探析火電廠中廠用電快切系統(tǒng)的應(yīng)用

吳輝燕

摘 要：隨著廠用電快切系統(tǒng)在火電廠中的作用日益凸顯，為了更好地實(shí)現(xiàn)其作用，促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對其應(yīng)用進(jìn)行了簡要分析。以MFC2000-2微機(jī)廠用快速切換裝置為例，介紹了其功能和切換方式，然后提出了必要的運(yùn)行要求，并結(jié)合實(shí)例分析了其故障的原因。

關(guān)鍵詞：火電廠；廠用電快切系統(tǒng)；MFC2000-2微機(jī)切換裝置；安全

中圖分類號：TM762.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0025-02

火力發(fā)電是一種重要的發(fā)電方式，為了安全、穩(wěn)定地供電，需要保證火電廠各項(xiàng)設(shè)備都能夠正常運(yùn)行。就一般情況而言，火電廠都有備用和廠用2個(gè)電源，它們有各自的用途。用電切換通常是指上述兩者之間的切換，比如當(dāng)廠用電源出現(xiàn)故障時(shí)，為了避免故障擴(kuò)大，維護(hù)電力系統(tǒng)正常工作，需要及時(shí)實(shí)現(xiàn)廠用電源到備用電源的切換。廠用電快切系統(tǒng)是進(jìn)行電源切換的重要裝置，它關(guān)乎發(fā)電廠的用電安全，所以，利用切換電源可以降低事故的發(fā)生率。在實(shí)際應(yīng)用中，必須要嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。

1 實(shí)例分析

某火電廠為了擴(kuò)大規(guī)模，引進(jìn)了多臺大容量火電機(jī)組。為了保證電廠能夠正常發(fā)電，廠用電系統(tǒng)必須安全、可靠，而這關(guān)鍵在于廠用電切換。由于新電動機(jī)容量大，所以，廠用母線斷電之后，電壓的衰減速度較慢。以往該廠使用的是SN型少油斷路器，但在電源切換過程中不會破壞設(shè)備，有利于降低事故發(fā)生率。為了適應(yīng)新的變化，需對其加以改進(jìn)。6 kV廠用電快切系統(tǒng)采用的是MFC2000-2微機(jī)廠用快速切換裝置，主要負(fù)責(zé)工作電源和備用電源母線之間的切換。另外，在工作電源開關(guān)跳開后，采用串聯(lián)切換方式可以迅速合上備用電源的開關(guān)。

2 MFC2000-2微機(jī)廠用快速切換裝置

該裝置有正常切換、不正常切換和事故切換三種切換起動方式，另有并聯(lián)、串聯(lián)和同時(shí)切換三種切換方式。并聯(lián)切換屬于快速切換，串聯(lián)和同時(shí)切換既有快速切換功能，又有捕捉切換、殘壓切換等功能。如果受條件限制不能實(shí)現(xiàn)快速切換，系統(tǒng)會自動轉(zhuǎn)為同期捕捉切換或殘壓切換。

2.1 正常切換

采用手動起動的方式屬于雙向切換，即能夠?qū)崿F(xiàn)工作電源和備用電源之間的相互切換。同時(shí)，正常切換又可以分為兩種情況：①正常并聯(lián)切換。當(dāng)并聯(lián)自動能夠快速切換時(shí)，先將備用開關(guān)合上，經(jīng)過一定延時(shí)再跳開工作開關(guān)。如果條件不滿足，應(yīng)立即閉鎖等待復(fù)歸。②正常同時(shí)切換。先發(fā)布跳開工作開關(guān)的指令，如果條件允許切換，再發(fā)布備用開關(guān)的指令。可提前設(shè)定延時(shí)，以實(shí)現(xiàn)先分后合。

2.2 不正常切換

采用保護(hù)起動的方式屬于單向切換，所以，只能將工作電源切為備用電源。當(dāng)系統(tǒng)被檢測到出現(xiàn)異常時(shí)，可以自動起動。不正常切換可分為以下兩種情況：①低電壓起動。廠用母線的三相電壓都比設(shè)計(jì)值要低，且時(shí)間超過了設(shè)計(jì)值，此時(shí)，需要串聯(lián)切換。②工作電源開關(guān)誤調(diào)。在各種因素的影響下引發(fā)開關(guān)誤跳時(shí)，如果切換條件滿足，則需要合上備用電源。

2.3 事故切換

采用保護(hù)起動的方式也屬于單向切換，即從保護(hù)起動接點(diǎn)輸入。在事故串聯(lián)切換時(shí)，先將工作開關(guān)跳開，在符合切換條件的情況下合上備用電源。事故同時(shí)切換即先發(fā)出跳開工作開關(guān)的指令，確定其滿足切換條件后，再發(fā)出合上備用開關(guān)的指令。

3 系統(tǒng)運(yùn)行要求及故障注意事項(xiàng)

