厂用电快切装置工作原理及应用分析

厂用电快切装置工作原理及应用分析

张振祥 武艺 姜烨

华电国际电力股份有限公司邹县发电厂 , 山东 邹城 273522

摘要：某发电厂将原有的通过触发工作开关的辅助接点启动备用电源投入的切换方式改造为微机型厂用电源快速切换装置。但是在使用过程中发现该装置PT二次回路断线逻辑存在问题，导致机组出现甩负荷的现象。经过具体分析和判断，发生事故的原因是由于小动物爬行到屏顶端的小母线上，导致PT二次回路之间发生短路现象，致使PT断线，快切装置启动保护机制，导致相关配置低电压保护的开关断开。

关键词：快切装置；厂用电系统；存在问题；相关对策

1 厂用电快切装置切换方式分类

1.1 开关动作顺序

根据开关动作顺序，微机厂用电快切装置可分为：并联切换、串联切换和同时切换。并联切换指先合上备用电源，两电源短时进入并联状态，再跳开工作电源。这种方式多用于正常切换。串联切换指先跳开工作电源，确认工作开关跳开后，再合上备用电源，母线断电时间至少为备用开关合闸时间。此方式多用于事故切换。同时切换既包含并联切换也包含串联切换，此时备用开关合闸的时间比母线断电时间短，可以用延时装置进行调节，这种方式在正常切换和事故切换中都有所应用。

1.2 切换速度

以切换速度为区分标准，可将微机厂用电快切装置的切换方式分为快速切换、短延时切换、同期捕捉切换、残压切换等。一般当快切不成功时最佳的后备方案是同期捕捉切换。在此笔者将重点阐述其中两种。快速切换是指当启动切换后，母线电压和目标分支电压的频差小于快切频差定值。残压切换是当母线电压下降到20%-40%额定电压时实现的切换，可作为快速切换及同期捕捉功能的后备，以提高厂用电切换的成功率。

2 厂用快速切换装置的切换方式

其实，厂用的快速切换装置可以依照具体的开关顺序来完成切换内容的调序，具体就包括：并联切换、串联切换这两类。电厂在应用厂用快速换装置的并联切换的过程中，应当及时地对厂用快速切换装置的运用进行研究，第一点就要对电厂的备用电源进行关闭。这时，电厂的母校工作电源会与备用电源之间存在着短暂的并联，紧接着，要将电厂母线的工作电源进行跳开设置，这样的并联切换方式较多使用在电厂母线电源与备用电源间的切换。此外，在启动和关闭发电机的过程中，需要使用工厂用的快速开关设备来研究和控制设备的转换顺序。最后，现有的快速切换设备可以在连续开关中设置，然后确定备用电源开关关闭，然后再关闭，所以关闭总线的时间接近启动时间。然而，连续电源转换的形式经常被用于在电厂切换事故处理线路。当使用串行和并行之间切换的方法时，必须等待备用电源控制完成，然后才会发出关闭指令。在执行操作断路器命令前，至少要确保总线断路器的关闭时间超过了标准，而且比备用电源的启动时间短。与此同时，发电厂工作人员必须按照工厂快速开关开关开关的切换方式进行正常手动切换、事故自动切换、非正常自动切换和正常手动切换。

同时，电厂在运用厂用快速切换装置完成工作时，需要根据预先设置的手动切换模式去完成分合闸的处理。这时，事故自动切换装置应由保护接点来起动，要在运用厂用快速切换装置在切换过程中，保障发变组、厂变以及其他的保护出口在跳工作电源开关的过程中，快速完成切换，最终使其依照预留的方法进行转换。

