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摘 要:电厂厂用电系统运行的稳定性,直接影响着电厂生产活动的安全和稳定,而厂用电源切换是整个厂用电系统稳定运行的重要环节。目前,各电厂厂用电所采用的电源切换装置及切换方式有所不同,备用电源自投装置的可靠性,将直接影响着电源切换的成功率和安全性。本文以厂用电6KV电源系统为研究对象,针对厂用电备自投切换装置在实际使用中存在的主要问题,提出相关的解决措施,以确保电厂厂用电在实际生产活动中的安全和稳定。
关键词:电厂厂用电;切换装置;问题;措施
一、电厂厂用电电源配置及常见切换方式
为加强厂用电源供电的安全性和可靠性,在厂用电配置中,往往采用主电源和备用电源互相配合的工作方式。正常工作状态下,由主用电源给用电设备供电,当发生事故或其他用电故障时,通过切换装置迅速切换到备用电源,然后由备用电源给设备供电,用以保证用电设备不断电,达到连续稳定的用电效果。
在厂用电切换中,常用的切换方式有正常切换和事故切换这两种主要的切换方式。正常切换采用并联切换方式,在主用电源正常供电的时候,先合上备用电源,主用电源开关收到备用电源合闸信号后自动断开,让备用电源进行供电,即为先合后分的不断电切换方式,正常切换方向为双向切换。而事故切换,是在突然失去了主用电源的情况下,由切换装置进行干预,迅速启动备用电源给用电设备供电的切换方式,即为断电切换。
二、电厂厂用电切换存在的主要问题
事故切换是采用切换装置,在主用电源突然断开之后,通过判断母线和备用电源之间的电压差、频角或者相角差等数据参数,进而做出相应的切换动作。
一些工厂使用的自投装置还是原晶体管型的备自投切换装置,其切换原理是采用开关节点启动和残压切换方式,加上装置投入使用时间已经比较长,部分原器件也开始出现老化等现象,在运行中容易出现误动或者开关柜拒合等问题,在事故切换过程中,切换成功率较低。
若备用电源不能成功投入则无法实现正常切换,在工作电源跳开或者工作电源电压过低时,切换装置启动备用电源,备用电源最终是否可以成功投入,还与开关的合闸速度以及母线上的电压衰减时间息息相关。另外,值得注意的是,如果母线上的残压过大,或者备用电源与母线的电压相角差过大,此时备用电源一旦合上,用电设备将会遭受大电流冲击,这将对设备造成损坏或者缩短其使用寿命。
当备用电源将要合闸时,为了保护备用电源不会合闸到故障点上,或者在母线残压的影响下,无法对故障电流进行区分,电流备用开关会进行保护动作,此时备用电源将不再继续投入,最终无法实现电源的正常切换。
三、电厂厂用电切换存在问题的解决方法
(一)设备的升级改造
电源切换装置的功能和可靠性对电源切换能否成功起到关键作用,目前,技术上较为先进的MFC-2000快切装置具有进行快速切换、同期捕捉切换、残压切换和长延时切换等优点。其采用继电保护动作信号来启动备用电源,大大缩短了备用电源投入的时间。
该装置还可以检测备用电源电压是否处于正常状态,并对母线残压和备用电源电压之间的频差和相角差及时判断,一旦符合快切条件后,迅速启动备用电源,实现电源切换。
采用新型的电源切换装置,对提高电厂厂用电电源切换成功率很有帮助,另外对于功能落后或者老旧的元器件也应该及时更换,避免因元器件老旧问题影响装置的功能。选用制造更为精良,性能和可靠性更优质的元器件,不仅可以降低故障的发生,也提高装置工作的可靠性。
(二)在技术上进行优化
缩短切换时间是提高切换可靠性的重要手段,其中一种思路就是快切装置和少油断路器相互配合来实现快速切换。电源电压和电动机残压之间的夹角不同,对应的电源电压和残压之间的压差也不同,当两者之间的夹角等于180°时,压差值最大,这时若是合上电源,产生的冲击电流是最大的。为了确保电动机能安全启动,快速切换时必须使电机上的电压小于其1.1倍的额定电压。
而当负荷减小时,合闸的安全区也随之减小,考虑到负荷的影响,通过分析计算,快速切换的时间应该小于0.2S。开关动作时间由实际测量得其动作时间为90ms左右,加上继电器的动作时间16ms左右,总时间可以控制在110ms以内,这个时间是在备用电源允许合闸的安全时间内,所以,可以实现电源快速切换。
(三)提升管理水平
在实际的运行中,加强对设备的管理和监督非常重要,比如,采用定期巡回检查,增加备用电源装置的试验次數,加强运行的维护和保护,用以保证其功能的可靠性,增加其使用寿命。
在对装置进行检修时,要提高检修要求,不论是在大修期间还是小修期间,对设备的检修都应该足够重视,不放过任何一个细节和问题,消除隐患。对检修人员的培训也应该重视,只有检修人员具备足够的专业知识并对设备掌握全面,才能真正起到深入检修的效果。
四、结语
厂用电工作的可靠性是保证对用电设备安全供电的前提条件,厂用电电源切换的成功与否将直接影响着厂用电工作的连续性,也对整个工厂的安全生产具有重要意义。为提升电厂厂用电稳定的切换效果,降低切换失败的风险,可考虑从设备的升级、选用优质可靠的元器件、优化技术及提升管理水平等各方面入手,为设备的安全稳定运行提供保障。
参考文献:
[1]韩涌.6kV系统厂用电快切装置误发合闸指令的原因分析及整改措施[J].科技视界,2017(08).
[2]林敏辉,阮俊豪.湄洲湾电厂厂用电切换方式及其改进[J].电气应用,2006(04).
