MFC2000-2廠用電源快速切換裝置的應(yīng)用[1]

1、M F C2000-2廠用電源快速切換裝置的應(yīng)用MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置原理及我廠#1、#2機(jī)組廠用電反向切換裝置邏輯和正向切換裝置的反向切換邏輯.關(guān)鍵詞原理正向切換反向切換邏輯一、引言大容量火電機(jī)組的特點(diǎn)之一是采用機(jī)、爐、電單元集控方式,其廠用電系統(tǒng)的安全可靠對(duì)整個(gè)機(jī)組乃至整個(gè)電廠運(yùn)行有著相當(dāng)重要的影響,而廠用電切換則是整個(gè)廠用電系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。大容量火電機(jī)組的另一特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)數(shù)量多、容量大,使得廠用母線斷電后電壓衰減較慢。發(fā)電機(jī)組對(duì)廠用電切換的基本要求是安全可靠。其安全性體現(xiàn)為切換過(guò)程中不能造成設(shè)備損壞,而可靠性則體現(xiàn)為提高切換成功率,減少備用變過(guò)流或重要輔機(jī)跳閘造成

2、鍋爐汽機(jī)停運(yùn)的事故。廠用電切換方式?jīng)Q定了廠用負(fù)荷的運(yùn)行方式,影響設(shè)備運(yùn)行的安全性,同時(shí)極大影響機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。由于過(guò)去廠用電系統(tǒng)廣泛采用SN型少油斷路器,合跳閘時(shí)間長(zhǎng),都為慢速切換。隨著真空和SF6開(kāi)關(guān)的廣泛應(yīng)用,廠用電源采用新一代快速切換裝置已無(wú)庸置疑。我廠對(duì)6kV廠用電系統(tǒng)進(jìn)行改造, 采用MFC2000-2型微機(jī)廠用電快速切換裝置, 取得了較好的效果。二、裝置原理簡(jiǎn)介主要功能裝置共有三種切換起動(dòng)方式,即:正常、事故、不正常切換起動(dòng)方式;三種切換方式,即:串聯(lián)、并聯(lián)、同時(shí)切換。除并聯(lián)切換一定是以快速切換方式實(shí)現(xiàn)外,其余切換方式均以快速、捕捉或殘壓、長(zhǎng)延時(shí)中的一種方式實(shí)現(xiàn)。去耦合功能。切換過(guò)

3、程中如發(fā)現(xiàn)整定時(shí)間內(nèi)該合上的開(kāi)關(guān)已合上但該跳開(kāi)的開(kāi)關(guān)未跳開(kāi),裝置將執(zhí)行去耦合功能,跳開(kāi)剛合上的開(kāi)關(guān),以避免兩個(gè)電源長(zhǎng)時(shí)并列。切換功能的投入、退出、閉鎖、閉鎖解除。例如:后備電源失電、裝置自檢發(fā)現(xiàn)異常情況、開(kāi)關(guān)位置異常等將閉鎖切換。單合、單跳操作功能。對(duì)工作、備用電源開(kāi)關(guān)進(jìn)行單獨(dú)合閘或分閘操作?！皢尾佟泵艽a檢驗(yàn);單合有兩種實(shí)現(xiàn)方式,即檢無(wú)壓和檢同期合閘。單跳開(kāi)關(guān)防誤功能;單合、單跳操作投入、退出、閉鎖、解除功能。低壓減載功能。只在裝置進(jìn)行切換時(shí)才會(huì)起作用,切除一些不必須參加自起動(dòng)的負(fù)載,將對(duì)其他重要輔機(jī)的自起動(dòng)起到直接的幫助。為防止切換時(shí)將備用電源投入故障從而引起事故擴(kuò)大,起動(dòng)任何切換時(shí),將同時(shí)

4、輸出一個(gè)短時(shí)閉合的接點(diǎn)信號(hào),同時(shí)將備用分支后加速保護(hù)投入,以便瞬時(shí)切除故障。大屏幕彩色液晶中文顯示功能?？娠@示運(yùn)行參數(shù)、各種電壓、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、定值、投退狀態(tài)、事故追憶、故障錄波等。兩路RS485通信接口,可以單網(wǎng)、雙網(wǎng)方式工作;支持MFC, MODBUS等多種通訊規(guī)約,默認(rèn)通信速率9600bps。GPS對(duì)時(shí)功能以及各種記錄輸出打印功能。裝置可選配MFC2000-3A系統(tǒng)管理軟件進(jìn)行定值整定、錄波數(shù)據(jù)上傳、錄波分析等功能。6kV廠用母線快切裝置簡(jiǎn)明指要1.6kV廠用單元母線快切裝置有哪幾種切換方式?正常切換是指正常情況下進(jìn)行的廠用切換。通過(guò)控制臺(tái)開(kāi)關(guān)手動(dòng)起動(dòng)裝置,完成從工作電源到備用電源,或由備用

