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(yīng)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(yè)企業(yè)電源無擾動快速切換裝置的工作原理和整定原則，并結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)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(jié)，并提出建議。

MFC5103；電源無擾動；保護啟動；快速；切換；串聯(lián)；并聯(lián)

近年來，我企業(yè)加大了供電系統(tǒng)的隱患治理，除電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、供電設(shè)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(yè)大部分廠的供電方式是雙電源單母線分段結(jié)構(gòu)。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(shè)備不造成任何影響。目前能實現(xiàn)這一要求而被廣泛使用的是工業(yè)企業(yè)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(yè)企業(yè)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(lián)切換、串聯(lián)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(xiàn)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(tǒng)接線方式。

2 快速切換裝置起動方式、實現(xiàn)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(jù)系統(tǒng)的實際情況，投入相關(guān)的起動方式，我企業(yè)110kV系統(tǒng)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(yè)正常的并列操作不通過快切裝置，采用常規(guī)的倒閘操作實現(xiàn)。

誤跳起動，當系統(tǒng)正常運行時，由于某種原因進線開關(guān)跳閘，快速切換裝置起動，合上分段開關(guān)。誤跳起動中無流判據(jù)可以選擇投入，也可以選擇不投入。如果無流判據(jù)投入，無流定值根據(jù)開閉所負荷情況不宜過小，也不宜過大。無流判據(jù)選擇退出，這樣，只要裝置檢測到進線開關(guān)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(guān)分閘而起動，這樣造成系統(tǒng)非同期并列，將會引起事故。無流判據(jù)投入。誤跳起動還可以實現(xiàn)操作人員誤將進線開關(guān)分閘時起動合上分段開關(guān)（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(fā)命令跳開故障線路開關(guān)，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(cè)，保護接點的接引如果采用二次電纜實現(xiàn)將不科學(xué)，采用光纜實現(xiàn)起來簡單，但增加了相關(guān)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(xiàn)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(jīng)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(fā)電機通過35kV電I線或35kV電II線并入110kV系統(tǒng)，如果110kVI線101 或110kV II線102由于某種原因跳閘，電廠發(fā)電機孤網(wǎng)運行，110kV母線電壓將不會降低，失壓啟動功能無效。

2.2 實現(xiàn)方式

實現(xiàn)方式，是用來描述合備用開關(guān)的合閘條件，裝置在起動后，會按照預(yù)定的切換方式跳工作開關(guān)和合備用開關(guān)，無論哪種切換方式都涉及到合備用開關(guān)的操作。這種合備用開關(guān)的操作即實現(xiàn)方式，在串聯(lián)切換方式中已經(jīng)提到了四種實現(xiàn)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(yīng)用

目前，已在110kV、35kV、6kV系統(tǒng)均采用快速切換裝置。快速切換裝置要比傳統(tǒng)的BZT裝置有許多優(yōu)越性，在實際應(yīng)用中也驗證了其優(yōu)越性。2011年4月2日，110kV系統(tǒng)外電網(wǎng)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(guān)跳閘，分段開關(guān)自投，裝置用電設(shè)備未受任何影響。

從記錄的信息看，實現(xiàn)切換用時87ms。這次外電網(wǎng)故障，由于快速切換裝置切換成功，未對電力系統(tǒng)造成任何波動，也未影響生產(chǎn)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(fā)現(xiàn)110kV II線向網(wǎng)上發(fā)電功率突然增大,微機監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)“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(shù)都為0，值班長判斷電廠2號發(fā)電機孤網(wǎng)運行，詢問上級調(diào)度，告知110kV II線線路故障，電廠2號發(fā)電機孤網(wǎng)運行，為了盡快將發(fā)電機并入110kVI線，上級調(diào)度下令手動拉開110KkVII線102開關(guān)，快切裝置誤跳起動，分段100開關(guān)合閘，2號發(fā)電機通過100開關(guān)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(tǒng)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(jīng)充分考慮了石化行業(yè)電力系統(tǒng)的各種接線方式和切換的要求，不需要在現(xiàn)場進行邏輯編寫，使用起來簡單，也容易掌握。

4 結(jié)語

通過對我企業(yè)110kV系統(tǒng)快速切換裝置的詳細介紹，以及兩起外電網(wǎng)發(fā)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(tǒng)穩(wěn)定方面的優(yōu)越性。

劉曉明（1976-），男，工程師，從事電氣管理技術(shù)工作。