喬志慶

摘要：簡(jiǎn)要介紹了發(fā)電廠廠用電源切換裝置的基本構(gòu)成及切換方式的演變和進(jìn)化，結(jié)合大唐集團(tuán)幾家電廠廠用電切換裝置的選型、切換特點(diǎn)及運(yùn)行情況，分析不同型號(hào)CQZ裝置切換方式的特點(diǎn)，并就實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行原因剖析。

關(guān)鍵字：廠用電；CQZ；切換并聯(lián)串聯(lián)電源

在電力系統(tǒng)中，因廠用電中斷，備用電源不能可靠投入造成的設(shè)備損壞事故屢見(jiàn)不鮮，損失也非常慘重；因電廠內(nèi)部事故誘發(fā)的電網(wǎng)事故也時(shí)有發(fā)生，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的穩(wěn)定帶來(lái)極為不利的影響。因此，穩(wěn)定可靠的廠用電是發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件之一，可靠的備用電源對(duì)于機(jī)組事故情況下的迅速恢復(fù)及安全、可靠停機(jī)也是同等的重要。所以，電廠廠用電源的穩(wěn)定性、備用電源的可靠性對(duì)于發(fā)電廠及電網(wǎng)的安全具有十分重要的意義。

廠用電源切換裝置又稱廠用電備用電源自動(dòng)投入裝置，簡(jiǎn)稱“CQZ”裝置，它是迅速恢復(fù)廠用電運(yùn)行的重要裝置。“CQZ”裝置一直是研究機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)部門、制造廠商以及使用單位長(zhǎng)期關(guān)注的重點(diǎn)設(shè)備之一，特別是事故情況下的廠用電的切換更是大家關(guān)注的焦點(diǎn)。本文，以大唐安陽(yáng)電廠選用的CQZ快速切換裝置為基礎(chǔ)，結(jié)合兄弟單位的有益經(jīng)驗(yàn)，對(duì)廠用電快速切換裝置進(jìn)行了有益的研究和探索，取得了比較滿意的效果。

八十年代，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)速度慢、電壓等級(jí)低、用電量等相對(duì)較小，與之相應(yīng)的接入電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量相對(duì)也小一些，那么，一臺(tái)機(jī)組出現(xiàn)故障（如：甩負(fù)荷、跳機(jī)等）時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響相對(duì)較小，所以當(dāng)時(shí)200MW及以下的機(jī)組廠用電源的切換，一般采用老式的廠用電切換裝置，我稱之為“BZT”，這種裝置采用傳統(tǒng)的繼電器構(gòu)成聯(lián)動(dòng)切換回路，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，可靠性差。

進(jìn)入九十年代，隨著改革開(kāi)放的到來(lái)，用電量激增電網(wǎng)建設(shè)也得以快速發(fā)展，隨之接入電網(wǎng)電站機(jī)組的單機(jī)容量也躍上新臺(tái)階，300MW、600MW機(jī)組數(shù)量快速增加，單機(jī)容量所占電網(wǎng)容量比也隨之提升，此時(shí)某臺(tái)大容量機(jī)組出現(xiàn)故障，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行將構(gòu)成較嚴(yán)重的威脅，輕則導(dǎo)致系統(tǒng)低壓、低頻現(xiàn)象，重者可造成系統(tǒng)振蕩、電壓崩潰或系統(tǒng)瓦解。所以，擺在面前的問(wèn)題是，如何最大限度的保證電站機(jī)組可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行，從而來(lái)保證電網(wǎng)穩(wěn)定，為廣大用戶提供品質(zhì)優(yōu)良的清潔能源。由統(tǒng)計(jì)資料表明，在電廠的諸多事故中，由于輔機(jī)故障、廠用電異常造成的事故占很大比重，輔機(jī)故障一般又會(huì)波及到廠用電系統(tǒng)的安全，所以在事故情況下如何保證廠用電系統(tǒng)的安全就顯得極為重要了。由于大容量機(jī)組配套使用的，高壓電動(dòng)機(jī)數(shù)量、容量均增加很多，當(dāng)電動(dòng)機(jī)失電后慣性的存在，電動(dòng)機(jī)端電壓衰減比較慢，殘余電壓的幅值較高，為選用快速切換裝置提供了可能。正是基于以上情況的考慮，適合大機(jī)組廠用電系統(tǒng)切換裝置應(yīng)用而生。這就是我下面要著重介紹的：廠用電快速切換裝置即“CQZ”.CQZ裝置具有動(dòng)作速度快，切換方式多樣、靈活，功能強(qiáng)大、操作便捷、可靠性高等特點(diǎn)，可以有效的避免電源切換中的沖擊和設(shè)備損壞，使得廠用電源的切換更加安全、可靠。

