無擾動快切定值整定

杜樹鑫

（中國石油錦州石化分公司，遼寧錦州，121000）

無擾動快切定值整定

杜樹鑫

（中國石油錦州石化分公司，遼寧錦州，121000）

快切技術推廣的時間不長，很多用戶不知道定值該如何整定，甚至有的企業只保留快切裝置光差保護啟動功能，其它功能由傳統備自投完成。本文通過作者本人對快切裝置幾年的應用經歷，根據現場的實際工況介紹一下快切裝置定值整定的經驗值。

失壓；快速切換；同期切換；殘壓切換；備自投

石油化工行業對供電穩定性要求很高，電廠廠用電一般為主備電源供電形式，主備電源之間通過快切進行互投。生產裝置一般為兩條電源單母線分段形式供電，在母聯處裝快切裝置。以單母線分段供電形式為例，無擾動快切裝置對母線電壓、頻率、相位實時跟蹤，一段母線失電，正常段母線會根據兩母線段的相位和角差，在沖擊允許范圍內快速合上母聯開關，其中快速切換完成時間只需100ms左右。現實中根據我們公司和很多兄弟企業實際的動作來看，無擾動快切快速切換和同期切換的成功率不高，誤動和拒動也時有發生。此時定值的整定設置就至關重要，快切技術推廣的時間不長，很多用戶不知道定值該如何整定，甚至有的企業只保留快切裝置光差保護啟動功能，其它功能由傳統備自投完成。

1　無擾動快切應用

石油化工行業對供電穩定性要求很高，電廠廠用電一般為主備電源供電形式，主備電源之間通過快切進行互投。生產裝置一般為兩條電源單母線分段形式供電，在母聯處裝快切裝置。以單母線分段供電形式為例，無擾動快切裝置對母線電壓、頻率、相位實時跟蹤，一段母線失電，正常段母線會根據兩母線段的相位和角差，在沖擊允許范圍內快速合上母聯開關，其中快速切換完成時間只需100ms左右。現實中根據我們公司和很多兄弟企業實際的動作來看，無擾動快切快速切換和同期切換的成功率不高，誤動和拒動也時有發生，此時定值的整定設置就至關重要。

2　無擾動快切的原理

石油化工企業負荷大多為三相電動機，在電源斷電后，由于慣性及存儲的磁場能量，電動機短時間將繼續旋轉，并將動能轉化為電能，此時部分電動機是以感應發電機方式運行，殘壓的大小和頻率隨時間變化而變化。大型機組的電動機儲存的電磁能和機械能相當可觀，并且殘壓的衰減速度較為緩慢，由于不存在原動力和勵磁，母線殘壓的幅值和頻率將隨時間逐漸衰減，殘壓與備用電源電壓間的相位差將逐漸增大。當母線失壓后，母線殘壓相量的變化軌跡如圖1所示。

圖1　殘壓特性曲線

3　快切的啟動方式

快切裝置啟動分為品質啟動、失壓啟動、保護啟動、開關變位啟動和手動啟動。其中保護啟動、開關變位啟動和手動啟動屬于外部結點觸發，不涉及定值整定。

3.1品質因數啟動。品質因數啟動的原理是，當故障電源電壓低于設定電源電壓，頻差大于設定頻差，同時故障線電流小于設置的電流越限值，品質切換開始啟動。

根據無擾動快切的動作原理，定值不能偏離正常電源各項參數太大，如果偏離太大，快速切換和同期切換的成功率就越低；定值也不能和正常電源各項參數太接近，太接近容易在電網稍有波動就會動作，動作的次數越多，造成系統波動的機率越大。

這里推薦品質啟動的電壓小于等于額定電壓的90%，頻差大于等于1HZ，電流越限制設置為85%的正常負荷電流。電流越限值有很多爭議，很多人建議設置為30%的負荷電流，確保快切裝置不誤動，但實際經驗中，負荷電流設置太低會降低快速切換和同期切換的成功率，甚至會出現拒動現象。

