MFC5103電源無(wú)擾動(dòng)快速切換裝置的應(yīng)用

劉曉明（中國(guó)石化齊魯分公司運(yùn)維中心，山東 臨淄 255400）

MFC5103電源無(wú)擾動(dòng)快速切換裝置的應(yīng)用

劉曉明（中國(guó)石化齊魯分公司運(yùn)維中心，山東 臨淄 255400）

本文介紹了了MFC5103工業(yè)企業(yè)電源無(wú)擾動(dòng)快速切換裝置的工作原理和整定原則，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的實(shí)際情況，對(duì)其工作原理和事故情況下的啟動(dòng)方式和動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行分析說(shuō)明，對(duì)事故進(jìn)行了總結(jié)，并提出建議。

MFC5103；電源無(wú)擾動(dòng)；保護(hù)啟動(dòng)；快速；切換；串聯(lián)；并聯(lián)

近年來(lái)，我企業(yè)加大了供電系統(tǒng)的隱患治理，除電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、供電設(shè)備更新，其中很重要的一方面是事故情況下電源無(wú)擾動(dòng)切換。企業(yè)大部分廠的供電方式是雙電源單母線分段結(jié)構(gòu)。如果一條電源由于事故跳閘，希望備用電源能快速地、無(wú)沖擊切換，對(duì)用電設(shè)備不造成任何影響。目前能實(shí)現(xiàn)這一要求而被廣泛使用的是工業(yè)企業(yè)電源無(wú)擾動(dòng)切換裝置。目前使用的電源無(wú)擾動(dòng)切換裝置有金智科技股份有限公司的MFC5103和合富共展機(jī)電科技有限公司的TMP300系列。

1 工業(yè)企業(yè)電源無(wú)擾動(dòng)快速切換裝置簡(jiǎn)介

1.1 快速切換裝置的特點(diǎn)

快速切換裝置的主要特點(diǎn)是具有齊全的切換功能：兼有手動(dòng)起動(dòng)、保護(hù)起動(dòng)、失壓起動(dòng)、誤跳起動(dòng)、無(wú)流起動(dòng)和逆功率起動(dòng)等起動(dòng)方式；兼有并聯(lián)切換、串聯(lián)切換和同時(shí)切換方式。兼有快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長(zhǎng)延時(shí)切換 等實(shí)現(xiàn)方式；兼有完備的切換閉鎖功能。裝置滿足單母線分段方式和單母線方式的電力系統(tǒng)接線方式。

2 快速切換裝置起動(dòng)方式、實(shí)現(xiàn)方式的分析

2.1 起動(dòng)方式及切換過(guò)程

MFC5103裝置可提供手動(dòng)起動(dòng)、保護(hù)起動(dòng)、失壓起動(dòng)、誤跳起動(dòng)、無(wú)流起動(dòng)和逆功率起動(dòng)等起動(dòng)方式。整定時(shí)要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，投入相關(guān)的起動(dòng)方式，我企業(yè)110kV系統(tǒng)只投入誤跳和保護(hù)起動(dòng)方式。

手動(dòng)起動(dòng)，手動(dòng)起動(dòng)方式主要用于正常的倒閘操作，一般采用并列切換，我企業(yè)正常的并列操作不通過(guò)快切裝置，采用常規(guī)的倒閘操作實(shí)現(xiàn)。

誤跳起動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，由于某種原因進(jìn)線開(kāi)關(guān)跳閘，快速切換裝置起動(dòng)，合上分段開(kāi)關(guān)。誤跳起動(dòng)中無(wú)流判據(jù)可以選擇投入，也可以選擇不投入。如果無(wú)流判據(jù)投入，無(wú)流定值根據(jù)開(kāi)閉所負(fù)荷情況不宜過(guò)小，也不宜過(guò)大。無(wú)流判據(jù)選擇退出，這樣，只要裝置檢測(cè)到進(jìn)線開(kāi)關(guān)分閘，快速切換裝置即起動(dòng)，這樣可能會(huì)引起裝置誤動(dòng)。比如由于斷路器輔助接點(diǎn)接觸不好，裝置誤判斷為開(kāi)關(guān)分閘而起動(dòng)，這樣造成系統(tǒng)非同期并列，將會(huì)引起事故。無(wú)流判據(jù)投入。誤跳起動(dòng)還可以實(shí)現(xiàn)操作人員誤將進(jìn)線開(kāi)關(guān)分閘時(shí)起動(dòng)合上分段開(kāi)關(guān)（圖1）。

圖1 誤跳起動(dòng)邏輯圖

保護(hù)起動(dòng)，保護(hù)起動(dòng)是將線路或變壓器的主保護(hù)動(dòng)作出口接點(diǎn)引入快速切換裝置，裝置一旦檢測(cè)到保護(hù)出口接點(diǎn)閉合，不再判斷其它條件，立刻發(fā)命令跳開(kāi)故障線路開(kāi)關(guān)，投入備用電源。