正常切換—并聯(lián)切換方式正常切換是指正常情況下（啟、停機(jī)）進(jìn)行的廠用電源切換。通過(guò)控制臺(tái)開(kāi)關(guān)手動(dòng)啟動(dòng)切換裝置完成從備用電源到工作電源，或由工作電源到備用電源的（雙向）切換。一、并聯(lián)切換方式有以下特點(diǎn)：1由操作員在正常運(yùn)行狀態(tài)下手動(dòng)發(fā)出切換命令來(lái)進(jìn)行切換；2廠變6211（廠備6011）開(kāi)關(guān)在同期條件滿足后自動(dòng)合閘，廠備6011（廠變6211）開(kāi)關(guān)在得到廠變6211（廠備6011）開(kāi)關(guān)合閘反饋信號(hào)后方能動(dòng)作去跳閘（即：鑒定同期，先合后跳）。3切換方向?yàn)殡p向4其優(yōu)點(diǎn)是不斷電切換，機(jī)組運(yùn)行狀況不受擾動(dòng)；5其缺點(diǎn)是在切換過(guò)程中，廠用電系統(tǒng)的短路容量將增大。二、 正常切換-串聯(lián)切換方式正常切換時(shí)的串聯(lián)切換方式，指控制盤上切換開(kāi)關(guān)切至“串聯(lián)”位置。此種方式有以下特點(diǎn)：1由操作員在正常運(yùn)行狀態(tài)下手動(dòng)發(fā)出切換命令來(lái)進(jìn)行切換；2廠變6211（廠備6011）開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳閘，廠備6011（廠變6211）開(kāi)關(guān)在得到第一個(gè)開(kāi)關(guān)跳閘反饋信號(hào)后并滿足同期條件后自動(dòng)合閘（即：鑒定同期，先跳后合）；3如果同期條件不滿足，CQZ自動(dòng)轉(zhuǎn)入慢速切換，待母線殘壓條件滿足后再合上廠備6011（廠變6211）開(kāi)關(guān)。4切換方向?yàn)殡p向；三、事故切換-并聯(lián)切換方式由啟動(dòng)全停的發(fā)變組保護(hù)或母線非故障性低壓?jiǎn)?dòng)，這些保護(hù)包括：發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)、發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)、發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)、失磁保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、以及主變壓器的差動(dòng)保護(hù)等。當(dāng)其中任一保護(hù)動(dòng)作后，啟動(dòng)發(fā)變組保護(hù)總出口停機(jī)（關(guān)主汽門、解列、滅磁、跳廠用電），同時(shí)啟動(dòng)快速并聯(lián)切換，快速并聯(lián)切換裝置在發(fā)出工作進(jìn)線開(kāi)關(guān)跳閘命令的同時(shí)，發(fā)出備用進(jìn)線開(kāi)關(guān)合閘命令，并且經(jīng)6KV母線電壓與備用進(jìn)線電壓同期鑒定閉鎖來(lái)使開(kāi)關(guān)合閘命令有效。6KV母線電壓與備用進(jìn)線電壓檢同期，如果同期條件滿足，備用開(kāi)關(guān)即合閘。根據(jù)實(shí)測(cè)：6KV真空開(kāi)關(guān)的合閘時(shí)間為60ms左右，分閘時(shí)間為40ms左右，因此在切換過(guò)程中盡管同時(shí)發(fā)出的分閘與合閘命令，實(shí)際上工作進(jìn)線開(kāi)關(guān)先分閘，而備用進(jìn)線開(kāi)關(guān)后合閘。另外以上所列舉的發(fā)變組保護(hù)的任一保護(hù)動(dòng)作后也會(huì)直接跳工作電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)。其優(yōu)點(diǎn)是切換時(shí)大部分是在在工作進(jìn)線開(kāi)關(guān)跳閘前檢同期，同期條件基本上是滿足的，所以快切并聯(lián)切換成功率很高。由保護(hù)啟動(dòng)快速并聯(lián)切換過(guò)程中，如果經(jīng)同期檢定的快速切換不成功，裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)入慢速切換，經(jīng)母線殘壓檢定，完成切換過(guò)程。