[3]艾德胜.以电流为判据的厂用电源快切原理及实现[J].电力自动化设备, 2006(06).
[4]黄海波.厂用电快速切换装置相关问题分析[J].华电技术, 2009(09).
关键词:电厂厂用电;切换装置;问题;措施
一、电厂厂用电电源配置及常见切换方式
为加强厂用电源供电的安全性和可靠性,在厂用电配置中,往往采用主电源和备用电源互相配合的工作方式。正常工作状态下,由主用电源给用电设备供电,当发生事故或其他用电故障时,通过切换装置迅速切换到备用电源,然后由备用电源给设备供电,用以保证用电设备不断电,达到连续稳定的用电效果。
在厂用电切换中,常用的切换方式有正常切换和事故切换这两种主要的切换方式。正常切换采用并联切换方式,在主用电源正常供电的时候,先合上备用电源,主用电源开关收到备用电源合闸信号后自动断开,让备用电源进行供电,即为先合后分的不断电切换方式,正常切换方向为双向切换。而事故切换,是在突然失去了主用电源的情况下,由切换装置进行干预,迅速启动备用电源给用电设备供电的切换方式,即为断电切换。
二、电厂厂用电切换存在的主要问题
事故切换是采用切换装置,在主用电源突然断开之后,通过判断母线和备用电源之间的电压差、频角或者相角差等数据参数,进而做出相应的切换动作。
一些工厂使用的自投装置还是原晶体管型的备自投切换装置,其切换原理是采用开关节点启动和残压切换方式,加上装置投入使用时间已经比较长,部分原器件也开始出现老化等现象,在运行中容易出现误动或者开关柜拒合等问题,在事故切换过程中,切换成功率较低。
若备用电源不能成功投入则无法实现正常切换,在工作电源跳开或者工作电源电压过低时,切换装置启动备用电源,备用电源最终是否可以成功投入,还与开关的合闸速度以及母线上的电压衰减时间息息相关。另外,值得注意的是,如果母线上的残压过大,或者备用电源与母线的电压相角差过大,此时备用电源一旦合上,用电设备将会遭受大电流冲击,这将对设备造成损坏或者缩短其使用寿命。
当备用电源将要合闸时,为了保护备用电源不会合闸到故障点上,或者在母线残压的影响下,无法对故障电流进行区分,电流备用开关会进行保护动作,此时备用电源将不再继续投入,最终无法实现电源的正常切换。
三、电厂厂用电切换存在问题的解决方法
(一)设备的升级改造
电源切换装置的功能和可靠性对电源切换能否成功起到关键作用,目前,技术上较为先进的MFC-2000快切装置具有进行快速切换、同期捕捉切换、残压切换和长延时切换等优点。其采用继电保护动作信号来启动备用电源,大大缩短了备用电源投入的时间。
该装置还可以检测备用电源电压是否处于正常状态,并对母线残压和备用电源电压之间的频差和相角差及时判断,一旦符合快切条件后,迅速启动备用电源,实现电源切换。
采用新型的电源切换装置,对提高电厂厂用电电源切换成功率很有帮助,另外对于功能落后或者老旧的元器件也应该及时更换,避免因元器件老旧问题影响装置的功能。选用制造更为精良,性能和可靠性更优质的元器件,不仅可以降低故障的发生,也提高装置工作的可靠性。
(二)在技术上进行优化
缩短切换时间是提高切换可靠性的重要手段,其中一种思路就是快切装置和少油断路器相互配合来实现快速切换。电源电压和电动机残压之间的夹角不同,对应的电源电压和残压之间的压差也不同,当两者之间的夹角等于180°时,压差值最大,这时若是合上电源,产生的冲击电流是最大的。为了确保电动机能安全启动,快速切换时必须使电机上的电压小于其1.1倍的额定电压。
而当负荷减小时,合闸的安全区也随之减小,考虑到负荷的影响,通过分析计算,快速切换的时间应该小于0.2S。开关动作时间由实际测量得其动作时间为90ms左右,加上继电器的动作时间16ms左右,总时间可以控制在110ms以内,这个时间是在备用电源允许合闸的安全时间内,所以,可以实现电源快速切换。
(三)提升管理水平
在实际的运行中,加强对设备的管理和监督非常重要,比如,采用定期巡回检查,增加备用电源装置的试验次數,加强运行的维护和保护,用以保证其功能的可靠性,增加其使用寿命。
在对装置进行检修时,要提高检修要求,不论是在大修期间还是小修期间,对设备的检修都应该足够重视,不放过任何一个细节和问题,消除隐患。对检修人员的培训也应该重视,只有检修人员具备足够的专业知识并对设备掌握全面,才能真正起到深入检修的效果。
四、结语
厂用电工作的可靠性是保证对用电设备安全供电的前提条件,厂用电电源切换的成功与否将直接影响着厂用电工作的连续性,也对整个工厂的安全生产具有重要意义。为提升电厂厂用电稳定的切换效果,降低切换失败的风险,可考虑从设备的升级、选用优质可靠的元器件、优化技术及提升管理水平等各方面入手,为设备的安全稳定运行提供保障。
参考文献:
[1]韩涌.6kV系统厂用电快切装置误发合闸指令的原因分析及整改措施[J].科技视界,2017(08).
[2]林敏辉,阮俊豪.湄洲湾电厂厂用电切换方式及其改进[J].电气应用,2006(04).
[3]艾德胜.以电流为判据的厂用电源快切原理及实现[J].电力自动化设备, 2006(06).
[4]黄海波.厂用电快速切换装置相关问题分析[J].华电技术, 2009(09).