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【摘 要】通过丹江口水电厂厂用电系统中的低压电源开关失压脱扣装置解除前后对厂用电系统稳定运行情况的分析，说明解除丹江电厂厂用电系统低压电源开关失压脱扣装置的必要性、可行性。
【关键词】失压脱扣装置；厂用电系统；稳定运行
0.概述
丹江口水电厂位于湖北省丹江口市内的汉江与丹江的交汇处。装有六台混流式水轮发电机组，单机容量150MW，总装机900MW，保证出力25.9万千瓦，年平均发电量38.3亿千瓦时。发电机额定电压15.75kV，外送线路分为110kV和220kV两个电压等级。其中110kV系统出线7条，220 kV系统出线6条，厂用电系统有6kV和400V两个电压等级。丹江口水电厂在华中电网担负调峰、调频、事故备用任务，于2009年7月1日由华中电网移交至湖北电网调度，继续担负着湖北电网调频、调峰和事故备用任务。
1.丹江电厂厂用电400V系统低压开关失压脱扣装置配置情况
丹江电厂厂用电400V系统包括400V1P、2P、3P有三段母线，均为单母线分段运行方式。在每段母线的进、出线电源开关及大负荷开关上均装有失压（欠压）脱扣装置，当母线失压或欠压时瞬时断开，防止电源恢复时，大负荷异步电机自启动，造成事故扩大。即在421K、423K、411K、413K、422K、424K、414K、416K、425K、426K等进、出线电源开关和空压机、检修水泵等大负荷开关装有失压脱扣装置。
2.开关失压脱扣装置对厂用电400V系统稳定运行的不利影响
失压脱扣装置作用是当母线电源因故障停电或欠压后再恢复时，防止大功率异步电机自起动引起故障扩大的。从上述丹江电厂厂用电400V系统低压开关失压脱扣装置配置情况看，存在不合理的地方。不利于丹江电厂厂用电400V系统稳定运行。
2.1扩大停电范围 影响厂用电系统供电可靠性
因为大功率异步电机负荷开关（主要包括风系统中的空压机、排水系统的检修水泵等）已配置有失压脱扣装置，而再在其所挂接的母线上的进、出线电源开关重复配置失压脱扣装置，会造成400V厂用电系统在运行过程中因上一级电源故障跳闸或系统故障瞬时欠压后，在大负荷开关失压脱扣动作跳闸的同时，母线上的进、出线电源开关也因失压脱扣动作而跳闸，直接扩大了停电范围。
事例一2009年2月13日，检修人员在检查厂用电400V系统的上一级电源—6kV的Ⅰ段母线的电压互感器1LYH时，因接触不良，造成6kV的Ⅰ段母线的进线电源开关跳闸引起母线瞬间失压，虽然6kV系统备用电源自动投入装置动作使6kV的Ⅰ段母线电压恢复，但由于瞬间失压，引起6kVⅠ段母线所挂接的下一级400V系统的母线进线电源开关421K、423K、425K失压脱扣装置动作跳闸，从而造成400V系统1PⅠ段、2PⅠ段、3PⅠ段母线均失压，进一步引起400V出线电源开关411K、413K、414K、416K和大负荷空压机电源开关因失压脱扣装置动作跳闸，使运行机组的动力盘电源消失，影响机组及其辅助设备的安全运行。
事例二2005年9月25，丹江电厂机组正常运行时，因110kV系统一条馈电线路发生两相接地短路故障，继电保护动作切除故障，故障持续时间约80ms。因外部短路故障造成110kV系统母线瞬时低电压，波及厂用电系统瞬时低电压，引起400V系统的母线进线电源开关421K、423K、425K失压脱扣装置动作跳闸，使 400V系统1P的Ⅰ段、2P的Ⅱ段、3P母线均失压，进一步引起400V出线电源开关411K、413K、414K、416K和大负荷空压机、检修水泵电源开关因失压脱扣装置动作跳闸，使运行机组的动力盘电源消失，开关站站用交流电源全停，严重影响了机组及其辅助设备的安全运行。
从笔者统计数据中，象以上两起典型事例的情况发生多起，从中可以看出，无论是厂内故障还是厂外故障，一旦引起厂用电系统母线失压或低压，在保护动作切除故障和备用电源投入恢复母线电压的过程中，因瞬时低电压，仍造成所有配置有失压脱扣装置的开关跳闸，扩大了停电范围。
