發(fā)電廠6kv廠用電系統(tǒng)CQZ裝置的應(yīng)用及探究

喬志慶

摘要：簡要介紹了發(fā)電廠廠用電源切換裝置的基本構(gòu)成及切換方式的演變和進(jìn)化，結(jié)合大唐集團(tuán)幾家電廠廠用電切換裝置的選型、切換特點及運行情況，分析不同型號CQZ裝置切換方式的特點，并就實際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題進(jìn)行原因剖析。

關(guān)鍵字：廠用電；CQZ；切換并聯(lián)串聯(lián)電源

在電力系統(tǒng)中，因廠用電中斷，備用電源不能可靠投入造成的設(shè)備損壞事故屢見不鮮，損失也非常慘重；因電廠內(nèi)部事故誘發(fā)的電網(wǎng)事故也時有發(fā)生，給國民經(jīng)濟的發(fā)展、社會的穩(wěn)定帶來極為不利的影響。因此，穩(wěn)定可靠的廠用電是發(fā)電機組安全、穩(wěn)定運行的必要條件之一，可靠的備用電源對于機組事故情況下的迅速恢復(fù)及安全、可靠停機也是同等的重要。所以，電廠廠用電源的穩(wěn)定性、備用電源的可靠性對于發(fā)電廠及電網(wǎng)的安全具有十分重要的意義。

廠用電源切換裝置又稱廠用電備用電源自動投入裝置，簡稱“CQZ”裝置，它是迅速恢復(fù)廠用電運行的重要裝置。“CQZ”裝置一直是研究機構(gòu)、設(shè)計部門、制造廠商以及使用單位長期關(guān)注的重點設(shè)備之一，特別是事故情況下的廠用電的切換更是大家關(guān)注的焦點。本文，以大唐安陽電廠選用的CQZ快速切換裝置為基礎(chǔ)，結(jié)合兄弟單位的有益經(jīng)驗，對廠用電快速切換裝置進(jìn)行了有益的研究和探索，取得了比較滿意的效果。

八十年代，我國電網(wǎng)建設(shè)速度慢、電壓等級低、用電量等相對較小，與之相應(yīng)的接入電網(wǎng)的發(fā)電機組單機容量相對也小一些，那么，一臺機組出現(xiàn)故障（如：甩負(fù)荷、跳機等）時對電網(wǎng)的影響相對較小，所以當(dāng)時200MW及以下的機組廠用電源的切換，一般采用老式的廠用電切換裝置，我稱之為“BZT”，這種裝置采用傳統(tǒng)的繼電器構(gòu)成聯(lián)動切換回路，響應(yīng)時間長，可靠性差。

進(jìn)入九十年代，隨著改革開放的到來，用電量激增電網(wǎng)建設(shè)也得以快速發(fā)展，隨之接入電網(wǎng)電站機組的單機容量也躍上新臺階，300MW、600MW機組數(shù)量快速增加，單機容量所占電網(wǎng)容量比也隨之提升，此時某臺大容量機組出現(xiàn)故障，對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行將構(gòu)成較嚴(yán)重的威脅，輕則導(dǎo)致系統(tǒng)低壓、低頻現(xiàn)象，重者可造成系統(tǒng)振蕩、電壓崩潰或系統(tǒng)瓦解。所以，擺在面前的問題是，如何最大限度的保證電站機組可靠、穩(wěn)定的運行，從而來保證電網(wǎng)穩(wěn)定，為廣大用戶提供品質(zhì)優(yōu)良的清潔能源。由統(tǒng)計資料表明，在電廠的諸多事故中，由于輔機故障、廠用電異常造成的事故占很大比重，輔機故障一般又會波及到廠用電系統(tǒng)的安全，所以在事故情況下如何保證廠用電系統(tǒng)的安全就顯得極為重要了。由于大容量機組配套使用的，高壓電動機數(shù)量、容量均增加很多，當(dāng)電動機失電后慣性的存在，電動機端電壓衰減比較慢，殘余電壓的幅值較高，為選用快速切換裝置提供了可能。正是基于以上情況的考慮，適合大機組廠用電系統(tǒng)切換裝置應(yīng)用而生。這就是我下面要著重介紹的：廠用電快速切換裝置即“CQZ”.CQZ裝置具有動作速度快，切換方式多樣、靈活，功能強大、操作便捷、可靠性高等特點，可以有效的避免電源切換中的沖擊和設(shè)備損壞，使得廠用電源的切換更加安全、可靠。

