文/陳才平

1 項目概況

該化工企業(yè)，工藝流程具有連續(xù)性，供電突然中斷將造成重大損失。企業(yè)場內(nèi)現(xiàn)采用的是兩條電源之間的備自投裝置來實現(xiàn)供電的可靠性，但近年來多次發(fā)生其中一條電源線路故障，備自投雖然正常動作，但裝置仍停車，造成重大損失。電源快速切換裝置能夠取代備自投裝置，進(jìn)行電源快速切換，最大程度保證供電連續(xù)性。

該廠6kV供電系統(tǒng)均采用雙電源單母線分段運行方式。當(dāng)外電網(wǎng)110kV線路單回路發(fā)生故障時，總變6kV備自投裝置跳開故障進(jìn)線，合上母聯(lián)斷路器。二期總變失電時間大于1.2s，一期總變大于0.9s，根據(jù)實際停電情況，停電時間大于2.5s。

總結(jié)：外線故障頻發(fā)，雖具有備自投裝置可靠動作，但由于備自投裝置必須在電壓低于母線殘壓30%以下才能動作，造成失電時間長，低壓接觸器釋放，裝置停車。所以目前急需引進(jìn)一套能在外電網(wǎng)單線故障情況下能迅速投入備用電源的裝置，來滿足化工連續(xù)生產(chǎn)的要求。

2 快切技術(shù)的發(fā)展分析

隨著硬件水平的不斷提高以及裝置要求的提高，廠用快切裝置也不斷發(fā)展。廠用快切裝置在國外是ABB公司處在領(lǐng)先位置，其在上個世紀(jì)八十年代就提出了包括快速切換、同期捕捉切換、以及殘壓切換在內(nèi)的多種切換方式組合。其產(chǎn)品SUE3000在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛；

在國內(nèi)很早就發(fā)布了關(guān)于《廠用電源快速切換裝置的通用技術(shù)條件》作為快切裝置的設(shè)計、生產(chǎn)、試驗和應(yīng)用的依據(jù)，所以快切裝置技術(shù)是比較成熟的。所有這些產(chǎn)品的理論核心都是包括快速切換、同期捕捉切換和殘壓切換等組合切換方式，只是在實現(xiàn)方式和手段上各不相同。

2.1 快切功能

快切裝置有快速切換、首次同相切換、剩余電壓切換、延時切換?？烨醒b置首先考慮快速切換，在快速切換不滿足條件的情況下，再進(jìn)行首次同相切換，若還不滿足條件，在依次往下選擇。表1詳細(xì)記錄所有功能的動作時間和對負(fù)荷影響。

表1

3 快切裝置可行性方案

我廠6kV系統(tǒng)是滿足使用快切裝置的基本條件的，但是低電壓信號無法啟動快速切換功能，因此需要引入110kV線路保護(hù)信號來彌補這一不足。

3.1 啟動信號的引入

需引入110kV輸電線路保護(hù)信號輸入到快切裝置，比如新增線路的光纖差動保護(hù)信號，因為光纖差動靈敏度較高，故障信號傳輸無衰減，抗干擾性強，提高快速切換的成功率。

3.2 快切功能的啟動條件

（1）變壓器非電量保護(hù)；

（2）變壓器電流保護(hù)啟動信號；

（3）變壓器差動保護(hù)動作信號；

（4）110kV線路光纖差動。

3.3 快切裝置可行性分析

系統(tǒng)在正常運行時由進(jìn)線1（進(jìn)線2）向母線供電，1DL（2DL）在合位，2DL（1DL）在分位，進(jìn)線2（1）電源為進(jìn)線1（2）電源的備用電源。如因故障等原因造成進(jìn)線1（2）電源失去時，WBKQ01C裝置能迅速啟動，將進(jìn)線2（1）電源投入。當(dāng)進(jìn)線1（2）故障排除后，可由手動方式起動WBKQ01C裝置重新切換到進(jìn)線1（2）供電的狀態(tài)，如圖1所示。

在改造完成后，每臺廠用電快切裝置能對一段廠用電母線的工作電源與備用電源進(jìn)行快速切換控制，并具備以下功能：

（1）正常切換：操作員可通過DCS系統(tǒng)手動起動裝置，完成從工作電源到備用電源，或由備用電源到工作電源的雙向切換。正常切換具有串聯(lián)切換和并聯(lián)切換或同時切換方式；

（2）事故切換：裝置在工作電源故障的情況下，工作電源與備用電源可以互為切換，即雙向切換。并具有快速切換和慢速切換兩種事故切換方式，快速切換具有同期捕捉功能；

（3）特殊功能：裝置根據(jù)起動/備用變壓器高壓側(cè)斷路器的工作狀態(tài)，具有冷備用和熱備用兩種工作方式，冷備用方式可采用手動選擇，在冷備用方式下，電壓比較采用起動/備用變壓器高壓側(cè)母線電壓信號，事故切換時先合起動/備用變壓器高壓側(cè)斷路器，再合低壓側(cè)斷路器及6kV工作段備用電源進(jìn)線斷路器；熱備用時電壓比較采用起動/備用變壓器低壓側(cè)6kV備用段電壓信號。快切裝置屏上具有冷熱備用方式選擇開關(guān)和不對應(yīng)報警指示信號。

圖1

3.4 自檢功能

裝置好完善的自檢功能，針對內(nèi)部電路、跳合閘繼電出口以及所設(shè)參數(shù)都能自動巡檢，在發(fā)現(xiàn)故障時即可報警，同時故障原因會自動顯示或打印等功能，并以干接點形式輸出信號。正常裝置輸出信號接點容量為：DC110V、1A；跳合閘及誒單容量為：DC110V，5A。

4 結(jié)語

通過本次針對快切系統(tǒng)改造，工廠用電最大限度地節(jié)約了成本，同時，也有效的縮短改造工期以及改造費用的控制，同時顯著提升快切系統(tǒng)改造后的整體效益。同時解決了110kV內(nèi)網(wǎng)和主變單線故障帶來失電問題，保證化工生產(chǎn)的持續(xù)性供電。