5、電源到工作電源的雙向切換。1.1 6kV廠用快切裝置正常切換中的并聯(lián)切換有哪兩種方式?并聯(lián)自動(dòng):即將選擇開(kāi)關(guān)置于自動(dòng)位置。手動(dòng)起動(dòng)裝置,經(jīng)同期鑒定后,先合上備用(工作開(kāi)關(guān),確認(rèn)合閘成功后,再自動(dòng)跳開(kāi)工作(備用開(kāi)關(guān)。1.2 并聯(lián)半自動(dòng):即將選擇開(kāi)關(guān)置于半自動(dòng)位置。手動(dòng)起動(dòng)裝置,經(jīng)同期鑒定條件滿足后,合上備用(工作開(kāi)關(guān),而跳開(kāi)工作(備用,人工手動(dòng)跳開(kāi)工作(備用電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)。1.3 6kV廠用快切裝置正常切換中,串聯(lián)切換的過(guò)程是怎樣的?方式選擇置于串聯(lián)位置。手動(dòng)起動(dòng)裝置,先跳開(kāi)工作(備用開(kāi)關(guān),如果同期條件滿足,則合上備用(工作開(kāi)關(guān)。1.4. 正常同時(shí)切換:手動(dòng)啟動(dòng),先發(fā)跳工作(備用電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)指令,

6、在切換條件滿足時(shí),發(fā)合備用(工作電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)指令2.事故切換是指由于工作電源故障而引起的切換。它是單向的,只能由工作電源切至備用電源。保護(hù)啟動(dòng),先發(fā)跳工作電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)指令,在切換條件滿足時(shí),發(fā)合備用電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)指令。2.1 6kV廠用快切裝置事故切換中,并聯(lián)切換的過(guò)程是怎樣的?由反映工作電源故障的保護(hù)出口啟動(dòng),經(jīng)同期檢定后,裝置發(fā)工作開(kāi)關(guān)跳閘命令,延時(shí)3ms后發(fā)備用電源開(kāi)關(guān)合閘命令。2.2. 6kV廠用快切裝置事故切換中,串聯(lián)切換的過(guò)程是怎樣的?反映工作電源故障的保護(hù)出口啟動(dòng),跳開(kāi)工作開(kāi)關(guān)后,在確認(rèn)工作電源開(kāi)關(guān)已跳開(kāi)且切換條件滿足時(shí),合上備用電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)。3. 不正常切換是由母線非故障性低壓引

7、起的切換,它是單向的,只能由工作電源切換至備用電源。不正常切換分為以下兩種情況:3.1 低電壓?jiǎn)?dòng):廠用母線三相電壓均低于整定值,時(shí)間超過(guò)整定延時(shí),則根據(jù)選擇方式進(jìn)線串聯(lián)或同時(shí)切換。3.2 由于工作電源斷路器誤跳,因某種原因造成工作電源開(kāi)關(guān)誤跳,即在切換條件滿足時(shí)合上備用電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)4. 何謂慢速切換?6kV廠用切換過(guò)程中,若同期條件不合格,裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)入慢速切換,經(jīng)檢定母線殘壓,合上備用電源開(kāi)關(guān)完成切換過(guò)程。5. 何謂廠用電源快切裝置的去耦合?快切裝置在并聯(lián)情況下切換,如果由于某種原因使應(yīng)跳閘的開(kāi)關(guān)未跳開(kāi),裝置判斷兩電源并聯(lián)時(shí)間超過(guò)100ms自動(dòng)跳開(kāi)后合上的開(kāi)關(guān),這一過(guò)程叫耦合。6. 何謂快切

