110 kV雙母線接線設母聯快切裝置

摘要：針對石化企業原供電系統備自投裝置在生產實踐中存在的問題，介紹了電源快速切換裝置的原理、啟動/閉鎖條件與邏輯，快切裝置在保證石化企業供電可靠性方面具有重要意義。

關鍵詞：快切裝置;快切啟動;閉鎖條件;快切邏輯

0 引言

大型石化企業對供電的可靠性要求很高。外部電網出現故障或其他原因，造成電壓瞬間跌落或短時斷電等，往往會導致企業機泵停車、生產裝置運行不穩定甚至非計劃停工，對企業造成極大的經濟損失。某廠第二總降變電站電壓等級為110/6.3 kV，負責為周圍半個廠區供電，為了保證負荷供電可靠性，其110 kV系統采用備用電源自動投入裝置，存在切換時間長、沖擊電流大的問題，電源切換效果不佳，對生產裝置造成很大影響。鑒于此，本文提出采用快切裝置替代原有備自投裝置，可以大大縮短電源切換時間，切換過程更為平穩。

1 應用方案

快切裝置既要在殘壓較高、維持負荷運行的情況下投入備用電源，又要保證裝置投入時沖擊較小。快切裝置從切除工作電源的時刻起，就開始實時跟蹤計算工作殘壓的各種電氣量，通過與備用電源電壓進行比較計算，在預定時刻發出合閘命令，使備用電源投入時兩個電壓的角差足夠小，合成的沖擊電壓在允許范圍內，不會對負荷產生較大的沖擊。本方案采用江蘇金智科技公司生產的MFC5103A工業企業電源快速切換裝置（以下簡稱快切裝置），在工作電源出現故障時，能迅速將工作電源切除，投入備用電源，既保證負荷的不間斷運行，又不對負荷造成沖擊。

2 110 kV系統主接線及正常運行工況

第二總降變電站110 kV系統3回進線，分別為熱電731饋線、熱電734饋線、第一/二總降變電站間739聯絡線;采用雙母線（空氣絕緣）接線;出線回路數（均為變壓器）為4回;饋線、聯絡線均設光纖差動保護;線路電源側設速斷保護（距離I段）。電氣主接線圖如圖1所示。

正常運行工況下，731線路為I母供電，734線路為II母供電，739聯絡線與I母連接，720母聯為分斷狀態;每回線路有3個隔離開關，1#與I母連接、2#與II母連接、3#與線路連接。

斷路器、隔離開關的正常工況如表1所示。

3 快切啟動條件

（1）本變電站所涉斷路器、隔離開關必須為正常工況，任一隔離開關或斷路器變位，均視為非正常工況。

（2）保護啟動：線路光差動作、距離I段或電源側母線小差動作時啟動快切裝置;其他保護動作（如低電壓、過流）不啟動快切裝置。

（3）就地手動：快切裝置柜柜面轉換開關啟動快切裝置。

（4）遙控：控制室監控后臺遠程啟動快切裝置。

4 快切閉鎖條件

（1）只考慮正常運行工況（一種），其他運行方式均為非正常運行工況，都要閉鎖快切裝置動作。

（2）快切裝置柜柜面轉換開關、控制室后臺系統也可閉鎖快切裝置動作。

5 邏輯及信號傳輸

5.1? ? 731聯鎖啟動快切

731聯鎖啟動快切的邏輯及信號傳輸如圖2所示。

5.2? ? 734聯鎖啟動快切

734聯鎖啟動快切的邏輯及信號傳輸如圖3所示。

5.3? ? 手動啟動快切

（1）快切保護柜面板按鈕啟動快切裝置（倒閘操作）合母聯，人工判斷運行正常后，在斷路器操作控制箱轉換開關分進線斷路器。

（2）后臺設置模擬按鈕啟動快切裝置（倒閘操作）合母聯，人工判斷運行正常后，通過斷路器操作控制箱轉換開關或后臺遙控分進線斷路器。

5.4? ? 快切閉鎖條件

根據變電站運行工況來判斷是否需要閉鎖快切裝置，具體閉鎖情況如下：煉油二總降正常運行工況為731合、7311合、7312分、734合、7342合、7341分、710分;以上情況為正常運行情況，如以上任一刀閘發生變位都視為非正常運行工況，此時的快切裝置都需要閉鎖。閉鎖快切邏輯圖如圖4所示。

6 結語

與普通工業企業相比，石化企業對電力系統的供電可靠性，尤其是不間斷供電有著非常高的要求。將快切裝置應用到企業電網中，可以減小電網系統出現故障對生產裝置造成的影響，大大減少生產裝置的非計劃停工概率。由于篇幅有限，本文僅對電源快速切換原理及啟動、閉鎖條件等做了粗淺介紹，而快切裝置外部需接入的輸入、輸出信號及原有繼電保護改造等常規的二次設計本文不再贅述。

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收稿日期：2020-06-01

作者簡介：李春陽（1981—），男，山東煙臺人，工程師，主要從事電氣設計工作。