600MW机组6KV厂用电切换问题分析及对策.doc

600MW机组6KV厂用电切换问题分析及对策 （广东红海湾发电有限公司运行部 李子建 ） 摘要：　传统的备用电源自投装置厂用电切换一般采用工作开关辅助接点直接（或经低压继电器、延时继电器接点）联动备用电源投入，这种高压厂用电自动切换存在的问题较多，甚至导致厂用电事故扩大，造成厂用电切换可靠性大大降低。随着机组容量增大，在电力系统中的作用也非常重要，对厂用电可靠性的要求也越高。因此传统的备用电源自投装置多不能适应大容量机组厂用电切换。本文从对发电设备安全、可靠、稳定运行的观点出发，分析了高压厂用电自动切换采用传统的备用电源自投装置所存在的问题及厂用电切换过程中残压的影响，提出了采用新型的厂用电快切装置，合理的运行方式，来提高机组的安全、可靠、稳定运行。 关键词：　高压厂用电； 传统备用电源自投装置；国家重点建设项目高压厂用电一次接线方式分段式(即段母线)，机、炉辅机均分在、母线上运行。为了保证厂用电的可靠性，段母线都备用电源。当工作电源跳闸或母线电压消失时，备用电源自动投入，使厂用电连续运行而不中断。但是，目前机组厂用电备用电源自投装置切换方式是延时切换和串联切换，厂用电母线故障时，由于备用电源自投装置自投，扩大了故障范围。这类事故在大型电厂高压厂用电事故中屡见不鲜。另外，备用电源自投装置装置及回路故障率较高，厂用电切换成功率较低。厂用电容量不断增给厂用电稳定连续运行带来了不利的因素。对厂用电运行稳定性、可靠性要求越来越高因此，厂用电切换直接关系到大型电厂。传统的备用电源自投传统的备用电源自投包括延时切换和串联切换两种切换方式。延时切换是指母线电压消失，母线残压下跌至低电压继电器动作值时，经延时先跳工作电源开关，再合备用电源开关。同时，为了防止开关跳或运行人员误拉工作电源开关，采用工作电源辅助接点起动备用电源自投装置出口中间继电器，瞬时合上备用电源开关。长期的运行实践证明，用这种方式进行厂用电切换，弊大于利，它主要存在以下几个方面问题。切换时间过长由于采用低电压起动，其低电压时间必需躲过相临系统故障和高压电动机内部故障切除时间t=t1+Δt 式中t1为系统故障以及高压电动机内部故障继电保护最大动作时限； Δt为时限阶段，取0.5～0.7s［1］。厂用电工作电源以及电动机过流保护动作时间一般为0.5～1.5 s，所以备用电源自投装置延时切换时间为1～2 s。备用电源自投装置切换时间过长首先是对机、炉辅机电动机不利，因为电动机自起动时间增长，电机容易发热。其次是对锅炉的稳定运行不利，因为切换时间过长，锅炉辅机转速明显下降，如磨煤机和机转速下降到一定程度，其风粉比就不能保证。这样，就不能维持锅炉的正常燃烧。若此时备用电源自投装置自投成功，厂用电恢复，未燃的燃料吹进锅膛，造成严重的爆炸事故。厂用电母线故障备用电源自投装置自投故障扩大当厂用电母线故障时，工作电源开关过流保护动作切除故障。从多次厂用电母线故障分析，多数是永久性故障。由于厂用电母线故障无保护，只能靠工作电源开关过流保护切除故障，工作电源开关由过流保护跳开后，备用电源自投装置动作，合备用电源开关，等于向故障点又送了一次故障电流，更严重的是备用电源开关拒分(控制熔丝熔断)，备用电源开关加速切除故障只能由备变后备保护切除故障，使故障范围扩大，损失惨重。　冲击电流大为了防止运行人员误拉工作电源开关或开关跳，传统的备用电源自投装置装置中也设计了快速串联切换方式。工作母线正常运行时，若工作电源开关跳闸(非故障跳闸)，只要备用电源有电压，备用电源自投装置就瞬时出口。此时的切换时间就是工作电源开关固有跳闸时间和备用电源开关固有合闸时间再加上工作电源开关辅助接点切换时间和备用电源自投装置出口中间继电器动作固有时间(100ms左右)，总的切换时间大约为280ms由于厂用电突然消失，电动机的空气隙磁场和其转动惯量储能的存在，使母线产生了残压。在工作母线断电瞬间，由于母线上电动机各不相同，它们要进行能量交换，其中一部分电动机以“感应发电机”方式运行，其它电动机以电动机方式运行，因此，残压的大小和频率随时间变化而变化。尤其是大型电厂，厂用电动机储存的电磁能和机械能是相当可观的，残压的衰减速度十分缓慢，根据现场录波，6kV母线在最大运行方式时，突然跳开工作电源开关，其残压经0.6s以后， 才能降至额定电压的25%左右。根据理论分析，如果在0.3～0.5s时间间隔内，合上备用电源，残压与备用电源电压之间的角差接近180°，此时对电动机冲击电流最大电动机所承受的冲击电流最大， 由于电磁应力的影响， 有可能造成电动机绕组从槽中移位，使电动机在运行时损坏。同时，由于机械惯量的存在，电动机轴受扭力过大造成电动机轴扭曲备用电源自投装置装置以及二次回路主要存在问题传统的备用电源自投装置装置一般由电磁型继电器组成。二