摘要:針對石化企業(yè)原供電系統(tǒng)備自投裝置在生產(chǎn)實踐中存在的問題,介紹了電源快速切換裝置的原理、啟動/閉鎖條件與邏輯,快切裝置在保證石化企業(yè)供電可靠性方面具有重要意義。
關(guān)鍵詞:快切裝置;快切啟動;閉鎖條件;快切邏輯
0 引言
大型石化企業(yè)對供電的可靠性要求很高。外部電網(wǎng)出現(xiàn)故障或其他原因,造成電壓瞬間跌落或短時斷電等,往往會導(dǎo)致企業(yè)機(jī)泵停車、生產(chǎn)裝置運行不穩(wěn)定甚至非計劃停工,對企業(yè)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。某廠第二總降變電站電壓等級為110/6.3 kV,負(fù)責(zé)為周圍半個廠區(qū)供電,為了保證負(fù)荷供電可靠性,其110 kV系統(tǒng)采用備用電源自動投入裝置,存在切換時間長、沖擊電流大的問題,電源切換效果不佳,對生產(chǎn)裝置造成很大影響。鑒于此,本文提出采用快切裝置替代原有備自投裝置,可以大大縮短電源切換時間,切換過程更為平穩(wěn)。
1 應(yīng)用方案
快切裝置既要在殘壓較高、維持負(fù)荷運行的情況下投入備用電源,又要保證裝置投入時沖擊較小??烨醒b置從切除工作電源的時刻起,就開始實時跟蹤計算工作殘壓的各種電氣量,通過與備用電源電壓進(jìn)行比較計算,在預(yù)定時刻發(fā)出合閘命令,使備用電源投入時兩個電壓的角差足夠小,合成的沖擊電壓在允許范圍內(nèi),不會對負(fù)荷產(chǎn)生較大的沖擊。本方案采用江蘇金智科技公司生產(chǎn)的MFC5103A工業(yè)企業(yè)電源快速切換裝置(以下簡稱快切裝置),在工作電源出現(xiàn)故障時,能迅速將工作電源切除,投入備用電源,既保證負(fù)荷的不間斷運行,又不對負(fù)荷造成沖擊。
2 110 kV系統(tǒng)主接線及正常運行工況
第二總降變電站110 kV系統(tǒng)3回進(jìn)線,分別為熱電731饋線、熱電734饋線、第一/二總降變電站間739聯(lián)絡(luò)線;采用雙母線(空氣絕緣)接線;出線回路數(shù)(均為變壓器)為4回;饋線、聯(lián)絡(luò)線均設(shè)光纖差動保護(hù);線路電源側(cè)設(shè)速斷保護(hù)(距離I段)。電氣主接線圖如圖1所示。
正常運行工況下,731線路為I母供電,734線路為II母供電,739聯(lián)絡(luò)線與I母連接,720母聯(lián)為分?jǐn)酄顟B(tài);每回線路有3個隔離開關(guān),1#與I母連接、2#與II母連接、3#與線路連接。
斷路器、隔離開關(guān)的正常工況如表1所示。
3 快切啟動條件
(1)本變電站所涉斷路器、隔離開關(guān)必須為正常工況,任一隔離開關(guān)或斷路器變位,均視為非正常工況。
(2)保護(hù)啟動:線路光差動作、距離I段或電源側(cè)母線小差動作時啟動快切裝置;其他保護(hù)動作(如低電壓、過流)不啟動快切裝置。
(3)就地手動:快切裝置柜柜面轉(zhuǎn)換開關(guān)啟動快切裝置。
(4)遙控:控制室監(jiān)控后臺遠(yuǎn)程啟動快切裝置。
4 快切閉鎖條件
(1)只考慮正常運行工況(一種),其他運行方式均為非正常運行工況,都要閉鎖快切裝置動作。
(2)快切裝置柜柜面轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制室后臺系統(tǒng)也可閉鎖快切裝置動作。
5 邏輯及信號傳輸
5.1? ? 731聯(lián)鎖啟動快切
731聯(lián)鎖啟動快切的邏輯及信號傳輸如圖2所示。
5.2? ? 734聯(lián)鎖啟動快切
734聯(lián)鎖啟動快切的邏輯及信號傳輸如圖3所示。
5.3? ? 手動啟動快切
(1)快切保護(hù)柜面板按鈕啟動快切裝置(倒閘操作)合母聯(lián),人工判斷運行正常后,在斷路器操作控制箱轉(zhuǎn)換開關(guān)分進(jìn)線斷路器。
(2)后臺設(shè)置模擬按鈕啟動快切裝置(倒閘操作)合母聯(lián),人工判斷運行正常后,通過斷路器操作控制箱轉(zhuǎn)換開關(guān)或后臺遙控分進(jìn)線斷路器。
5.4? ? 快切閉鎖條件
根據(jù)變電站運行工況來判斷是否需要閉鎖快切裝置,具體閉鎖情況如下:煉油二總降正常運行工況為731合、7311合、7312分、734合、7342合、7341分、710分;以上情況為正常運行情況,如以上任一刀閘發(fā)生變位都視為非正常運行工況,此時的快切裝置都需要閉鎖。閉鎖快切邏輯圖如圖4所示。
6 結(jié)語
與普通工業(yè)企業(yè)相比,石化企業(yè)對電力系統(tǒng)的供電可靠性,尤其是不間斷供電有著非常高的要求。將快切裝置應(yīng)用到企業(yè)電網(wǎng)中,可以減小電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障對生產(chǎn)裝置造成的影響,大大減少生產(chǎn)裝置的非計劃停工概率。由于篇幅有限,本文僅對電源快速切換原理及啟動、閉鎖條件等做了粗淺介紹,而快切裝置外部需接入的輸入、輸出信號及原有繼電保護(hù)改造等常規(guī)的二次設(shè)計本文不再贅述。
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收稿日期:2020-06-01
作者簡介:李春陽(1981—),男,山東煙臺人,工程師,主要從事電氣設(shè)計工作。