快切系統(tǒng)改造

黃天明

摘 要：廣東粵電湛江生物質(zhì)電廠原來快切為WBKQ-01B型裝置，只有單向切換功能，即只可由工作電源切向備用電源。不能滿足現(xiàn)場(chǎng)互為備用的要求，故對(duì)原裝置進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)雙向切換功能?，F(xiàn)更換為WBKQ-01C裝置，#1、#2機(jī)組6kV廠用電快切裝置改造完成后，當(dāng)對(duì)應(yīng)的高廠變或啟備變正常投運(yùn)時(shí)，均能保證6kV廠用電可靠供電，即由原來啟備變作為備用電源改造成啟備變和高廠變作為雙電源互為備用。大大提高6kV廠用電的供電可靠性，可靠性由50%提高到100%。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)電廠；快切系統(tǒng)；改造

1 概述

在發(fā)電廠中，廠用電的安全可靠直接關(guān)系到發(fā)電機(jī)組、電廠乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。以往廠用電切換大都采用工作電源的輔助接點(diǎn)直接（或經(jīng)低壓繼電器、延時(shí)繼電器）起動(dòng)備用電源投入。這種方式未經(jīng)同步檢定，電動(dòng)機(jī)易受沖擊。在合上備用電源時(shí)，母線殘壓與備用電源電壓之間的相角差已接近180°，將會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)造成過大的沖擊。若經(jīng)過延時(shí)待母線殘壓衰減到一定幅值后再投入備用電源，由于斷電時(shí)間過長，母線電壓和電機(jī)的轉(zhuǎn)速均下降過大，在備用電源合上后，電動(dòng)機(jī)組的自起動(dòng)電流很大，母線電壓將可能難以恢復(fù)，從而對(duì)電廠的鍋爐系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來嚴(yán)重的危害。

WBKQ01C微機(jī)型備用電源快速切換裝置是在WBKQ01B微機(jī)型備用電源快速切換裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的產(chǎn)品升級(jí)，采用了更高性能的CPU、增加了模擬斷路器、圖形化編程、U盤升級(jí)程序等功能，可以更快速、更有效的解決供電可靠性。采用該裝置，可避免備用電源電壓與母線殘壓在相角、頻率相差過大時(shí)合閘而對(duì)電機(jī)造成沖擊，如失去快速切換的機(jī)會(huì)，則裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)為同期判別或判殘壓及長延時(shí)的慢速切換，以利于重要輔機(jī)的自起動(dòng)，提高切換的成功率。

2 目前狀況

廣東粵電湛江生物質(zhì)電廠的2×50MW發(fā)電機(jī)組屬于純?nèi)忌镔|(zhì)項(xiàng)目，是目前全國單機(jī)容量及總裝機(jī)容量最大的生物質(zhì)發(fā)電廠，屬于國家鼓勵(lì)和支持的環(huán)保可再生能源產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是國家和省重點(diǎn)發(fā)展節(jié)能減排的陽光產(chǎn)業(yè)。電廠在籌建期采用WBKQ-01B型裝置快切裝置，只有單向切換功能，即只可由工作電源切向備用電源。

3 改造方案

湛江生物質(zhì)發(fā)電公司為單母雙進(jìn)線接線?？烨醒b置更換為WBKQ-01C型后，系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)由進(jìn)線1（進(jìn)線2）向母線供電，1DL（2DL）在合位，2DL（1DL）在分位，進(jìn)線2（1）電源為進(jìn)線1（2）電源的備用電源。如因故障等原因造成進(jìn)線1（2）電源失去時(shí)，WBKQ01C裝置能迅速啟動(dòng)，將進(jìn)線2（1）電源投入。當(dāng)進(jìn)線1（2）故障排除后，可由手動(dòng)方式起動(dòng)WBKQ01C裝置重新切換到進(jìn)線1（2）供電的狀態(tài)。（如圖1所示）

