探析火電廠中廠用電快切系統的應用

吳輝燕

摘 要：隨著廠用電快切系統在火電廠中的作用日益凸顯，為了更好地實現其作用，促進電力系統的穩定運行，對其應用進行了簡要分析。以MFC2000-2微機廠用快速切換裝置為例，介紹了其功能和切換方式，然后提出了必要的運行要求，并結合實例分析了其故障的原因。

關鍵詞：火電廠；廠用電快切系統；MFC2000-2微機切換裝置；安全

中圖分類號：TM762.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0025-02

火力發電是一種重要的發電方式，為了安全、穩定地供電，需要保證火電廠各項設備都能夠正常運行。就一般情況而言，火電廠都有備用和廠用2個電源，它們有各自的用途。用電切換通常是指上述兩者之間的切換，比如當廠用電源出現故障時，為了避免故障擴大，維護電力系統正常工作，需要及時實現廠用電源到備用電源的切換。廠用電快切系統是進行電源切換的重要裝置，它關乎發電廠的用電安全，所以，利用切換電源可以降低事故的發生率。在實際應用中，必須要嚴格遵循相關標準進行操作。

1 實例分析

某火電廠為了擴大規模，引進了多臺大容量火電機組。為了保證電廠能夠正常發電，廠用電系統必須安全、可靠，而這關鍵在于廠用電切換。由于新電動機容量大，所以，廠用母線斷電之后，電壓的衰減速度較慢。以往該廠使用的是SN型少油斷路器，但在電源切換過程中不會破壞設備，有利于降低事故發生率。為了適應新的變化，需對其加以改進。6 kV廠用電快切系統采用的是MFC2000-2微機廠用快速切換裝置，主要負責工作電源和備用電源母線之間的切換。另外，在工作電源開關跳開后，采用串聯切換方式可以迅速合上備用電源的開關。

2 MFC2000-2微機廠用快速切換裝置

該裝置有正常切換、不正常切換和事故切換三種切換起動方式，另有并聯、串聯和同時切換三種切換方式。并聯切換屬于快速切換，串聯和同時切換既有快速切換功能，又有捕捉切換、殘壓切換等功能。如果受條件限制不能實現快速切換，系統會自動轉為同期捕捉切換或殘壓切換。

2.1 正常切換

采用手動起動的方式屬于雙向切換，即能夠實現工作電源和備用電源之間的相互切換。同時，正常切換又可以分為兩種情況：①正常并聯切換。當并聯自動能夠快速切換時，先將備用開關合上，經過一定延時再跳開工作開關。如果條件不滿足，應立即閉鎖等待復歸。②正常同時切換。先發布跳開工作開關的指令，如果條件允許切換，再發布備用開關的指令。可提前設定延時，以實現先分后合。

2.2 不正常切換

采用保護起動的方式屬于單向切換，所以，只能將工作電源切為備用電源。當系統被檢測到出現異常時，可以自動起動。不正常切換可分為以下兩種情況：①低電壓起動。廠用母線的三相電壓都比設計值要低，且時間超過了設計值，此時，需要串聯切換。②工作電源開關誤調。在各種因素的影響下引發開關誤跳時，如果切換條件滿足，則需要合上備用電源。

2.3 事故切換

采用保護起動的方式也屬于單向切換，即從保護起動接點輸入。在事故串聯切換時，先將工作開關跳開，在符合切換條件的情況下合上備用電源。事故同時切換即先發出跳開工作開關的指令，確定其滿足切換條件后，再發出合上備用開關的指令。