保護(hù)起動(dòng)是快速切換裝置中切換速度最快、最有效的起動(dòng)方式，但是在實(shí)際使用中受到限制。因?yàn)橐话銖目傋冸娬九涑龅较乱患?jí)的電纜距離比較長(zhǎng)，線路主保護(hù)配置在總變電側(cè)，保護(hù)接點(diǎn)的接引如果采用二次電纜實(shí)現(xiàn)將不科學(xué)，采用光纜實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單，但增加了相關(guān)的保護(hù)配置，投入增大,大部分6kV開(kāi)閉所出線未配置縱差保護(hù)，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)保護(hù)起動(dòng)。

失壓起動(dòng)，失壓起動(dòng)是當(dāng)裝置檢測(cè)到母線三相電壓均低于失壓起動(dòng)整定值，且進(jìn)線無(wú)流，經(jīng)過(guò)整定的延時(shí)后，快速切換裝置起動(dòng)。這一啟動(dòng)方式也受到一定的限制。電廠發(fā)電機(jī)通過(guò)35kV電I線或35kV電II線并入110kV系統(tǒng)，如果110kVI線101 或110kV II線102由于某種原因跳閘，電廠發(fā)電機(jī)孤網(wǎng)運(yùn)行，110kV母線電壓將不會(huì)降低，失壓?jiǎn)?dòng)功能無(wú)效。

2.2 實(shí)現(xiàn)方式

實(shí)現(xiàn)方式，是用來(lái)描述合備用開(kāi)關(guān)的合閘條件，裝置在起動(dòng)后，會(huì)按照預(yù)定的切換方式跳工作開(kāi)關(guān)和合備用開(kāi)關(guān)，無(wú)論哪種切換方式都涉及到合備用開(kāi)關(guān)的操作。這種合備用開(kāi)關(guān)的操作即實(shí)現(xiàn)方式，在串聯(lián)切換方式中已經(jīng)提到了四種實(shí)現(xiàn)方式：快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長(zhǎng)延時(shí)切換。

3 實(shí)際應(yīng)用

目前，已在110kV、35kV、6kV系統(tǒng)均采用快速切換裝置?？焖偾袚Q裝置要比傳統(tǒng)的BZT裝置有許多優(yōu)越性，在實(shí)際應(yīng)用中也驗(yàn)證了其優(yōu)越性。2011年4月2日，110kV系統(tǒng)外電網(wǎng)故障，6kVII母配出的一所6kV開(kāi)閉所快切裝置逆功率起動(dòng)，2號(hào)進(jìn)線開(kāi)關(guān)跳閘，分段開(kāi)關(guān)自投，裝置用電設(shè)備未受任何影響。

從記錄的信息看，實(shí)現(xiàn)切換用時(shí)87ms。這次外電網(wǎng)故障，由于快速切換裝置切換成功，未對(duì)電力系統(tǒng)造成任何波動(dòng)，也未影響生產(chǎn)裝置?？焖偾袚Q裝置還有成功切換的例子，2011年5月31日，值班人員發(fā)現(xiàn)110kV II線向網(wǎng)上發(fā)電功率突然增大,微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)“110kV II線本線路無(wú)流”報(bào)警信號(hào)，110kVII線的電流、有功、無(wú)功、功率因數(shù)都為0，值班長(zhǎng)判斷電廠2號(hào)發(fā)電機(jī)孤網(wǎng)運(yùn)行，詢問(wèn)上級(jí)調(diào)度，告知110kV II線線路故障，電廠2號(hào)發(fā)電機(jī)孤網(wǎng)運(yùn)行，為了盡快將發(fā)電機(jī)并入110kVI線，上級(jí)調(diào)度下令手動(dòng)拉開(kāi)110KkVII線102開(kāi)關(guān)，快切裝置誤跳起動(dòng)，分段100開(kāi)關(guān)合閘，2號(hào)發(fā)電機(jī)通過(guò)100開(kāi)關(guān)并入110kVI線。

通過(guò)事故情況下快速切換的案例，證明快速切換裝置比BZT裝置動(dòng)作迅速，對(duì)系統(tǒng)的沖擊小，同時(shí)快速切換裝置相對(duì)于BZT在二次接線方面也簡(jiǎn)單，其邏輯程已經(jīng)充分考慮了石化行業(yè)電力系統(tǒng)的各種接線方式和切換的要求，不需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行邏輯編寫(xiě)，使用起來(lái)簡(jiǎn)單，也容易掌握。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)我企業(yè)110kV系統(tǒng)快速切換裝置的詳細(xì)介紹，以及兩起外電網(wǎng)發(fā)生事故的情況下，快速切換裝置成功切換的案例，可以看出電源無(wú)擾動(dòng)快速切換裝置在確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定方面的優(yōu)越性。

劉曉明（1976-），男，工程師，從事電氣管理技術(shù)工作。