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厂用电快速切换装置相关问题的探讨

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厂用电快速切换装置相关问题的探讨 【摘 要】 湖南华电长沙发电有限公司自机组投运以来, 已发生数次全炉膛灭火造成MFT 动作的停机事故, 微机厂用快速切换装置(以下简称快切装置),在厂用电自动切换过程中,切换方式不稳定,甚至造成厂 用负荷速断 保护动作。介绍了湖南华电长沙发电有限公司快切装置的原理、切换方式,并根据快切装置数字录波图, 分析和总 结了快切装置切换方式不稳定的原因和装置定值整定计算时的注意事项。 【关键词】厂用电快切 切换方式不稳定 保护误动 前言 微机厂用快速切换装置是实现发电厂厂用母线电源快速切换的关键控制设备。在事故情况 下, 厂用电系统安全快速切换,对减少事故损失、保护人身与设备安全至关重要。另外,一些重 要辅机 如交流润滑油泵等在备用电源切换过程中, 如因快切装置本身定值设置缺陷导致切换失败或 保安电 源等原因造成失电,则有可能酿成重大事故,造成事故范围扩大。 湖南华电长沙发电有限公司采用镇江华东电力设备制造厂生产的PZH-1C型微机厂用电快速 切换 装置,厂用电备用电源事故切换为串联、全自动方式,当全炉膛灭火造成MFT(主燃料跳闸) 动作时, 快切装置有时以“快速切换”方式切换备用电源、有时以“同期捕捉”方式切换备用电源, 甚至造 成厂用负荷速断保护动作误切重要电机。 1 厂用电系统概况 湖南华电长沙发电有限公司现有2台600MW机组(机组编号为#1、#2)。#1、#2发电机组分别 于 2007年10月、12月建成投产。发电机均为上海东方电机股份有限公司生产的 QFSN—600—2—22C型水 氢氢汽轮发电机,发电机出口电压均22KV,接有一台容量为SFF-63/35-35MVA、电压为 22/6.3-6.3KV 的高压厂用工作变(以下简称高厂变),作为厂用电系统的工作电源。厂用电系统的启动备 用电源 (以下简称启备变) 由一台容量为SFFZ10-63/35-35MVA、 电压为230/6.3-6.3KV的#01启备变 提供。 当机组并网后有功负荷达180MW左右时将厂用系统电源由#01启备变切换至高厂变供电, 首先 在DCS (分布式控制系统)画面上将厂用电切换方式投并联,并将快切保护屏自动/半自动压板投 入(半自 动状态),即正常切换方式为并联半自动。每台机组6.3KV厂用电一次系统均采用两段式母 线接线方 式,两段母线分别接自高厂变/启备变低压侧两个分裂绕组,且两台机组公用一台启备变。 #1机6.3KV 1 厂用电系统一次接线图如图1所示。 461 图1 湖南华电长沙发电有限公司厂用电系统一次接线图 2 厂用电系统切换方式 湖南华电长沙发电有限公司厂用电切换方式有两种:一是正常切换,是指正常启、停机时进 行 的厂用电源切换,其切换方式为并联半自动。即手动起动装置,经同期检定后,装置发合备 用电源 命令, 而跳开工作电源由人工操作完成, 这种方式的优点是切换过程中不会造成厂用电的中 断,但 两侧电源存在短时并列运行,若此时6.3KV侧发生短路,短路电流将更大。二是事故切换, 是指由于 工作电源故障而引起的切换,它是单向的,只能由工作电源切至备用电源,其切换方式为串 联全自 动。由反映工作电源故障的保护出口起动装置,先跳开工作电源,如此时同期条件满足并确 认工作 电源已跳开,然后合上备用电源。 2.1 正常切换 当6.3KV厂用系统电源由#1高厂变切换至#01启备变时, 首先选择好正常切换方式 (并联半自 动), 既在集控室CRT(显示器)画面上将该段母线备用电源切换方式选择开关投并联,并在快切 保护屏上 将自动/半自动压板短接,手动起动装置,经同期检定后,装置发合备用电源开关命令,而 跳开工作 电源开关由人工在集控室通过操作CRT画面由DCS通过FECS(厂用电综合自动化系统)完成, 切换完 毕后,在CRT画面上将该段母线备用电源切换方式选择开关投串联,并断开快切保护屏上自 动/半自 动压板,既转到事故切换所需的切换方式(串联全自动),以备事故切换。6.3KV厂用系统 电源由#01 启备变切换至#1高厂变与此类似。 2.2 事故切换 当#1发变组保护发生事故跳闸时,保护动作跳开6.3KV一、二段母线工作电源进线开关,同 时分 别启动该段母线的快切装置, 如此时同期条件满足并确认工作电源开关已跳开, 快切装置就 发出合 该段母线备用电源进线开关的命令, 完成事故情况下厂用电源的自动切换。 若锅炉MFT动作, 则先触 发汽轮机跳闸,由主汽门关闭接点触发发变组保护启动快切。 462 3 分析厂用电快切装置切换方式不稳定原因 3.1 快切装置的切换模式 2 快速切换:就是在母线残压还没有下降之前,投上备用电源。为了避免母线电压与备用电源 电 压相位差过大时进行切换的危险, 装置具有在切换过程中非同期闭锁的功能, 当不满足同期 条件时, 闭锁快速切换,转而进行同期捕捉。 同期捕捉:即在母线电压还未大幅下跌之前,软件连续分析母线相差、频差值,通过对母线 相 位变化的实时计算分析,并根据合闸所需时间,捕捉合闸时机,使得合闸完成时备用电源电 压与母 线电压的相位差接*零度,这样既减小了对厂用设备的冲击电流,又利于设备的自起动。同 期捕捉 切换的最大允许频差为6.0Hz。 残压切换: 当快切和同捕不能满足时,当母线残压下降到设定电压时实现的切换为残压切换。 经 残压检定的慢速切换作为快速切换和同期捕捉的后备切换,以提高切换的成功率。 长延时切换:在某些情况下母线上残压可能不容易衰减,或残压切换参数设置不合理,可能 会 推迟或不再进行合闸操作。 当检测到母线电压低于母线允许电压参数设定值时, 装置启动长 延时允 许切换计时,当累计时间大于长延时时间设定值时,装置发出合闸命令,装置中的长延时切 换是其 它切换方式的后备补充。 3.2 切换记录分析 以下为2010年1月18日, 由于全炉膛灭火造成MFT动作停机时, 快切装置的定值和数字录波记 录: ??PZH-1C厂用切换装置



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