正常切換—并聯(lián)切換方式正常切換是指正常情況下（啟、停機）進(jìn)行的廠用電源切換。通過控制臺開關(guān)手動啟動切換裝置完成從備用電源到工作電源，或由工作電源到備用電源的（雙向）切換。一、并聯(lián)切換方式有以下特點：1由操作員在正常運行狀態(tài)下手動發(fā)出切換命令來進(jìn)行切換；2廠變6211（廠備6011）開關(guān)在同期條件滿足后自動合閘，廠備6011（廠變6211）開關(guān)在得到廠變6211（廠備6011）開關(guān)合閘反饋信號后方能動作去跳閘（即：鑒定同期，先合后跳）。3切換方向為雙向4其優(yōu)點是不斷電切換，機組運行狀況不受擾動；5其缺點是在切換過程中，廠用電系統(tǒng)的短路容量將增大。二、 正常切換-串聯(lián)切換方式正常切換時的串聯(lián)切換方式，指控制盤上切換開關(guān)切至“串聯(lián)”位置。此種方式有以下特點：1由操作員在正常運行狀態(tài)下手動發(fā)出切換命令來進(jìn)行切換；2廠變6211（廠備6011）開關(guān)自動跳閘，廠備6011（廠變6211）開關(guān)在得到第一個開關(guān)跳閘反饋信號后并滿足同期條件后自動合閘（即：鑒定同期，先跳后合）；3如果同期條件不滿足，CQZ自動轉(zhuǎn)入慢速切換，待母線殘壓條件滿足后再合上廠備6011（廠變6211）開關(guān)。4切換方向為雙向；三、事故切換-并聯(lián)切換方式由啟動全停的發(fā)變組保護(hù)或母線非故障性低壓啟動，這些保護(hù)包括：發(fā)電機定子接地保護(hù)、發(fā)電機差動保護(hù)、發(fā)變組差動保護(hù)、發(fā)電機逆功率保護(hù)、失磁保護(hù)、過電壓保護(hù)、以及主變壓器的差動保護(hù)等。當(dāng)其中任一保護(hù)動作后，啟動發(fā)變組保護(hù)總出口停機（關(guān)主汽門、解列、滅磁、跳廠用電），同時啟動快速并聯(lián)切換，快速并聯(lián)切換裝置在發(fā)出工作進(jìn)線開關(guān)跳閘命令的同時，發(fā)出備用進(jìn)線開關(guān)合閘命令，并且經(jīng)6KV母線電壓與備用進(jìn)線電壓同期鑒定閉鎖來使開關(guān)合閘命令有效。6KV母線電壓與備用進(jìn)線電壓檢同期，如果同期條件滿足，備用開關(guān)即合閘。根據(jù)實測：6KV真空開關(guān)的合閘時間為60ms左右，分閘時間為40ms左右，因此在切換過程中盡管同時發(fā)出的分閘與合閘命令，實際上工作進(jìn)線開關(guān)先分閘，而備用進(jìn)線開關(guān)后合閘。另外以上所列舉的發(fā)變組保護(hù)的任一保護(hù)動作后也會直接跳工作電源進(jìn)線開關(guān)。其優(yōu)點是切換時大部分是在在工作進(jìn)線開關(guān)跳閘前檢同期，同期條件基本上是滿足的，所以快切并聯(lián)切換成功率很高。由保護(hù)啟動快速并聯(lián)切換過程中，如果經(jīng)同期檢定的快速切換不成功，裝置自動轉(zhuǎn)入慢速切換，經(jīng)母線殘壓檢定，完成切換過程。