3 系統運行要求及故障注意事項

3.1 運行要求

廠用電切換系統的安全性和穩定性直接影響著電力系統的正常運行，其影響因素有很多，比如切換方式、系統結構、故障危害程度、開關條件等。為了保證切換的安全、可靠，需滿足以下要求：①要有工作電源和備用電源，兩者相互獨立，但源自同一個系統。其電壓在正常工作時可以有一定的相角差，必須控制在20°以內。②快速斷路器。該廠以往使用的是少油式斷路器，合閘時間過長，不適用于快速切換。隨著技術和設備的改進，該廠開始使用真空斷路器，合閘、分閘的時間相應縮短了，多在40～80 ms之間。當前使用的真空斷路器合閘時間為65 ms，分閘時間為60 ms，適用于廠用電快速切換。③工作電源必須配備有快速動作保護。為了確保廠用電快切系統正常運行，就對工作人員提出了一定的要求，即交接班后要對快切裝置進行全面檢查，如果發現有報警或故障信號，需立即處理。同時，值班人員還應開展相關試驗，以檢驗快切系統和通道的安全性和可靠性。如果中途發生故障，系統會自動退出，并轉為事故切換狀態。

3.2 故障時注意事項

隨著用電需求的增長，電力系統的壓力在不斷增加，快切系統在運行中難免會出現異常。此時應注意的是，當電源切換完成后，需對母線進行檢查，確保其處于正常狀態，并了解其負荷和保護動作的情況。在切換過程中，如果備用電源開關拒動，可通過手動方式搶合備用開關一次；如果沒有效果，則需盡快查明開關跳閘和拒動的原因，在最短的時間內恢復備用電源。在這個過程中可能會遇到工作人員誤碰開關的情況，此時，應合上工作電源開關，如果工作電源的開關跳閘，而快切系統沒有任何動作，需及時查找原因。在整個過程中，不能隨意或頻繁地搶合備用電源開關。

4 事故案例分析

4.1 事故1

某日機組停機操作時，A段廠用電切換裝置反復切換了約30次后中止動作。隨即，檢修人員開始檢查，未發現故障。因為當時停機時間緊，所以，再次嘗試進行切換操作，結果切換正常。

分析：運行人員發出啟動切換指令后，由于某種原因出現了“快切切換命令始終存在”的情況，即當工作段母線兩路電源開關上口電壓均滿足切換條件且切換命令一直保持時，快切裝置就會自動來回切換，直到命令消失或切換條件不滿足才會停止。

為了防止開關頻繁動作損壞，運行人員應加以控制，并做好廠用電、失電的事故預想。如果以后遇類似異常且長時間切換不停止，在確認切換時間間隔足夠的情況下，當切換到備用開關運行時，工作電源開關熱備用后，由一人在盤前監視，一人在切換裝置前準備好，通過口頭喊話停用故障段廠用電快切裝置操作電源，終止異常切換。

4.2 事故2

某日B機組母線工作段進線開關跳閘，快切裝置未動作，備用電源開關未自投，造成該段母線失電，檢查保護為母線失靈保護動作。

分析：查找失靈保護動作原因。

該廠母線配置失靈保護，任一開關失靈的保護動作條件為：①開關在合閘位；②保護動作并保持；③開關在運行位置。

當以上條件全部滿足時，母線上的任一開關拒動將啟動失靈保護，跳進線開關，閉鎖高壓快速切換裝置，備用開關自投，所以，該段母線失電后，開關室就地檢查保護，發現進線開關無保護動作，進線PT柜母線失靈保護動作。

5 結束語

隨著用電需求的增大，大容量機組在火電廠中的應用越來越多，為了實現火電廠的安全生產，必須要加強對自動快速切換系統的重視度。廠用電快切系統可縮短重啟時間，縮小事故范圍，但它會直接影響大容量機組運行的穩定性。在實際應用過程中，務必要嚴格按照規定處理好相關工作。

參考文獻

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[2]譚俊峰，李昕宇.廠用電快切裝置在火力發電廠的應用[J].山西電力，2013，24（1）：142-144.

[3]張亞偉.廠用電快速切換在火電廠的應用[J].商業財經，2012，23（9）：180-182.

〔編輯：白潔〕

Abstract： With the role of auxiliary power fast system in thermal power plants has become increasingly prominent； in order to better achieve its role in promoting the stable operation of the power system， a brief analysis of their application. In MFC2000-2 PC plant with fast switching device as an example， describes its function and switching mode， and then made the necessary operational requirements and analyzes the reasons with examples of its failure.

Key words： thermal power plant； auxiliary power fast system； MFC2000-2 computer switching device； safety