發(fā)電廠廠用電快速切換技術(shù)

1、發(fā)電廠廠用電快速切換技術(shù)摘要：傳統(tǒng)的備用電源自投裝置采用慢速切換方式，切換時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行不利。隨著繼保技術(shù)的開展，微機(jī)型廠用電快切技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，本文介紹了發(fā)電廠廠用/備用電源切換的新技術(shù)和新原理。關(guān)鍵詞：廠用電同期快切0引言中小容量發(fā)電廠的廠用電源自動(dòng)投入裝置多為慢速切換方式,根本上滿足中小容量機(jī)爐運(yùn)行要求。但慢速切換方式切換時(shí)間長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降的幅度大,成組啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)機(jī)爐運(yùn)行系統(tǒng)不利。并且在事故切換過(guò)程中，電流、電壓、頻率、滑差、相角和轉(zhuǎn)矩等將發(fā)生快速變化，為保證工作電源跳閘或母線電壓消失時(shí),備用電源快速投入,使廠用電系統(tǒng)中各設(shè)備連續(xù)運(yùn)行而不中斷，我們引入快速切換及同期捕捉

2、切換等新型的切換方法，實(shí)現(xiàn)廠用電源快速準(zhǔn)確的進(jìn)展切換，進(jìn)步供電可靠性。下面結(jié)合廠用電源的接線方式，介紹廠用電快速切換過(guò)程及切換方式。1廠用電源快速切換過(guò)程根本的廠用/備用電源熱備用接線方式，廠用電同期快切裝置控制b1和b2開關(guān)。廠用電源切換過(guò)程分為正常切換和事故切換兩種方式。正常切換方式指廠用工作分支和備用分支間根據(jù)運(yùn)行方式要求進(jìn)展的切換；事故切換方式指廠用工作電源消失后快速投入備用電源的切換方式。上述兩種切換方式都存在工作和備用電源的同期問(wèn)題，正常切換方式是同頻同期的合環(huán)操作。事故切換方式是差頻同期，即廠用工作母線上的殘壓、殘壓頻率與電壓、頻率正常的備用電源進(jìn)展同期。2同期捕捉切換的幾種方法

3、2.1基于“恒定越前相角原理，即根據(jù)正常廠用負(fù)荷下同期捕捉階段相角變化的速度和合閘回路的總時(shí)間，計(jì)算出合閘提早角，快切裝置實(shí)時(shí)跟蹤頻差和相差，當(dāng)相差到達(dá)整定值，且頻差不超過(guò)整定范圍時(shí)，即發(fā)合閘命令，當(dāng)頻差超范圍時(shí)，放棄合閘，轉(zhuǎn)入殘壓切換。這種方法缺點(diǎn)是合閘角準(zhǔn)確度不高，且合閘角隨廠用負(fù)荷變化而變化。2.2基于“恒定越前時(shí)間原理，即完全根據(jù)實(shí)時(shí)的頻差、相差，根據(jù)一定的變化規(guī)律模型，計(jì)算出離相角差過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間，當(dāng)該時(shí)間接近合閘回路總時(shí)間時(shí)，發(fā)出合閘命令。該方法從理論上講，能較準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)過(guò)零點(diǎn)合閘，且不受負(fù)荷變化影響。但實(shí)用時(shí)，需解決不少困難：一是要準(zhǔn)確地找出頻差、相角差變化規(guī)律并給出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型

4、，不能簡(jiǎn)單的采用線形模型；二是由于廠用電反應(yīng)電壓頻率變化的不完全連續(xù)性及頻率測(cè)量的連續(xù)性，造成頻差及相差測(cè)量的連續(xù)和偏向；另外，合閘回路的時(shí)間也有一定的離散性。由于在同期捕捉階段，相差的變化速度可達(dá)1-2/1s，因此任何一方面產(chǎn)生的誤差都將大大降低合閘的準(zhǔn)確性。2.3捕捉電動(dòng)機(jī)群允許的沖擊電流時(shí)機(jī)原理，即捕捉電動(dòng)機(jī)群允許的沖擊電流的時(shí)機(jī)進(jìn)展切換。此時(shí)，大量電動(dòng)機(jī)還未被切除，自啟動(dòng)條件較好，可保證廠用電平安恢復(fù)運(yùn)行。合上備用電源后電動(dòng)機(jī)承受的電壓：ud=xdu/xs+xd式中：xd母線上電動(dòng)機(jī)組和低壓負(fù)荷折算到高壓廠用電壓后的等值電抗；xs電源的等值電抗令k0=xd/xs+xd；為保證電動(dòng)機(jī)平安

5、自啟動(dòng)，ud應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)的允許最大起動(dòng)電壓，設(shè)為1.1倍額定電壓ugn，那么有：k0u1.1ugn根據(jù)大型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)電壓特性曲線，當(dāng)施加在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)上的電壓低于k點(diǎn)，約0.62ue時(shí)，電動(dòng)機(jī)的有功和無(wú)功功率發(fā)生跳躍性變化，即轉(zhuǎn)矩急劇下降至停轉(zhuǎn)，且大量汲取無(wú)功功率使電源電壓大幅度下降，因此投入備用電源必須在反應(yīng)電壓降到k點(diǎn)之前。為此，捕捉電動(dòng)機(jī)群允許的沖擊電流時(shí)機(jī)原理的捕捉同期的過(guò)程如下：設(shè)ug為工作母線電壓，ub為備用母線電壓，u為ug與ub的電壓相量差(差拍電壓)，為ug與ub的初始相角。工作電源消失后，ug幅值下降并且向滯后ub的方向旋轉(zhuǎn)，如圖ug1、ug2、ug3、ug4、ug5、

6、ug6，對(duì)應(yīng)壓差分別為u1、u2、u3、u4、u5、u6，對(duì)應(yīng)相角差分別為1、2、3、4、5、6。如在u2時(shí)投入備用電源所產(chǎn)生的沖擊電流為電動(dòng)機(jī)群平安自啟動(dòng)的允許值，那么以u(píng)2為半徑ub的始端a點(diǎn)為圓心畫出的圓恍e右側(cè)為投入備用電源的平安區(qū)。當(dāng)斷路器一側(cè)有電源，一側(cè)無(wú)電源時(shí)，即單側(cè)無(wú)壓合閘。u4=u2，點(diǎn)的u2為平安切換電壓，而e點(diǎn)殘壓和頻率較點(diǎn)下降很多，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)備件惡劣，故e點(diǎn)為非平安切換電壓。那么在ab段內(nèi)不滿足快切條件時(shí)，平安切換點(diǎn)應(yīng)在選在e點(diǎn)之后進(jìn)展切換。3廠用電切換必須具備的外部條件為能成功地進(jìn)展廠用電系統(tǒng)的切換，必須具備以下3個(gè)條件：3.1正常運(yùn)行情況下工作電源電壓和備用電源電壓之間允許有一定的相角差，但一般不宜大于20。3.2快速斷路器。少油式斷路器因其合分閘時(shí)間較長(zhǎng)，不合適應(yīng)用于廠用電系統(tǒng)的切換，宜使用真空斷路器，其合、分閘時(shí)間一般在4080s左右。3.3廠用工作電源應(yīng)裝備快速動(dòng)作的保護(hù)繼電器，目前廣泛使用的微機(jī)保護(hù)繼電器可滿足要求。4完畢語(yǔ)廠用電切換是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)