3.2失壓啟動。失壓啟動檢測故障線電流低于電流越限值，故障電源電壓低于整定電壓并到達延時快切裝置開始啟動。

失壓啟動為品質因數啟動的后備啟動方式，考慮和品質因數啟動的配合，將失壓啟動門檻值設為正常電壓的70%。失壓啟動后快速切換和同期切換的成功率很低，大多進入殘壓切換方式，系統波動是必不可免的，這樣短時電壓波動深度不大的“晃電”，如果品質因數沒有成功啟動，失壓也盡量不要頻繁啟動，所以這里設置延時100ms，100ms內系統電壓恢復至70%以上，快切裝置不啟動。

3.3其他啟動。保護啟動一般是光纖縱差保護啟動后，向快切裝置發送一個結點信息，快切裝置啟動。開關變位啟動主要是應對斷路器故障偷跳或誤操作將進線開關誤分等情況造成進線開關在快切裝置沒有閉鎖退出的情況下分閘，此時快切裝置啟動合上備用電源。手動啟動是有計劃的通過快切裝置進行倒閘操作。這三項啟動方式是不需要定值的，都是通過硬結點啟動的。

4　快切的切換方式

快切裝置啟動后，切換方式分為快速切換、同期切換和殘壓切換。

4.1快速切換。快速切換根據快切裝置的原理并考慮到備用電源的安全，設置備用電源和故障段的角差小于30度，頻差小于2Hz時啟動快速切換，這時對故障段所帶負荷和備用電源都不會造成沖擊，這也是我們最想要的切換方式。

4.2同期切換。快速切換沒有成功啟動，快切裝置進入同期切換階段，這里需要設置一個同期切換越前角，因為需要考慮開關的合閘時間，這個值不是固定的，需要根據不同開關的合閘速度，對于一般設為越前-30到-40度。

4.3殘壓切換。快速切換和同期切換都沒有成功，快切裝置將進入殘壓切換階段，殘壓切換其實就相當于傳統的“備自投”，這時投入備用電源就需要考慮系統的沖擊和安全性。所以失壓系統的殘壓需要保證足夠的低，在這里設置為系統電壓的20%-30%。另外根據備用系統的容量，需要甩去一部分負荷。

5　結語

快切裝置還需要設置串聯、同時、并聯的切換方式，所謂串聯切換就是裝置啟動時先將故障電源開關跳開，然后將備用電源投入；同時切換是裝置啟動時同時向故障電源發跳閘和備用電源開關發合閘命令，因為開關的跳閘速度比合閘速度快，在某種意義上也是一種串聯形式；并聯切換是先合備用電源開關后分故障電源開關，企業要根據各自特點選擇不同的切換方式。快切裝置的出現有效擬補了備自投裝置的不足，我們需要根據企業配電系統的特點，整定合適的定值以便更好的利用快切技術，保證供電平穩安全。

［1］常美生.高電壓技術［M］.北京，中國電力出版社，2007

［2］華智明，張瑞林.電力系統［M］.重慶，重慶大學出版社，1997

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［4］劉介才.工廠供電［M］.北京，中國機械出版社，2009

［5］周紹英，牛秀巖.電機與拖動［M］.北京，中央廣播電視大學出版社，1994

Microcomputer Type Fast Cutting Device Fixed Value Setting

Du Shuxin
（Petrochina JinZhou Petrochemical Company，Jinzhou Liaoning，121000）

Fast cutting technology promotion time is not long，many users do not know how to set the value of the setting，and even some companies to retain only the fast cut light differential protection device startup function，other functions from the traditional prepared from the cast is completed.In this paper，the author means to quickly cut through years of application，according to the actual site conditions introduce fast cutting device setting value of experience.

low pressure；fast switching；switching the same period；residual voltage switch；prepared from the cast