8、裝置的耦合閉鎖?廠用電源快切裝置發(fā)生去耦合,快切裝置關(guān)閉所有跳合閘回路,顯示并輸出閉鎖報(bào)警信號(hào),這一過(guò)程叫耦合閉鎖。保護(hù)裝置運(yùn)行方式的規(guī)定:1、正常手動(dòng)切換試驗(yàn)采用“并聯(lián)”“半自動(dòng)”方式,切換完畢后仍倒換為“串聯(lián)”“全自動(dòng)”方式;2、機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)裝置運(yùn)行方式為“串聯(lián)”“全自動(dòng)”;3、廠用電源由啟備變供電時(shí),快切裝置在DCS上選擇“退出”方式;4、廠用電源由啟備變供電時(shí),快切裝置不斷電。備注:1、并聯(lián)半自動(dòng)方式:手動(dòng)切換時(shí)將 DCS 上快切方式選擇按鈕切換至“并聯(lián)”方式、廠用快切保護(hù)裝置上方式選擇開(kāi)關(guān)切換至“半自動(dòng)”。2、廠用切換完畢,必須將 DCS 上方式選擇按鈕切回“串聯(lián)”方式、廠用快

9、切保護(hù)裝置上方式選擇開(kāi)關(guān)切換至“全自動(dòng)”。3、快切保護(hù)裝置上方式選擇開(kāi)關(guān):“全自動(dòng)”“半自動(dòng)”4、DCS 上快切方式選擇按鈕切換方式:“并聯(lián)”“串聯(lián)”MFC2000-2微機(jī)型快速切換裝置運(yùn)規(guī)2.1.裝置具有快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換及長(zhǎng)延時(shí)切換功能,在快速切換條件不滿足時(shí),自動(dòng)轉(zhuǎn)入同期捕捉切換、殘壓切換及長(zhǎng)延時(shí)切換功能。2.2.在快速切換及同期判別過(guò)程中具有電壓閉鎖功能,可在母線電壓下降較大時(shí)閉鎖切換,有效防止旋轉(zhuǎn)負(fù)載低電壓時(shí)因起動(dòng)電流過(guò)大而誤動(dòng)。2.3.裝置有自動(dòng)切換和手動(dòng)切換的功能。其中自動(dòng)切換(包括事故切換和非正常工況切換為工作至備用的單向切換,手動(dòng)切換為雙向切換,手動(dòng)切換在裝置面

10、板或電廠主控室均能進(jìn)行操作。2.4.自動(dòng)切換具有串聯(lián)和同時(shí)兩種方式可供選擇,手動(dòng)切換具有并聯(lián)和串聯(lián)兩種方式可供選擇,其中手動(dòng)并聯(lián)方式具有并聯(lián)自動(dòng)和并聯(lián)半自動(dòng)兩種方式。2.5.裝置的事故切換指由保護(hù)起動(dòng)(發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作、主汽門關(guān)閉及工作變壓器故障等引起的故障,非正常工況切換指由裝置檢測(cè)到母線低電壓或工作電源開(kāi)關(guān)偷跳兩種情況時(shí)引起的切換。其中工作電源開(kāi)關(guān)偷跳由工作分支電流進(jìn)行閉鎖,以保證在開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)接觸不良時(shí)引起裝置誤切換。2.6.1 保護(hù)閉鎖為防止備用電源投入故障母線,裝置提供保護(hù)閉鎖接口回路,當(dāng)某些保護(hù)(如工作分支過(guò)流動(dòng)作時(shí),裝置將自動(dòng)閉鎖出口回路,同時(shí)發(fā)閉鎖信號(hào)并等待復(fù)歸。2.6.2 出口

11、閉鎖當(dāng)控制臺(tái)閉鎖裝置出口時(shí),裝置將閉鎖出口并給出出口閉鎖信號(hào),如果控制臺(tái)解除閉鎖時(shí),裝置將自動(dòng)解除閉鎖,恢復(fù)正常運(yùn)行。2.6.3 PT斷線報(bào)警及閉鎖功能當(dāng)廠用母線PT任意相斷線時(shí),裝置將自動(dòng)閉鎖低電壓切換功能并發(fā)PT斷線信號(hào),如PT恢復(fù)正常時(shí),裝置將自動(dòng)解除閉鎖,恢復(fù)正常運(yùn)行。2.6.4 快速切換功能閉鎖裝置提供快速切換功能閉鎖出口回路,當(dāng)接入外部接點(diǎn)起動(dòng)時(shí),裝置起動(dòng)后不再進(jìn)行快速切換判別,直接進(jìn)入同期判別切換或殘壓及長(zhǎng)延時(shí)切換。2.6.5 目標(biāo)電源低壓當(dāng)工作或備用電源低于整定值時(shí),裝置將發(fā)低壓信號(hào)并閉鎖切換。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常后,自動(dòng)解除閉鎖,恢復(fù)正常運(yùn)行。2.6.6 母線PT檢修及PT輔助

