厂用电快切装置减载新方式.pdf

第3 3卷第 1期 湖南电力 H U N A N E I J E C T R I C P 0 WE R 2 0 1 3年 2月 d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 8 0 1 9 8 2 0 1 3 0 1 0 1 0 厂用电快切装置减载新方式 王子奕 。李刚 。李燕飞 。邹晓虎 ( 1 长沙联合 白金人力资源顾问有限公 司，湖南 长沙 4 1 0 0 0 0 ； 2 湖南省电力公司科学研 究 院，湖南 长沙 4 1 0 0 0 7 ； 3 湖南省湘电锅炉压力容器检验中心有限公 司，湖南 长沙 4 1 0 0 0 4 ) 摘要：根据邵 阳宝庆电厂厂用电接线方式的特殊性 ，提 出了一种新的厂用电快切装置 减载的方法，并对其进行 了现场试验。试验方式符合现场实际运行情况 ，并对试验过程 的波形图进行了分析论证了该减载方式的可靠性。 关键词 ： 减载；快切装置；厂用电；可靠性；波形图 中图分类号 ：T M7 6 2 文献标识码：B 文章编号 ：1 0 0 8 0 1 9 8 【 2 0 1 3 ) 0 1 0 0 3 0 0 3 在国电邵 阳宝庆电厂厂用电快切装置 的调试 中由于其现场电气一次系统接线的特殊性 。需要 对其厂用 电快切装置原有的低压减载功能进行修 改 以适应现场的要求。 1 现场电气系统情况介绍 国电邵阳宝庆电厂 2 x 6 6 0 M W 机组厂用电系统 由于不采用启备变 ，而直接用 1 ， 2主变低压侧分 别带 1高厂变和 2高厂变 、并列运行 ，其 中 1主 变高压侧 为 2 2 0 k V系统 2主变高压侧 为 5 0 0 k V 系统 ( 如图 1 ) 。 图 1 一次接 线 图 该 厂 2台机组 的厂用 电 6 k V I ， I 段 和 ， 段母线 的lT作进线开关分别来 自 1高厂 变和 2高厂变的 A，B分支 ，其工作进线开关即为 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 7 0 5 3 0 快切装置的工作开关。其中， I 段与 段母线都采 用手拉手互为备用的运行方式 。即手拉手的母联开 关就是 I 段和 段快切装置的备用进线。 2 需解决的 问题 以 I 段厂用电快切装置工作切备用为例，当工 作母线 I段快切装置动作后 ，切换 至备 用进线 开 关， I 段工作母线就由 段工作母线通过备用进线 开关给其供 电运行。现知高厂变 6 k V A，B分支的 额定容量 均为 3 5 MV A则厂用 AB分支额定 电 流均约为 = 1 7 3 2x 6 3 0 0 32 o8 A l “ l 1 一 而 I段 和 段 母 线 上 的 最 大 负 荷 电 流 约 有 2 8 0 0 A，备用进线 开关 的额 定 电流 只有 l 6 0 0 A所以如果切换前 I，段负荷较高 ，则切换后 会造成 2高厂变过负荷 ，备用开关也会在切换瞬 间产生较大过电流和在切换后过负荷运行。 南于 1主变是 与 2 2 0 k V系统 连接 ， 2主变是 与 5 0 0 k V系统相连接 ，所以该 厂快切装置的切换 都不允许使用并联切换方式 ，只用串联切换方式 ， 避免 2个不同电压等级的系统在并联切换时合环。 第3 3卷第 1 期 王子奕等 ：厂用电快切装置减载新方式 2 0 1 3年 2月 3 解决方案 I， 段快切装 置都增 加 1个 开入接点 ，其 中。 I 段母线快切装置 引入 2发电机出 口断路器 ( G C B)的常开接点 。段母线快切装置引人 1机 G C B常开接点。以 I 段快切为例，当 2机 G C B合 上时。 I 段快切收到该接点开入 。快切装置就投入 新的减载 功能 ，该 接点代 表 2发 电机 开机运 行 ， 段 6 k V母线上有负荷 ，所 以 I段快切装置在启 动包括正常切换 。事故切换和保护启动切换发跳开 工作开关命令的同时通过快切装置的中间继电器有 选择性地开放 减载出 口 ( 通过减载硬压板投退 ) ， 切除 I 段工作母线上的负荷开关，降低负荷后再合 上备用开关完成切换 防止备用开关切换过电流和 切换后 2高厂变 的过负荷运行。 增大合备用延时定值，该定值定义为从装置发 减载命令时开始计 时经整定 时间等待减载完 毕 后 。快切装置再根据 自动跟踪的母线残压变化情况 和备用进线开关电压比较，选择合适的切换方式合 上备用开关。 4 试验前 的准备 经和厂家讨论研究 。认为合备用延时定值在试 验中可以整定为 0 ，因为当装置发分工作开关命令 时 。减载命令是同时出 口的，而用过长的时间等待 减载完毕后装置才启用判据选择合适 的切换方式合 备用开关 。会导致快切装置无法启用较快的切换方 式。由图 2所示的录波图可知 即便装置采用切换 时间最快的快速切换方式 ，从装置发跳工作进线命 令到备用开关已合上其整个切换过程也需要 1 2 0 ms 左右。而经现场检测 装置减载命令发出到负荷开 关跳开的时间和装置发跳工作进线命令到工作进线 开关已跳开的时间几乎是相等 的 。只需约 6 0 ms 又因为是它们同时出口的，所以只要快切装置在备 用开关合上 以前将负荷开关提前跳开 ，就不会造备 用开关合闸过电流了，对现场设备是安全的。