3.1 運(yùn)行要求

廠用電切換系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性直接影響著電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，其影響因素有很多，比如切換方式、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、故障危害程度、開關(guān)條件等。為了保證切換的安全、可靠，需滿足以下要求：①要有工作電源和備用電源，兩者相互獨(dú)立，但源自同一個(gè)系統(tǒng)。其電壓在正常工作時(shí)可以有一定的相角差，必須控制在20°以內(nèi)。②快速斷路器。該廠以往使用的是少油式斷路器，合閘時(shí)間過長，不適用于快速切換。隨著技術(shù)和設(shè)備的改進(jìn)，該廠開始使用真空斷路器，合閘、分閘的時(shí)間相應(yīng)縮短了，多在40～80 ms之間。當(dāng)前使用的真空斷路器合閘時(shí)間為65 ms，分閘時(shí)間為60 ms，適用于廠用電快速切換。③工作電源必須配備有快速動作保護(hù)。為了確保廠用電快切系統(tǒng)正常運(yùn)行，就對工作人員提出了一定的要求，即交接班后要對快切裝置進(jìn)行全面檢查，如果發(fā)現(xiàn)有報(bào)警或故障信號，需立即處理。同時(shí)，值班人員還應(yīng)開展相關(guān)試驗(yàn)，以檢驗(yàn)快切系統(tǒng)和通道的安全性和可靠性。如果中途發(fā)生故障，系統(tǒng)會自動退出，并轉(zhuǎn)為事故切換狀態(tài)。

3.2 故障時(shí)注意事項(xiàng)

隨著用電需求的增長，電力系統(tǒng)的壓力在不斷增加，快切系統(tǒng)在運(yùn)行中難免會出現(xiàn)異常。此時(shí)應(yīng)注意的是，當(dāng)電源切換完成后，需對母線進(jìn)行檢查，確保其處于正常狀態(tài)，并了解其負(fù)荷和保護(hù)動作的情況。在切換過程中，如果備用電源開關(guān)拒動，可通過手動方式搶合備用開關(guān)一次；如果沒有效果，則需盡快查明開關(guān)跳閘和拒動的原因，在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)備用電源。在這個(gè)過程中可能會遇到工作人員誤碰開關(guān)的情況，此時(shí)，應(yīng)合上工作電源開關(guān)，如果工作電源的開關(guān)跳閘，而快切系統(tǒng)沒有任何動作，需及時(shí)查找原因。在整個(gè)過程中，不能隨意或頻繁地?fù)尯蟼溆秒娫撮_關(guān)。

4 事故案例分析

4.1 事故1

某日機(jī)組停機(jī)操作時(shí)，A段廠用電切換裝置反復(fù)切換了約30次后中止動作。隨即，檢修人員開始檢查，未發(fā)現(xiàn)故障。因?yàn)楫?dāng)時(shí)停機(jī)時(shí)間緊，所以，再次嘗試進(jìn)行切換操作，結(jié)果切換正常。

分析：運(yùn)行人員發(fā)出啟動切換指令后，由于某種原因出現(xiàn)了“快切切換命令始終存在”的情況，即當(dāng)工作段母線兩路電源開關(guān)上口電壓均滿足切換條件且切換命令一直保持時(shí)，快切裝置就會自動來回切換，直到命令消失或切換條件不滿足才會停止。

為了防止開關(guān)頻繁動作損壞，運(yùn)行人員應(yīng)加以控制，并做好廠用電、失電的事故預(yù)想。如果以后遇類似異常且長時(shí)間切換不停止，在確認(rèn)切換時(shí)間間隔足夠的情況下，當(dāng)切換到備用開關(guān)運(yùn)行時(shí)，工作電源開關(guān)熱備用后，由一人在盤前監(jiān)視，一人在切換裝置前準(zhǔn)備好，通過口頭喊話停用故障段廠用電快切裝置操作電源，終止異常切換。

4.2 事故2

某日B機(jī)組母線工作段進(jìn)線開關(guān)跳閘，快切裝置未動作，備用電源開關(guān)未自投，造成該段母線失電，檢查保護(hù)為母線失靈保護(hù)動作。

分析：查找失靈保護(hù)動作原因。

該廠母線配置失靈保護(hù)，任一開關(guān)失靈的保護(hù)動作條件為：①開關(guān)在合閘位；②保護(hù)動作并保持；③開關(guān)在運(yùn)行位置。

當(dāng)以上條件全部滿足時(shí)，母線上的任一開關(guān)拒動將啟動失靈保護(hù)，跳進(jìn)線開關(guān)，閉鎖高壓快速切換裝置，備用開關(guān)自投，所以，該段母線失電后，開關(guān)室就地檢查保護(hù)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)線開關(guān)無保護(hù)動作，進(jìn)線PT柜母線失靈保護(hù)動作。

5 結(jié)束語

隨著用電需求的增大，大容量機(jī)組在火電廠中的應(yīng)用越來越多，為了實(shí)現(xiàn)火電廠的安全生產(chǎn)，必須要加強(qiáng)對自動快速切換系統(tǒng)的重視度。廠用電快切系統(tǒng)可縮短重啟時(shí)間，縮小事故范圍，但它會直接影響大容量機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用過程中，務(wù)必要嚴(yán)格按照規(guī)定處理好相關(guān)工作。

參考文獻(xiàn)

[1]毛衛(wèi)東.廠用電快切系統(tǒng)在火電廠中的應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)報(bào)，2012，22（36）：109-110.

[2]譚俊峰，李昕宇.廠用電快切裝置在火力發(fā)電廠的應(yīng)用[J].山西電力，2013，24（1）：142-144.

[3]張亞偉.廠用電快速切換在火電廠的應(yīng)用[J].商業(yè)財(cái)經(jīng)，2012，23（9）：180-182.

〔編輯：白潔〕

Abstract： With the role of auxiliary power fast system in thermal power plants has become increasingly prominent； in order to better achieve its role in promoting the stable operation of the power system， a brief analysis of their application. In MFC2000-2 PC plant with fast switching device as an example， describes its function and switching mode， and then made the necessary operational requirements and analyzes the reasons with examples of its failure.

Key words： thermal power plant； auxiliary power fast system； MFC2000-2 computer switching device； safety