3 厂用快速切换装置工作中常见故障分析

3.1 厂用快速切换装置开关位置偏差

当动力装置在工厂快速切换时，必须满足某些设备启动开关的先决条件：一个母线电源和备用电源必须一个关闭，另一个必须处于开启模式。此外，发电厂还需要在工厂快速运转的设备中使用PT断路器来关闭它。只有满足以上的条件，厂用快速切换装置才可以实现真正地快速切换。不过，电厂在运用厂用快速切换装置完成工作时，往往会遇到一类常见的情况，这意味着开关有偏差。在这种有缺陷的状态下，快速切换装置经常处于无法启动的情况下，快速交换装置也会发出中央控制信号，在恢复后必须完成工厂使用快速开关设备。不过，电厂在面对这类故障原因时，需要快速地将厂用快速切换装置设置成不同的切换方式等待响应，还要在遇到位置中存在与平常不同的闭锁信号时，及时地发现故障，进而保障厂用快速切换装置的顺利运行，并使之在故障出现时，尽可能利用厂用快速切换装置达到耦合的功能。不过，电厂往往会在这一过程中无法完成正常的运行和工作。发电厂在运行过程中，要仔细利用多种切换模式，设置好快速切换装置的电源，维持发电厂厂用电系统的运转。

3.2 电厂备用电源失去监测

电厂在运行过程中，要想完成工作就要使用厂用快速切换装置，就要尽可能快速对切换装置进行转换，并利用备用电源、工作电源进行切换，要尽可能防止电源在使用时，备用电源有一个问题，这使得厂用快速切换装置很难快速切换。同时，电厂再利用快速切换装置的过程中，往往会由于切换装置中的报警系统而难以依照信号模式完成厂用快速切换装置的复归处理。不过，要是备用电源长期处在失电监测状态时，电源系统会由于故障，难以进入下一步的故障复归状态恢复的正常情况。而厂用快速切换装置的出现，是造成备用电源失电监测故障的原因。这是因为复归状态的设置往往不够全面、具体。因此，厂用快速切换装置出现的备用电源失电监测可以进一步实现厂用快速切换装置之间的切换，还能够尽可能避免切换中问题。同时，厂用快速切换装置当中的同捕切换功能一旦丧失，其中的厂用快速切换装置就只可以进行残压切换，这在厂用快速切换装置正常工作中具有重要意义，并且也可以帮助快速切换装置与对电厂的母线工作电源和备用电源间的切换。不过，如果厂用快速切换装置中存在着备用电源失电监测的故障时，就会在很大程度上使厂用快速切换装置的切换效率降低，并受到影响。

4 厂用快速切换装置应用的注意事项

（1）发电厂的使用开关中固有跳合闸的时间。（2）厂用快速切换装置在切换过程中的动作时间。其实电厂在利用厂用快速切换装置来完成快速切换工作时，常常要对其中的跳合闸的时间进行控制，那么时间越短证明工作性能更好，特别是一些备用电源开关的固有合闸时间可以在很大程度上被减短。这时，电厂工作人员在应用厂用快速切换装置时，就要将一般快速的开关合闸时间控制在110ms的范围内。其中一些相对较快的可以将切换时间调整至50ms左右的范围中，最终为厂用快速切换装置的进一步实现提供依据，并有效地为母线电源和备用电源的快速切换提供有利条件。同时，厂用快速切换装置的工作时间要是与厂用快速切换装置事故前的母线电源、备用电源在同一相。这时，出现事故过程中的工作开关跳开的瞬间也会与母线电源、备用电源处在同相。这样一来，电厂在事故过程中的切换需要尽可能避免分合闸错开的时间，在运用备用电源的过程中，使两者的相角差变小。这时，电厂用快速切换装置中的合闸产生的冲击电流、自启动电流也会相应减小，最终还会避免供电系统对合闸造成的影响。此外，电厂还应当积极地培养内部员工的管理能力，使员工具有良好的素养，并且日常工作中对电厂进行严格地管理，最终推进厂用快速切换装置的运用等。

5 结语

本文讨论了快速切换装置的功能和实现方式，通过分析，对厂用电快切装置工作中较易出现的故障进行了分析，旨在故障发生时采取相应的必要措施，消除今后运行中存在的风险和隐患，避免同样的事故再次发生，保障发电厂厂用电系统的安全可靠运行。

参考文献:

[1]李盛伟.6kV厂用电快切装置并、串联信号引至DCS在运行中的应用[J].内燃机与配件,2018(04).