在改造完成后，每臺(tái)廠用電快切裝置能對(duì)一段廠用電母線的工作電源與備用電源進(jìn)行快速切換控制，并具備以下功能：

3.1 正常切換

在正常情況下，操作員可通過DCS系統(tǒng)手動(dòng)起動(dòng)裝置，完成從工作電源到備用電源，或由備用電源到工作電源的雙向切換。正常切換具有串聯(lián)切換和并聯(lián)切換或同時(shí)切換方式。

3.2 事故切換

裝置在工作電源故障的情況下，工作電源與備用電源可以互為切換，即雙向切換。并具有快速切換和慢速切換兩種事故切換方式，快速切換具有同期捕捉功能。

3.3 不正常切換

不正常工況切換是指裝置檢測(cè)到不正常運(yùn)行情況時(shí)自行起動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)雙向操作。

當(dāng)母線三線電壓均低于整定值且時(shí)間大于所整定延時(shí)定值時(shí)，裝置可根據(jù)選定方式進(jìn)行串聯(lián)或同時(shí)切換。

因各種原因（包括人為誤操作）引起工作電源開關(guān)誤跳開，裝置可根據(jù)選定方式進(jìn)行串聯(lián)切換或同時(shí)切換。

3.4 特殊功能

裝置根據(jù)起動(dòng)/備用變壓器高壓側(cè)斷路器的工作狀態(tài)，具有冷備用和熱備用兩種工作方式，冷備用方式可采用手動(dòng)選擇，在冷備用方式下，電壓比較采用起動(dòng)/備用變壓器高壓側(cè)母線電壓信號(hào)，事故切換時(shí)先合起動(dòng)/備用變壓器高壓側(cè)斷路器，再合低壓側(cè)斷路器及6kV工作段備用電源進(jìn)線斷路器；熱備用時(shí)電壓比較采用起動(dòng)/備用變壓器低壓側(cè)6kV備用段電壓信號(hào)?？烨醒b置屏上具有冷熱備用方式選擇開關(guān)和不對(duì)應(yīng)報(bào)警指示信號(hào)。

3.5 信號(hào)出口

每套快切裝置輸出兩路信號(hào)出口，其中一路輸出至DCS，另一路輸出至ECMS。裝置能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方（即：DCS操作員站、ECMS操作員站）投退，并能進(jìn)行在線修改，離線修改和遠(yuǎn)方修改參數(shù)。

3.6 去耦合及耦合閉鎖

在并聯(lián)自動(dòng)切換時(shí)，如果由于某種原因使應(yīng)跳開的斷路器未跳開，可能造成兩路電源長時(shí)間并列運(yùn)行。當(dāng)兩電源并列時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間，裝置自動(dòng)跳開后合上的電源，然后關(guān)閉所有跳合閘出口。

3.7 自檢功能

裝置具有完善的自檢功能，能自動(dòng)巡檢內(nèi)部電路、所設(shè)參數(shù)和跳合閘繼電器出口，發(fā)現(xiàn)故障立即報(bào)警，并可顯示或打印故障原因，同時(shí)以干接點(diǎn)形式輸出信號(hào)。裝置輸出信號(hào)接點(diǎn)容量為：DC110V，1A，跳、合閘接點(diǎn)容量為：DC110V，5A。

4 結(jié)束語

本次快切系統(tǒng)改造最大限度地節(jié)約了成本、縮短改造工期、控制改造費(fèi)用，同時(shí)顯著提升快切系統(tǒng)改造后的整體效益。#1、#2機(jī)組6kV廠用電快切裝置改造完成后，當(dāng)對(duì)應(yīng)的高廠變或啟備變正常投運(yùn)時(shí)，均能保證6kV廠用電可靠供電，即由原來啟備變作為備用電源改造成啟備變和高廠變作為雙電源互為備用。大大提高6kV廠用電的供電可靠性，可靠性由50%提高到100%，為機(jī)組的安全運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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