切換是裝置啟動(dòng)時(shí)同時(shí)向故障電源發(fā)跳閘和備用電源開(kāi)關(guān)發(fā)合閘命令，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)的跳閘速度比合閘速度快，在某種意義上也是一種串聯(lián)形式；并聯(lián)切換是先合備用電源開(kāi)關(guān)后分故障電源開(kāi)關(guān)，企業(yè)要根據(jù)各自特點(diǎn)選擇不同的切換方式?？烨醒b置的出現(xiàn)有效擬補(bǔ)了備自投裝置的不足，我們需要根據(jù)企業(yè)配電系統(tǒng)的特點(diǎn)，整定合適的定值以便更好的利用快切技術(shù)，保證供電平穩(wěn)安全。

［1］常美生.高電壓技術(shù)［M］.北京，中國(guó)電力出版社，2007

［2］華智明，張瑞林.電力系統(tǒng)［M］.重慶，重慶大學(xué)出版社，1997

［3］許建安，王鳳華.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算［M］.北京，中國(guó)水利水電出版社，2007

［4］劉介才.工廠(chǎng)供電［M］.北京，中國(guó)機(jī)械出版社，2009

［5］周紹英，牛秀巖.電機(jī)與拖動(dòng)［M］.北京，中央廣播電視大學(xué)出版社，1994

Microcomputer Type Fast Cutting Device Fixed Value Setting

Du Shuxin
（Petrochina JinZhou Petrochemical Company，Jinzhou Liaoning，121000）

Fast cutting technology promotion time is not long，many users do not know how to set the value of the setting，and even some companies to retain only the fast cut light differential protection device startup function，other functions from the traditional prepared from the cast is completed.In this paper，the author means to quickly cut through years of application，according to the actual site conditions introduce fast cutting device setting value of experience.

low pressure；fast switching；switching the same period；residual voltage switch；prepared from the cast