新疆獨(dú)山子石化公司乙烯廠電氣車間 楊紅梅 馬鴻武 王曉兵 魏江麗

1.引言

6KV單母線分段式供電系統(tǒng)中，為了預(yù)防因電網(wǎng)波動(dòng)引發(fā)的單段母線失壓欠壓造成本段所帶電氣設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)的事件，大多石化企業(yè)電網(wǎng)均采用了雙電源斷電器互為備用的供電方式，如圖1。

即正常情況下，1#、2#電源分別向各自的負(fù)載供電，由母聯(lián)將單母線分為兩段。平時(shí)工作在解列狀態(tài)。當(dāng)兩路電源斷路器饋線中有一條出現(xiàn)非故障引起的失壓欠壓狀況時(shí)，啟動(dòng)母聯(lián)備自投，負(fù)荷切換到了另一段饋線。本文結(jié)合某廠6KV變配電室備用電源自動(dòng)投切設(shè)備采用的各種方法為實(shí)例，來分析和探討每種辦法的原理、優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，并對(duì)某廠配電室的備用電源自動(dòng)投切設(shè)備提出了一些改進(jìn)方式，從而來提高6KV供電網(wǎng)絡(luò)備用電源自動(dòng)投切的可靠性、準(zhǔn)確性、選擇性和快速性。保證6KV系統(tǒng)的供電質(zhì)量，確保工藝生產(chǎn)設(shè)備的安穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)也改變了以往6KV配電系統(tǒng)所采取的備用電源自動(dòng)投切裝置復(fù)雜的回路和結(jié)構(gòu)，使從事配電室運(yùn)行的維護(hù)人員更加輕松的進(jìn)行維護(hù)工作。

2.原有的備用電源自動(dòng)投切設(shè)備

2003年以前，某廠6KV配電系統(tǒng)利用電壓繼電器、時(shí)間繼電器及中間繼電器等多個(gè)繼電器的控制方式來實(shí)現(xiàn)單段母線失電時(shí)的備用電源自動(dòng)投切功能。低電壓功能的采樣電壓是通過電壓互感器輸出的1#、2#段母線及進(jìn)線100V電壓引入低電壓繼電器，殘壓繼電器，再將其引入備自投回路。如圖2。

圖1

圖2

優(yōu)點(diǎn)：僅僅可以實(shí)現(xiàn)備自投功能。

缺點(diǎn)：1）大量的繼電器造成備自投回路節(jié)點(diǎn)多，接線復(fù)雜，極易引發(fā)備自投回路斷線故障；2）控制復(fù)雜，不利于安裝及維護(hù)；3）只要有一個(gè)繼電器動(dòng)作不可靠，直接導(dǎo)致備自投失敗。

經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn)，這套備自投設(shè)備多次發(fā)生在6KV單段母線失電時(shí)因個(gè)別繼電器出現(xiàn)問題導(dǎo)致備自投沒有成功的案例。

3.2004年以后采用的備用電源自動(dòng)投切設(shè)備

2004年，某廠因前期的備用電源自動(dòng)投切裝置不完善，總結(jié)了過去失敗的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了大面積的6KV配電室改造。利用6KV1#，2#線綜合保護(hù)繼電器P-141和母聯(lián)P-143配合來實(shí)現(xiàn)備用電源自動(dòng)投切功能。低電壓信號(hào)改變了過去從PT輸出100V電壓小母線引入中間繼電器，再由此中間繼電器采取，低電壓信號(hào)直接從PT輸出的電壓100V小母線上采樣。避免了這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障引起備自投不成功的事件。如圖3。

圖3

原理：先將6KV1#，2#線及母聯(lián)斷電器的工作行程，斷電器狀態(tài)，故障閉鎖節(jié)點(diǎn)，采樣電壓等分別出入進(jìn)行綜合保護(hù)器P-141，出口在輸入母聯(lián)P-143，這樣，當(dāng)6KV系統(tǒng)發(fā)生低電壓時(shí)，由本段綜合保護(hù)器P-141得到信息，再由1#，2#P-141發(fā)出信號(hào)送給母聯(lián)P-143，最終由母聯(lián)綜保發(fā)出命令：讓失電進(jìn)行跳閘，母聯(lián)合閘，實(shí)現(xiàn)了備用電源自動(dòng)投切的功能。保證電源的不間斷性。