2.2 削弱厂用电备用电源投入装置的作用
为保证厂用电系统供电连续性和可靠性，丹江电厂6kV系统及挂接的下一级400V厂用电系统均装设有备用电源自动投入装置。但由于厂用电400V系统母线的进、出线电源开关均配置有失压脱扣装置。一旦因故障造成母线失压或因系统外部短路故障造成母线欠压，将使母线上的失压脱扣开关瞬时动作跳闸，备用电源自动投入装置动作后恢复的只是空母线，其所带的供电负荷均跳闸失电，不能满足供电的连续性和可靠性，削弱了厂用电备用电源投入装置的作用。
2.3 增加事故处理时间，延迟设备恢复送电
电力系统事故处理原则是尽快隔离故障和恢复设备送电。但由于厂用电400V系统母线的进、出线电源开关均配置失压脱扣装置，一旦发生故障使母线失压或欠压造成开关跳闸，将扩大事故停电范围，增加了运行人员的操作，增加事故处理时间并延迟了设备恢复送电。
3.正确配置厂用电400V系统开关失压脱扣装置，提高供电稳定性
鉴于丹江电厂厂用电400V系统开关失压脱扣装置配置的不合理对供电稳定性的不利影响，2011年3月，丹江电厂对其进行了合理配置，解除厂用电400V系统母线的进、出线电源开关的失压脱扣装置，保留大负荷异步电机开关的失压脱扣装置。这样既防止了故障时大负荷异步电机自启动有可能造成故障扩大的风险，又确保了厂用电系统供电稳定性。据笔者统计2011年3月以来数据看，发生1次厂用电开关故障使400V系统母线失压，8次系统外部故障引起400V系统母线瞬间欠压。都仅仅使空压机、检修水泵等大负荷异步电机开关因失压脱扣装置动作跳闸，即保护了设备，又大大缩小了停电范围，保证了厂用电系统供电的连续性和可靠性。
4.结论
解除电源开关失压脱扣装置前后两起类似故障比较
通过丹江电厂厂用电400V系统母线的进、出线电源开关的失压脱扣装置解除前后运行稳定性的分析比较，说明解除母线上的进、出线电源开关的失压脱扣装置，保留大负荷异步电机开关的失压脱扣装置是科学合理的，大大减少了故障引起的停电范围，确保了厂用电系统供电的连续性和可靠性，最大限度的保证了机组及其辅助设备的安全运行。
【关键词】失压脱扣装置；厂用电系统；稳定运行
0.概述
丹江口水电厂位于湖北省丹江口市内的汉江与丹江的交汇处。装有六台混流式水轮发电机组，单机容量150MW，总装机900MW，保证出力25.9万千瓦，年平均发电量38.3亿千瓦时。发电机额定电压15.75kV，外送线路分为110kV和220kV两个电压等级。其中110kV系统出线7条，220 kV系统出线6条，厂用电系统有6kV和400V两个电压等级。丹江口水电厂在华中电网担负调峰、调频、事故备用任务，于2009年7月1日由华中电网移交至湖北电网调度，继续担负着湖北电网调频、调峰和事故备用任务。
1.丹江电厂厂用电400V系统低压开关失压脱扣装置配置情况
丹江电厂厂用电400V系统包括400V1P、2P、3P有三段母线，均为单母线分段运行方式。在每段母线的进、出线电源开关及大负荷开关上均装有失压（欠压）脱扣装置，当母线失压或欠压时瞬时断开，防止电源恢复时，大负荷异步电机自启动，造成事故扩大。即在421K、423K、411K、413K、422K、424K、414K、416K、425K、426K等进、出线电源开关和空压机、检修水泵等大负荷开关装有失压脱扣装置。
2.开关失压脱扣装置对厂用电400V系统稳定运行的不利影响
失压脱扣装置作用是当母线电源因故障停电或欠压后再恢复时，防止大功率异步电机自起动引起故障扩大的。从上述丹江电厂厂用电400V系统低压开关失压脱扣装置配置情况看，存在不合理的地方。不利于丹江电厂厂用电400V系统稳定运行。
2.1扩大停电范围 影响厂用电系统供电可靠性
因为大功率异步电机负荷开关（主要包括风系统中的空压机、排水系统的检修水泵等）已配置有失压脱扣装置，而再在其所挂接的母线上的进、出线电源开关重复配置失压脱扣装置，会造成400V厂用电系统在运行过程中因上一级电源故障跳闸或系统故障瞬时欠压后，在大负荷开关失压脱扣动作跳闸的同时，母线上的进、出线电源开关也因失压脱扣动作而跳闸，直接扩大了停电范围。
