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在介紹此例應(yīng)用前,為方便各位同事理解掌握,現(xiàn)對我們臺(tái)站所用供配電系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行簡單介紹。
我們?nèi)?jí)以上臺(tái)站的供配電系統(tǒng)中,都配有ATS切換開關(guān),對ATS切換開關(guān)的切換控制有兩種模式:一種是外電故障判斷、發(fā)電機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行監(jiān)控和ATS切換開關(guān)的切換控制均由柴油發(fā)電機(jī)組上的控制器來控制(如常見的AMF-25),即僅用一個(gè)控制器的模式(如以前常用的12.8KW科泰柴油發(fā)電機(jī)組及其配用的ATS切換開關(guān)柜);另一種是外電故障判斷、ATS切換開關(guān)的切換控制由配電柜上的控制器來控制(如:施耐德D型控制器),而柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行監(jiān)控則由柴油發(fā)電機(jī)組上的控制器來控制(如:AMF-25控制器),即要用兩個(gè)控制器的模式,現(xiàn)在臺(tái)站新更換的柴油發(fā)電機(jī)組及配電ATS切換裝置有不少是這種模式。
近段時(shí)間,在對所轄臺(tái)站發(fā)生的配電事故進(jìn)行研究分析時(shí),發(fā)現(xiàn)使用兩個(gè)控制器模式的供配電系統(tǒng),其負(fù)責(zé)外電故障判斷和ATS切換開關(guān)切換控制的控制器(施耐德D型),在面對外電逆相故障時(shí)無識(shí)別判斷功能。查閱資料,詢問廠家代理,得知此類控制器僅對電源進(jìn)行電壓采樣,電源各相電壓幅值在設(shè)定的正常范維內(nèi)就判定電源正常。
當(dāng)外電因電力部門檢修不當(dāng)出現(xiàn)相序相反時(shí),只要外電各相電壓幅值在設(shè)定的正常范維內(nèi),此控制器(施耐德D型)就把外電當(dāng)正常電源通過ATS開關(guān)切換供給全臺(tái)性UPS主機(jī);同時(shí)發(fā)個(gè)信號(hào)給柴油發(fā)電機(jī)組上的控制器(AMF-25控制器),把運(yùn)行中的柴油機(jī)冷卻后停下來。全臺(tái)性UPS主機(jī)接上相序相反的外電時(shí),出于保護(hù)負(fù)載設(shè)備等設(shè)定,全臺(tái)性UPS主機(jī)既不逆變外電供給負(fù)載設(shè)備,也不旁路外電供給負(fù)載設(shè)備,此時(shí)全臺(tái)性UPS主機(jī)停用相序相反的外電,轉(zhuǎn)而把自身蓄電池儲(chǔ)備的直流電逆變成交流電供給負(fù)載設(shè)備,此時(shí)在樞紐臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)上看到的是外電各相電壓幅值正常、配電柜三相電壓幅值正常、ATS為外電切換位,柴油發(fā)電機(jī)組為停轉(zhuǎn)候命中,而配電柜三相電流為零!且電力系統(tǒng)沒有全臺(tái)性UPS工作異常告警提示。當(dāng)全臺(tái)性UPS自身蓄電池儲(chǔ)備的直流電量耗盡時(shí),全臺(tái)性UPS主機(jī)關(guān)機(jī)保護(hù),造成配電柜負(fù)載設(shè)備因斷電造成全臺(tái)性停播事故。
整改方案:針對上述控制器功能上的缺陷,加裝一個(gè)逆相保護(hù)繼電器,此逆相保護(hù)繼電器與ATS切換開關(guān)的控制器相配合。
基本原理:利用逆相保護(hù)繼電器相序檢測功能與ATS控制器原有功能相結(jié)合,當(dāng)出現(xiàn)外電逆相時(shí),權(quán)當(dāng)外電缺相的流程來處理,實(shí)現(xiàn)對臺(tái)站外電逆相自動(dòng)檢測和防止逆相的外電電源通過ATS開關(guān)誤切換供給全臺(tái)性UPS主機(jī)的功能。
