10kV電源快切裝置在石化電網的應用

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　　摘 要：結合中國石油遼陽石化公司10kV裝置變電站實際情況，對電源快切裝置的應用從動作原理、保護功能及應用等方面進行分析。
　　關鍵詞：10kV變電站；快切裝置；保護功能；應用
　　0 引言
　　石油化工企業是連續生產企業，工藝和安全生產要求流程的連續性。作為生產裝置的供電系統出現異常時，系統應迅速斷開異常供電回路，快速投入備用電源，保證母線段供電不中斷，確保整個工藝生產流程的連續。
　　1 問題提出
　　化工企業中壓供電系統一般為不接地系統，但是由于系統大，系統電容電流大，雖然安裝消弧線圈，但是發生單相接地后，往往迅速發展為多相短路，母線電壓迅速波動。對系統中的電動機而言，當電壓下降至70%額定電壓時，其出力將下降到50%以下，將影響工藝流程的正常進行，即使系統備自投準確動作，0.5S的低電壓保護也已經動作，生產工藝流程將出現中斷，造成極大的生產隱患和巨額的經濟損失。
　　2 解決方案
　　由于電網供電的穩定性很難快速得到提高，目前企業僅能從增加進線回路數來彌補，一般不少于2路進線（減少晃電概率）。10kV電壓等級裝置變電所使用TPM-300無擾動穩定切換裝置，實現10kVⅠ、Ⅱ段進線電源與母聯開關之間的無擾動切換。在供電電源異常時，裝置根據系統的狀態以最快的速度把負荷切換至備用電源，避免因電源異常造成設備運行中斷或沖擊損壞，并簡化切換操作、減少誤操作，確保母線電壓不下降，低電壓保護不啟動，工藝流程正常、連續、平穩運行。
　　3 配置方式及應用
　　根據石化企業對裝置變電站特殊的要求以及自身實際情況，變電站采用以下主要功能配置方式：
　　切換模式選擇自動切換，實現進線一至母聯、進線二至母聯兩種切換邏輯。
　　切換方式選擇串聯快切，通過快速、同相、殘壓三種方式實現串聯快切合閘。
　　事故切換起動判據設置有：
　?、匍_關量起動：保護起動（線路光纖縱差起動，上一級主保護接點起動）、高低側開關聯跳起動（當高壓側進線開關異常分開，裝置起動切換）、開關變位起動（因各種原因造成主進線開關變位，則裝置起動切換。由于主進線開關已跳開，裝置只在滿足合閘條件后，合上備用進線開關。若起動后備用進線開關未合上，裝置將自動閉鎖并發切換失敗和裝置閉鎖信號）
　?、谀M量起動：失壓起動（當母線電壓滿足失壓起動條件時，則裝置起動）、品質因數啟動（當母線電壓、頻率、滿足定值條件時，則裝置起動）
　　4 快切試驗
　　檢驗10kV快切裝置在石化變電站供電電源故障情況下切換動作的快速性、可靠性。聯系總變電站，在10kV系統正常運行方式下，斷開10kV其中一條進線電源，模擬供電系統出現低電壓、晃電情形，記錄快切裝置切換過程中對運行負荷的影響。試驗分析：
　　進行多次快切試驗，一次失敗，其余全部成功實現了當系統發生晃電時，裝置可以實現電源的無擾動切換，從而保證裝置平穩生產。從快切故障錄波波形可以看出發生失電的一段母線電壓因為同步機反電動勢的作用，雖然合閘成功，但波形發生的畸變比較嚴重。沒有同步電動機運行的母線失電時，也合閘成功，波形僅發生了輕微畸變。一次失敗是由于新氫壓縮機同步機高壓軟啟動速斷保護功能未關閉，引入到高壓綜保的跳閘輸入點中。由于高壓綜保本身已設定電機速斷保護，軟啟動的速斷保護已無作用，而且該值較小，切換時發生誤動。
　　5 總結
　　10kV快切裝置帶負荷試驗試驗結果均符合預期，經過部分參數調整和優化后，快切試驗全部成功。試驗過程中發現的問題也在最短的時間內進行了整改、處理。通過本次試驗，進一步提升了對快切裝置工作原理的認識和異常情況處理能力，為以后快切裝置在石化電網的應用提供了寶貴經驗。同時也驗證了裝置的功能，排除了隱患，保證了電源切換過程的安全性和可靠性，提高了石化電網的抗晃電能力，為今后各裝置的開車及持續穩定生產提供了有力保障。
　　參考文獻：
　　[1]陳珩.電力系統穩態分析[M].北京：中國電力出版社，2007.
　　[2]周澤純，沈其工，方瑜，王大忠.高電壓技術[M]北京：中國電力出版社，2007.
　　作者簡介：
　　田洪偉（1972- ），男，本科，高級工程師，現從事石化企業電力系統研究方向。
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