事例一2009年2月13日，检修人员在检查厂用电400V系统的上一级电源—6kV的Ⅰ段母线的电压互感器1LYH时，因接触不良，造成6kV的Ⅰ段母线的进线电源开关跳闸引起母线瞬间失压，虽然6kV系统备用电源自动投入装置动作使6kV的Ⅰ段母线电压恢复，但由于瞬间失压，引起6kVⅠ段母线所挂接的下一级400V系统的母线进线电源开关421K、423K、425K失压脱扣装置动作跳闸，从而造成400V系统1PⅠ段、2PⅠ段、3PⅠ段母线均失压，进一步引起400V出线电源开关411K、413K、414K、416K和大负荷空压机电源开关因失压脱扣装置动作跳闸，使运行机组的动力盘电源消失，影响机组及其辅助设备的安全运行。
事例二2005年9月25，丹江电厂机组正常运行时，因110kV系统一条馈电线路发生两相接地短路故障，继电保护动作切除故障，故障持续时间约80ms。因外部短路故障造成110kV系统母线瞬时低电压，波及厂用电系统瞬时低电压，引起400V系统的母线进线电源开关421K、423K、425K失压脱扣装置动作跳闸，使 400V系统1P的Ⅰ段、2P的Ⅱ段、3P母线均失压，进一步引起400V出线电源开关411K、413K、414K、416K和大负荷空压机、检修水泵电源开关因失压脱扣装置动作跳闸，使运行机组的动力盘电源消失，开关站站用交流电源全停，严重影响了机组及其辅助设备的安全运行。
从笔者统计数据中，象以上两起典型事例的情况发生多起，从中可以看出，无论是厂内故障还是厂外故障，一旦引起厂用电系统母线失压或低压，在保护动作切除故障和备用电源投入恢复母线电压的过程中，因瞬时低电压，仍造成所有配置有失压脱扣装置的开关跳闸，扩大了停电范围。
2.2 削弱厂用电备用电源投入装置的作用
为保证厂用电系统供电连续性和可靠性，丹江电厂6kV系统及挂接的下一级400V厂用电系统均装设有备用电源自动投入装置。但由于厂用电400V系统母线的进、出线电源开关均配置有失压脱扣装置。一旦因故障造成母线失压或因系统外部短路故障造成母线欠压，将使母线上的失压脱扣开关瞬时动作跳闸，备用电源自动投入装置动作后恢复的只是空母线，其所带的供电负荷均跳闸失电，不能满足供电的连续性和可靠性，削弱了厂用电备用电源投入装置的作用。
2.3 增加事故处理时间，延迟设备恢复送电
电力系统事故处理原则是尽快隔离故障和恢复设备送电。但由于厂用电400V系统母线的进、出线电源开关均配置失压脱扣装置，一旦发生故障使母线失压或欠压造成开关跳闸，将扩大事故停电范围，增加了运行人员的操作，增加事故处理时间并延迟了设备恢复送电。
3.正确配置厂用电400V系统开关失压脱扣装置，提高供电稳定性
鉴于丹江电厂厂用电400V系统开关失压脱扣装置配置的不合理对供电稳定性的不利影响，2011年3月，丹江电厂对其进行了合理配置，解除厂用电400V系统母线的进、出线电源开关的失压脱扣装置，保留大负荷异步电机开关的失压脱扣装置。这样既防止了故障时大负荷异步电机自启动有可能造成故障扩大的风险，又确保了厂用电系统供电稳定性。据笔者统计2011年3月以来数据看，发生1次厂用电开关故障使400V系统母线失压，8次系统外部故障引起400V系统母线瞬间欠压。都仅仅使空压机、检修水泵等大负荷异步电机开关因失压脱扣装置动作跳闸，即保护了设备，又大大缩小了停电范围，保证了厂用电系统供电的连续性和可靠性。
4.结论
解除电源开关失压脱扣装置前后两起类似故障比较
通过丹江电厂厂用电400V系统母线的进、出线电源开关的失压脱扣装置解除前后运行稳定性的分析比较，说明解除母线上的进、出线电源开关的失压脱扣装置，保留大负荷异步电机开关的失压脱扣装置是科学合理的，大大减少了故障引起的停电范围，确保了厂用电系统供电的连续性和可靠性，最大限度的保证了机组及其辅助设备的安全运行。