試點(diǎn)改造取得了不錯(cuò)的效果,只要外電出現(xiàn)逆相,ATS切換開關(guān)的控制器會(huì)保持油機(jī)繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)電,切換開關(guān)保持油機(jī)供電位置,由相序不會(huì)出錯(cuò)的柴油發(fā)電機(jī)組來供電。樞紐臺(tái)平臺(tái)值班員稍加分析電力系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的異常顯示,即可得出外電逆相故障的判斷,提醒技術(shù)人員前往改換外電相序或聯(lián)系電力部門出作調(diào)整。
圖1
圖2
電路原理如圖1,ATS控制器(施耐德D型)有一組外電壓(缺相、過壓或欠壓)采樣檢測線接口,三相外電壓采樣檢測線經(jīng)此接口引入ATS控制器。
在ATS柜加裝一個(gè)逆相保護(hù)繼電器,逆相保護(hù)繼電器常閉觸點(diǎn)開關(guān)串接在ATS控制器L3相外電采樣線中;逆相保護(hù)繼電器常開觸點(diǎn)控制電鈴供電。一旦外電逆相,逆相保護(hù)繼電器動(dòng)作,紅色警示燈亮,同時(shí)逆相保護(hù)繼電器常閉觸點(diǎn)斷開,造成L3相采樣線斷路,制造一個(gè)外電缺相的故障?;贏TS控制器得到外電缺相的判斷,于是ATS切換開關(guān)的控制器會(huì)保持油機(jī)繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)電,ATS切換開關(guān)保持油機(jī)位置,由相序不會(huì)出錯(cuò)的柴油發(fā)電機(jī)組持續(xù)供電全臺(tái)設(shè)備(也就是說外電逆相時(shí),逆相保護(hù)繼電器斷掉施耐德D型控制器檢測外電的一根線,此時(shí)ATS切換開關(guān)的施耐德D型控制器權(quán)當(dāng)外電缺相的流程來處理);同時(shí)逆相保護(hù)繼電器常開觸點(diǎn)吸合,電鈴得電發(fā)出警告鈴聲,提醒駐臺(tái)留守人員(或接電力采集器的一個(gè)PD口,給樞紐臺(tái)送個(gè)告警信號(hào))。
注意事項(xiàng):改造遇到的問題:在具體測試過程中,會(huì)遇到外電相序正常但是逆相保護(hù)繼電器卻得電就處保護(hù)工作狀態(tài),而反相序時(shí)逆相保護(hù)繼電器繼電器反而顯示正常。這是因?yàn)槟嫦啾Wo(hù)繼電器內(nèi)部默認(rèn)相序和我們實(shí)際想要的相序相反,此時(shí)只需將接入逆相保護(hù)繼電器的三相線換個(gè)相序即可(將其中兩相線任意換個(gè)位置)。
實(shí)際接線圖如圖2。
逆相保護(hù)繼電器用的是:正泰電器斷相與逆相保護(hù)繼電器,型號(hào):XJ3-G。
三相斷路器QF1正常處于合閘位置,其作用有二:a、繼電器內(nèi)部電路有短路故障時(shí),它起保護(hù)作用;b、方便用于對逆相保護(hù)繼電器進(jìn)行檢修。
單相斷路器QF2正常處于斷開位置,它用于短接逆相保護(hù)繼電器的常閉輸出端,一旦逆相保護(hù)繼電器出現(xiàn)異常故障時(shí),可合上QF2、接通ATS控制器L3相外電的檢測(即退出逆相保護(hù)繼電器作用)。
去年9月24日,我們樂業(yè)縣隴定山轉(zhuǎn)播臺(tái),電力部門更換變壓器桿塔,由于恢復(fù)供電后發(fā)電機(jī)組不停機(jī),留守人員發(fā)現(xiàn)逆相保護(hù)繼電器紅色警示燈亮,說明又出現(xiàn)相序錯(cuò)的問題,ATS開關(guān)不切外電,逆相保護(hù)繼電器起到了預(yù)設(shè)的作用,避免了又一起可能的全臺(tái)性嚴(yán)重停播事故。
“當(dāng)外電逆相時(shí),權(quán)當(dāng)缺相來處理!”采取這樣的應(yīng)對工作思路,ATS控制器無逆相檢測功能的缺陷得到彌補(bǔ)。
相信這個(gè)小改造裝置的運(yùn)用會(huì)給我們臺(tái)站的安全播出工作又增添一份安全保障。