電源快切裝置在變電站的應用分析

趙磊

摘 要：在變電站運行中，電源快切裝置具有較高的應用價值，在快切裝置的支持下，變電站電力系統的穩定性能夠得到有效提升，因此電源快切裝置在變電站的應用值得我們研究與探索。鑒于此，本文針對快切裝置的啟動、切換方式以及應用中需注意的問題進行探討。

關鍵詞：電源快切裝置 變電站 應用

引言

在工業供電生產中，在電源快速切換方面，電源快切裝置具有重要的應用價值。與傳統裝置相比，近年來這種裝置的應用優勢十分突出，尤其是在變電站中逐漸得到普及與推廣，以往的母線備用自投裝置逐漸被替代。當然不可否認的是，快切裝置并不適用于所有的變電站，在應用實踐中如果不了解其原理，那么就無法充分發揮快切裝置的作用與功能，甚至還會產生負面作用，對供電站系統的穩定造成不利影響。

一、快切裝置的啟動

電源快切裝置能夠使備用電源自動投入與不停電狀態下的母線倒閘裝置功能得以同步實現。所謂的備自投裝置，就是指工作電源在切斷電源的情況下，備用電源能夠在第一時間內快速投入到工作中，進而使用戶停電情況得以避免。不停電倒閘裝置則在兩路電源供電的變電站中有著廣泛應用，在一路電源檢修與檢修后供電恢復的過程中，在倒閘操作之下，兩端母線都不會停電。

以某企業10kV變電站為例，其供電設備為兩路進線電源，有鏈路斷絡器設置在母線間，運行模式為單母線分段運行，具體如下圖1所示。

在系統正常運行的過程中，I段與II段目前分別由1號與2好進線供電，換言之就是指閉合進線斷路器1DL與2DL，斷開母斷路器3DL。現階段，在石化企業中，快切裝置在10kV變電站母線的應用類型以MFC5103型工業電源快切裝置為主。這種裝置具備不同的快切動作啟動模式，例如手動啟動、誤跳啟動、失壓啟動、無流啟動以及保護啟動等等。在具體應用實踐中，手動啟動與保護啟動的應用具有相對較強的適用性。

在進線檢修停電或故障修復后進線供電的恢復中，手動啟動方式的適用性較強，換言之就是指在不停電狀態下的母線倒閘操作，這種方式是以人工的方式切換開入量啟動裝置。MFC5103的手動啟動在靈活性方面具有較大的優勢，在母線分段運行中，1DL與3DL、2DL與3DL的相互切換可以通過手動啟動的方式實現。

進線或和變壓器主保護是MFC5103的保護啟動的來源，以0s為時限，其實現主要體現在快切裝置中引入線路的快速主保護。在系統運行過程中，如果外部進線動作被檢測出來，那么就會馬上啟動快切裝置進行切換動作，將故障電路斷開，并將備用電源投入使用。

與傳統備自投裝置相比，在切換電源這一方面快切裝置的速度優勢非常突出，在進線主保護失電之后，傳統備自投往往是采用低電壓啟動的方式，這種切換缺乏主動性，通常情況下完成時間需要耗費800～1500ms，而快切裝置的切換方式則有很大的不同，其通過進線主保護使切換得以直接啟動，克服了備自投的被動問題，整個切換動作也不會超過100ms，換言之可以被視為瞬時切換。通過快切裝置的應用，供電的可靠性與連續性也得到有效提升。

二、快切裝置的切換方式

在啟動了快切裝置后，工作電源開關與備用電源開關會按照一定的順序被操作。在變電站中，快切裝置的應用主要體現在切換方式的不同，具體分為兩類，即并聯切換與串聯切換。

其中并聯切換的啟動只能通過手動觸發。例如1DL并聯向3DL的切換，通過手動啟動，如果滿足并聯條件，那么裝置會想讓3DL閉合，然后在在短時間內讓1號進線與2號進線兩個電源并列，在整定延時之后，1DL會由裝置再次斷開。在延遲時間內，如果剛合上的3DL斷開，那么切換至此結束，1DL不會在被裝置斷開，如此就實現了停電范圍的控制。當1DL拒斷時，那么3DL會被裝置斷開，如此一來兩個電源的并列時間就得到控制。當通過手動啟動后無法滿足并聯切換條件，那么裝置會馬上閉鎖然后進入到等待復歸狀態。在正常狀態下，同頻系統的兩個電壓電源之間如果有切換的必要，那么并聯切換這種方式具有較強的適用性，在進線檢修中的人工倒閘鼓掌后的手動恢復中也具有一定的應用價值。

串聯切換的實現則包括快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換以及長延時切換等集中方式。同樣將1DL向3DL的切換作為實例進行分析，在啟動了裝置之后，先將1DL斷開并確認，以合閘條件為依據，將閉合3DL的命令發出來，當1DL拒斷時，那么切換結束，3DL也不會在裝置操作下閉合。在事故狀態下，自動切換中對串聯切換的應用比較普遍，也就是指一路進線電源在異常失電狀態下切換投入另一路電源。

三、快切裝置應用中應注意的問題

快切裝置與進線斷路器、母聯斷路器的主保護有關聯出口，因此，基于變電站的正常運行模式，應對相關保護壓板投退情況予以關注：當進線開關柜路線差動保護裝置開始工作時，在退出進線柜差動保護的同時，為了使快切裝置動作與斷路器跳閘現象得以避免，還要提前將進線開關柜上將出口壓板母聯柜的快切裝置與快切裝置的快切動作退出。在母聯柜快切裝置開始運行之前，不僅要將母聯柜的快切裝置退出，為了實現對進線斷路器動作的控制，還需要將兩路進線開關柜上的快切裝置快切動作出口壓板退出。

在快切裝置的選擇上，變電站需要對快切功能的實現條件與影響因素進行綜合考慮與分析。站在發電廠的角度，其用電與相關裝置設備對負載的要求較高，同時配電系統的電機容量也比較大，因此快切裝置具有較強的適用性，在快切裝置的支持下，負載不斷電才能夠得以真正實現。當然，快切裝置并不適用于所有變電站，例如有的變電站以變壓器與小容量電機為主要負載，那么其具備的條件并不支持快切功能的實現。基于此，為了使基本的備自投功能得以實現，就需要對綜合保護裝置加以運用，而不是對快切裝置進行單獨設置，否則難以取得理想的效果。

參考文獻

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