因此 在试验中把合备用延时定值改为最小值0可行当 然在实际运行时也可根据现场实际负载情况适 当加 大 ，该定值步长为 1 m s 最大值为 1 0 0 s ，确保切换 前切除不必要负荷 ，避免过 电流，并 留有一定 裕 度 确保万无一失 -与 - 1 J I f j ：l 1 卜 1 兰 膝 羞 I： 谚 I j I f l 二 一 l I i - ，- - = = = =： 二： 卜p 一 一 _ _=： # _ W - _ J ： ： i I l l I l I l I l l l I I I l I I I I l-I _I I _。I I l-l I l I I I 0 3 0 时间 m s 注：相角差 ：一 8 3 6 。 母线电压 u A ( 虚线 ) 一 4 1 9 9 2 V-“ 2 2 6 3 。 备用侧电压 ( 实线) - 6 5 8 8 4V - 3 0 9 9 。 工作分支开关 ( D I ) ：0 备用分支开关 ( D I ) ：0 分工作 ( D O) ：1 合备用 ( D O)：1 图 2快速切 换 动作 厂用母线上负荷多为异步电动机 ，对单台电机 而言，由于母线失 电后 电动机进人隋行状态 ，定子 电流变为 0 ，转子电流逐渐衰减 ，但逐渐衰减的转 子电流磁场还是会在定子绕组 中反向感应电势，形 成反馈电压 。呈异步发电机特征。如果母线失电前 运行的异步电动机越多 、容量越大 ，则母线残压的 幅值和频率下降得越慢 。所以为更好地模拟现场正 常运行方式 ，使 I 段工作母线 2台电机开关 打在 工作合位并运 行 ，使母线负荷 电流大约为 2 0 0 A。 投入减载功能，全部投上未运行的负荷设备的减载 出口压板 ，并在就地将 它们 的开关 打在试验合位 模拟实际运行 情况让装置实现先减载后切换 的功 能。 5 试验结果 1 )试验 以 I 段快 切装置 工作切备 用为 例， 当从 E C S上远方手动启动正 常切 换时。快切装置 采用快速切换 方式 ，整个过 程的波形 图如 图 3所 示。装置先发分工作开关 和减载命令 。5 0 ms 后收 到工作开关已分开信号并且在试验位置 的负荷设备 开关都已被切除，1 5 m s 后装置发合备用开关命 令 ，5 2 m s 后备用开关合闸 ，合闸瞬间的母线和备 用开关 电压 幅值 及 角 度 如 图 3 ，其 频 率 分 别 为 4 5 8 9 H z 和 5 0 0 0 H z 。可 见 电压 幅值 、频率 、角 3l 第 3 3卷第 1 期 湖南电力 2 0 1 3年 2月 度的差值都在安全范围内，从收到工作开关已跳开 到备用开关已合闸的整个失 电过程只有约 6 7 m s 2 台运行电机继续运行且整个切换过程波形正常 ，本 次带负荷手动减载切换试验成功。 3 0 0 3 0 6 0 I J l i 1 1 1 f1_j ； f I _ 1 ； _ _ _ T T r+ ff r1 T - ； - T I r ,I - T _一 l 牝 J 】 ： 手 ： I _ _ - j j 一 ， - 7 =： lll 辜 1 、 I l ! I I I I I II lI I l I l l l l I l l-l I l l l l I I l I l l l I 注：相角差 ：一 6 0 4 。 母线电压 U A ( 虚线 )4 6 6 9 8 V- 9 3 8 o 备用侧电压 ( 实线 ) 3 7 8 2 9V-1 5 4 2 。 工作分支开关 ( D I ) ：0 备用分支开关 ( D I ) ：0 分工作 ( D O) ：1 合备用 ( D O) ：1 图 3试验 1快速切 换动 作 2 )继续模拟工作开关偷跳切换 ，仍 以 I 段 工作切备用为例 ，即从 E C S上远方操作将工作进 线开关分开切换到备用进线 ，当 E C S将工作开关 偷跳后 ，装置使用捕捉首次同相点切换 ，整个过程 的波形如图4所示。 E C S远方将工作进线跳开并且快切装置收到工 作进线 已分闸的 D I 信号后 母线 电压及频率开始 下降 ，2 6 ms 后快切装置再发一次工作进线分 闸命 令并同时减载出口，将试验位置的负荷设备开关切 除并确保工 作进线分 开1 2 0 m s 后快切 装置发合 备用信号 6 0 ms 后进线开关合上。合闸瞬间的母 线和备用开关电压幅值及角度如图 4 ，其频率分别 为 4 4 1 6 H z 和 5 0 0 0 H z 即合 闸瞬 间压差频差角 差也都在安全范围内，从收到工作开关已分闸到备 用开关 已合 闸的整个失电过程约 2 0 6 ms ，且波形正 常2台电机继续运行本次带负荷偷跳并减载试 3 2 验成功。 注 ：相角差 ：l 7 6 。 母线 电压 U A ( 虚线) 一1 2 6 7 0 V 3 3 3 0 o 备用侧电压 ( 实线 ) 一 5 9 9 1 l v 3 1 5 4 o 工作分支开关 ( D I ) ：0 备用分支开关 ( D I ) ：0 分工作 ( D O) ：1 合备用 ( D O) ：l 图 4 试 验 2同期捕捉 动作 6 结论 通过对宝庆电厂 2台 6 6 0 MW 机组修改后的快 切装置减载功能试验 ，说明新的减载功能完全适应 于现场运行方式。当 6 k V母线上负荷较大时 厂 用电快切装置切换前就预设将 已设人跳闸压板的负 荷先行切除，防止合闸过电流和开关过负荷运行的 情况 ，实践证明该减载方式是安全可靠的。 参考文献 1 杨红军浅析 快切 装 置在 厂用 电 中的应 用 J 机 电