優(yōu)點(diǎn)：少了以往使用的大量繼電器，提高了備自投功能的可靠性。

缺點(diǎn)：備自投過程曲折，回路復(fù)雜，不利于維護(hù)。

4.更有效的備用電源自動(dòng)投切設(shè)備探討

有效措施分析：

(1)采用先進(jìn)的快速切換控制設(shè)備SUE-3000。某廠某0.4KV配電室，在2011年夏季進(jìn)行了0.4KV低壓備自投改造。采用了快速切換控制裝置SUE 3000，效果頗佳。如圖4。

該裝置基于實(shí)時(shí)微處理系統(tǒng)，測量和模擬信號(hào)的處理功能由數(shù)字信號(hào)處理器完成，不僅具備了非常快的邏輯處理和高精度的模擬信號(hào)處理能力，在啟動(dòng)后以最短的時(shí)間進(jìn)行切換，連續(xù)跟蹤計(jì)算同步判據(jù)的條件，使快速切換成功的概率得以大大的提高。還可有四種切換模式供客戶選擇，對(duì)于重要的生產(chǎn)裝置，可采用快速切換模式，其他裝置采用延時(shí)切換的模式以實(shí)現(xiàn)分批次啟動(dòng)?？裳杆僭\斷故障或PT斷線狀態(tài)時(shí)實(shí)現(xiàn)故障及斷相閉鎖功能?？焖倥袆e后立即啟動(dòng)備自投功能實(shí)現(xiàn)供電不間斷。還可在SUE 3000快切裝置上LCD顯示屏上讀取進(jìn)線電壓，電流。并可給出快切時(shí)的報(bào)警，記錄、顯示、信息.因此，結(jié)合該廠現(xiàn)場實(shí)際情況，采取SUE 3000快速切換裝置實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)低電壓的防護(hù)，不愧為好的措施.

圖4

(2)確實(shí)實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)的四個(gè)特點(diǎn)：快速性，準(zhǔn)確性，可靠性，選擇性.該廠配電室基本是無人值班配電室，當(dāng)線路發(fā)生晃電造成系統(tǒng)單段母線低電壓時(shí)，值班員不易發(fā)現(xiàn).因此，把配電室的備自投信號(hào)引至各裝置ECS操作屏尤為重要，這樣，以便有低電壓現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，操作人員可及時(shí)發(fā)現(xiàn)，迅速通知相關(guān)技術(shù)人員及時(shí)對(duì)因晃電造成的部分低壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行恢復(fù)工作。而SUE3000快速切換裝置具有微控制器可負(fù)責(zé)邏輯信號(hào)處理和與二進(jìn)制輸入和輸出器件的通訊。通訊處理器用于負(fù)責(zé)與變電站控制系統(tǒng)的鏈接。

5.結(jié)束語

本文對(duì)6KV單母線分段式電網(wǎng)因由于電網(wǎng)晃電引起的系統(tǒng)低電壓的預(yù)防措施，結(jié)合典型的實(shí)例，從每一種備自投的原理、優(yōu)缺點(diǎn)等進(jìn)行了分析和探討，（特別講述了新型設(shè)備快速切換控制裝置SUE 3000的長處和優(yōu)點(diǎn)）。以便從事此類行業(yè)人員能更好地對(duì)備自投裝置有所認(rèn)識(shí)，在工作中遇見電網(wǎng)低電壓時(shí)迅速預(yù)防，從而使石化企業(yè)的能夠更加安全平穩(wěn)生產(chǎn).鑒于水平有限，難以詳述，但就其一些共性的現(xiàn)象，望能為同行們提供一點(diǎn)借鑒和參考.

[1]張占松.現(xiàn)代電工手冊(cè)[M].廣東科技出版社,1993.