MFC5103電源無擾動快速切換裝置的應用

劉曉明（中國石化齊魯分公司運維中心，山東 臨淄 255400）

MFC5103電源無擾動快速切換裝置的應用

劉曉明（中國石化齊魯分公司運維中心，山東 臨淄 255400）

本文介紹了了MFC5103工業企業電源無擾動快速切換裝置的工作原理和整定原則，并結合現場應用的實際情況，對其工作原理和事故情況下的啟動方式和動作過程進行分析說明，對事故進行了總結，并提出建議。

MFC5103；電源無擾動；保護啟動；快速；切換；串聯；并聯

近年來，我企業加大了供電系統的隱患治理，除電網結構優化、供電設備更新，其中很重要的一方面是事故情況下電源無擾動切換。企業大部分廠的供電方式是雙電源單母線分段結構。如果一條電源由于事故跳閘，希望備用電源能快速地、無沖擊切換，對用電設備不造成任何影響。目前能實現這一要求而被廣泛使用的是工業企業電源無擾動切換裝置。目前使用的電源無擾動切換裝置有金智科技股份有限公司的MFC5103和合富共展機電科技有限公司的TMP300系列。

1 工業企業電源無擾動快速切換裝置簡介

1.1 快速切換裝置的特點

快速切換裝置的主要特點是具有齊全的切換功能：兼有手動起動、保護起動、失壓起動、誤跳起動、無流起動和逆功率起動等起動方式；兼有并聯切換、串聯切換和同時切換方式。兼有快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換 等實現方式；兼有完備的切換閉鎖功能。裝置滿足單母線分段方式和單母線方式的電力系統接線方式。

2 快速切換裝置起動方式、實現方式的分析

2.1 起動方式及切換過程

MFC5103裝置可提供手動起動、保護起動、失壓起動、誤跳起動、無流起動和逆功率起動等起動方式。整定時要根據系統的實際情況，投入相關的起動方式，我企業110kV系統只投入誤跳和保護起動方式。

手動起動，手動起動方式主要用于正常的倒閘操作，一般采用并列切換，我企業正常的并列操作不通過快切裝置，采用常規的倒閘操作實現。

誤跳起動，當系統正常運行時，由于某種原因進線開關跳閘，快速切換裝置起動，合上分段開關。誤跳起動中無流判據可以選擇投入，也可以選擇不投入。如果無流判據投入，無流定值根據開閉所負荷情況不宜過小，也不宜過大。無流判據選擇退出，這樣，只要裝置檢測到進線開關分閘，快速切換裝置即起動，這樣可能會引起裝置誤動。比如由于斷路器輔助接點接觸不好，裝置誤判斷為開關分閘而起動，這樣造成系統非同期并列，將會引起事故。無流判據投入。誤跳起動還可以實現操作人員誤將進線開關分閘時起動合上分段開關（圖1）。

圖1 誤跳起動邏輯圖

保護起動，保護起動是將線路或變壓器的主保護動作出口接點引入快速切換裝置，裝置一旦檢測到保護出口接點閉合，不再判斷其它條件，立刻發命令跳開故障線路開關，投入備用電源。

保護起動是快速切換裝置中切換速度最快、最有效的起動方式，但是在實際使用中受到限制。因為一般從總變電站配出到下一級的電纜距離比較長，線路主保護配置在總變電側，保護接點的接引如果采用二次電纜實現將不科學，采用光纜實現起來簡單，但增加了相關的保護配置，投入增大,大部分6kV開閉所出線未配置縱差保護，所以無法實現保護起動。

失壓起動，失壓起動是當裝置檢測到母線三相電壓均低于失壓起動整定值，且進線無流，經過整定的延時后，快速切換裝置起動。這一啟動方式也受到一定的限制。電廠發電機通過35kV電I線或35kV電II線并入110kV系統，如果110kVI線101 或110kV II線102由于某種原因跳閘，電廠發電機孤網運行，110kV母線電壓將不會降低，失壓啟動功能無效。

2.2 實現方式

實現方式，是用來描述合備用開關的合閘條件，裝置在起動后，會按照預定的切換方式跳工作開關和合備用開關，無論哪種切換方式都涉及到合備用開關的操作。這種合備用開關的操作即實現方式，在串聯切換方式中已經提到了四種實現方式：快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換。

3 實際應用

目前，已在110kV、35kV、6kV系統均采用快速切換裝置。快速切換裝置要比傳統的BZT裝置有許多優越性，在實際應用中也驗證了其優越性。2011年4月2日，110kV系統外電網故障，6kVII母配出的一所6kV開閉所快切裝置逆功率起動，2號進線開關跳閘，分段開關自投，裝置用電設備未受任何影響。

從記錄的信息看，實現切換用時87ms。這次外電網故障，由于快速切換裝置切換成功，未對電力系統造成任何波動，也未影響生產裝置?？焖偾袚Q裝置還有成功切換的例子，2011年5月31日，值班人員發現110kV II線向網上發電功率突然增大,微機監控系統發“110kV II線本線路無流”報警信號，110kVII線的電流、有功、無功、功率因數都為0，值班長判斷電廠2號發電機孤網運行，詢問上級調度，告知110kV II線線路故障，電廠2號發電機孤網運行，為了盡快將發電機并入110kVI線，上級調度下令手動拉開110KkVII線102開關，快切裝置誤跳起動，分段100開關合閘，2號發電機通過100開關并入110kVI線。

通過事故情況下快速切換的案例，證明快速切換裝置比BZT裝置動作迅速，對系統的沖擊小，同時快速切換裝置相對于BZT在二次接線方面也簡單，其邏輯程已經充分考慮了石化行業電力系統的各種接線方式和切換的要求，不需要在現場進行邏輯編寫，使用起來簡單，也容易掌握。

4 結語

通過對我企業110kV系統快速切換裝置的詳細介紹，以及兩起外電網發生事故的情況下，快速切換裝置成功切換的案例，可以看出電源無擾動快速切換裝置在確保電力系統穩定方面的優越性。

劉曉明（1976-），男，工程師，從事電氣管理技術工作。