12、接點(diǎn)斷開(kāi)閉鎖當(dāng)母線PT檢修或PT輔助接點(diǎn)斷開(kāi)時(shí),裝置將自動(dòng)閉鎖低電壓切換及低電壓減載功能。當(dāng)恢復(fù)正常時(shí),自動(dòng)恢復(fù)低電壓切換功能及低電壓減載功能。2.6.7 裝置故障裝置運(yùn)行時(shí),軟件將自動(dòng)對(duì)裝置重要部件、內(nèi)部電源電壓、繼電器出口回路進(jìn)行動(dòng)態(tài)自檢,一旦有故障將立即報(bào)警并閉鎖切換。2.6.8 開(kāi)關(guān)位置異常及去耦合裝置在正常運(yùn)行時(shí),工作、備用開(kāi)關(guān)一個(gè)在合位,另一個(gè)在分位。如檢測(cè)到開(kāi)關(guān)位置異常(工作開(kāi)關(guān)誤跳除外,裝置將閉鎖出口回路,且發(fā)開(kāi)關(guān)位置異常信號(hào)。如在切換過(guò)程中,在一定時(shí)間內(nèi)該跳的開(kāi)關(guān)未跳開(kāi)或該合的開(kāi)關(guān)未合上,裝置將根據(jù)不同的切換方式進(jìn)行不同的處理并給出開(kāi)關(guān)位置異常信號(hào)。如在事故同時(shí)切換或并聯(lián)切換

13、中,該跳的開(kāi)關(guān)未能跳開(kāi),造成兩電源并列時(shí),裝置將執(zhí)行去耦合功能,跳開(kāi)剛合上的開(kāi)關(guān)。2.7.復(fù)歸:在以下幾中情況下,需對(duì)裝置進(jìn)行復(fù)歸操作,以備進(jìn)行下一次操作。2.7.1進(jìn)行了一次切換操作后;2.7.2發(fā)生閉鎖信號(hào)后,且為不可自恢復(fù);2.7.3發(fā)生裝置故障情況后(直流消失除外。2.8.低電壓減載功能:裝置提供定時(shí)限低壓減載功能。MFC2000-2型裝置具有快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換功能1、快速切換在合成的母線殘壓特性曲線的安全區(qū)域,根據(jù)頻差和相角差,判斷是否滿足合閘條件進(jìn)行切換。快速切換能否實(shí)現(xiàn),不僅取決于開(kāi)關(guān)條件,還取決于系統(tǒng)結(jié)線、運(yùn)行方式和故障類型。系統(tǒng)結(jié)線和運(yùn)行方式?jīng)Q定了正常運(yùn)行時(shí)廠用

14、母線電壓與備用電源電壓間的初始相角。故障類型則決定了從故障發(fā)生到工作開(kāi)關(guān)跳開(kāi)這一期間廠用母線電壓與備用電源電壓的頻率、相角和幅值變化。此外,保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和各開(kāi)關(guān)的動(dòng)作時(shí)間及順序也將影響頻率、相角等的變化。2、同期捕捉切換實(shí)時(shí)跟蹤殘壓的頻率和角差變化,在反饋電壓與備用電源電壓相量第一次相位重合時(shí)合閘。用“恒定越前相角”或“恒定越前時(shí)間”原理進(jìn)行。3、殘壓切換 當(dāng)殘壓衰減到 20%40%額定電壓后實(shí)現(xiàn)切換。 4、切換方式 有并聯(lián)、串聯(lián)、同時(shí)、正常手動(dòng)、事故自動(dòng)、不正常情況自動(dòng)切換。 三、廠用電切換方式 正向切換: 指正常運(yùn)行時(shí)，高備變向?qū)?yīng)備用段供電; 高廠變向?qū)?yīng)工作 段供電的廠用電切換方式。反

15、向切換: 指正常運(yùn)行時(shí)，#1 或#2 高廠變帶備用段 的廠用電切換方式。 此次改造#1 機(jī)組安裝兩套切換裝置，分別用于 6kV1、2 段廠用電正向切換; #2 機(jī)組安裝兩套切換裝置，分別用于 6kV3、4 段廠用電正向切換。即用于#1、#2 高備變向 6kV 備用 1、2 段供電，#1 高廠變向 6kV 工作 1、2 段供電，#2 高廠變 向 6kV 工作 3、4 段供電時(shí)，廠用電的切換方式。四套切換裝置均分別帶有反向 切換邏輯。#1、#2 機(jī)組安裝兩套公共切換裝置,分別用做 6kV 備用 1、2 段廠用 電反向切換。 以#1、#2 機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，6kV 廠用負(fù)荷工作 1、2 段母線及備用

16、1、2 段 母線由#1 高廠變供電，611、610、621、620 開(kāi)關(guān)運(yùn)行，600、601、602 開(kāi)關(guān)斷 開(kāi)。6kV 廠用負(fù)荷工作 3、4 段母線由#2 高廠變供電，631、641 開(kāi)關(guān)運(yùn)行，630、 640 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。#1 機(jī)組正向切換裝置停用; 反向切換裝置運(yùn)行，其方式開(kāi)關(guān)切 向#1 機(jī)組; #2 機(jī)組切換裝置方式開(kāi)關(guān)切向“反向邏輯”為例。 1、正常切換方式 通過(guò)手動(dòng)切換命令，可實(shí)現(xiàn)由高廠變切換到高備變供電及由高備變切換到 高廠變供電的雙向切換。切換采用并聯(lián)方式，即備用開(kāi)關(guān)合閘后，才自動(dòng)跳開(kāi) 工作開(kāi)關(guān)。 2、事故切換方式 #1、#2 發(fā)變機(jī)組保護(hù)“全?！苯狱c(diǎn)分別接入對(duì)應(yīng)的正向及反向切換

17、裝置， 作為切換裝置的“保護(hù) 1 起動(dòng)”信號(hào)(上述運(yùn)行方式下， 反向切換裝置采用#1 發(fā) 變機(jī)組保護(hù)“全?！苯狱c(diǎn)作為“保護(hù)起動(dòng) 1”信號(hào)，通過(guò)方式開(kāi)關(guān)切換; #1、 #2 高廠變分支保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)分別接入對(duì)應(yīng)反向切換裝置，作為兩套反向切換裝 置的“保護(hù) 2 起動(dòng)”信號(hào)(上述運(yùn)行方式下，高廠變 611 分支保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)作為 第一套反向切換裝置“保護(hù)起動(dòng) 2”信號(hào)， 通過(guò)方式開(kāi)關(guān)切換， 余同; 610、 630 開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)接入第一套反向切換裝置，620、640 開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)接入 第二套反向切換裝置，分別作為兩套反向切換裝置的“保護(hù)閉鎖”信號(hào); #1、 #2 高廠變分支保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)分別接入相

18、應(yīng)正向切換裝置，作為裝置的“保護(hù)閉 鎖”信號(hào)。610、620、630、640 開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于相應(yīng)高廠變分支保護(hù) 動(dòng)作時(shí)間。 (1 #1 發(fā)變組保護(hù)“全停”兩套反向切換裝置起動(dòng)，跳 611(621，合 601(602; 若 611(621拒跳，跳 610(620，合 601(602開(kāi)關(guān)。(2 #1 高廠變 分支 611(621保護(hù)動(dòng)作(621，同時(shí)跳 610(620; 合 601(602開(kāi)關(guān)。(3 #2 發(fā)變組保護(hù)“全停”#2 機(jī)組第一、二套正向切換裝置起動(dòng)，跳 631(641,合 601 （602），跳 610（620），合 630（640）開(kāi)關(guān)。由于合 601(602時(shí)，存在高備 變電源系統(tǒng)與#1 機(jī)組系統(tǒng)合環(huán)，而裝置未設(shè)計(jì)同步檢測(cè)。為防止非同步合閘， 加裝了同步檢查繼電器閉鎖。 3、不正常切換方式 (1 當(dāng)工作母線三相電壓低于定值， 時(shí)間超過(guò)整定延時(shí)(此時(shí)間應(yīng)大于 610、 620、630、640 開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，進(jìn)行廠用電切換。(2 當(dāng)工作電源開(kāi)關(guān)因 各種原因誤跳開(kāi)，進(jìn)行廠用電切換。不正常切換邏輯與事故