6kV厂用电切换失败原因分析及对策张侃

6kV厂用电切换失败原因分析及对策张侃

张侃

（国电四川达州发电有限公司635000）

摘要：用电切换失败会造成十分严重的后果，使得全厂出现断电的现象，并进一步对机组的安全运行产生严重的影响。本文主要选取了2015年10月某天某厂在6kVⅠ脱硫段倒闸切换的过程中出现的失败现象为例进行分析，总结出问题产生的原因并提出了相应的对策。

关键词：厂用电；切换失败；原因分析；对策

前言：某电厂现存两台出线电压为20kV的2*300MW燃煤发电机组，每台机组设两段6kV厂用工作母线，6kV脱硫Ⅰ、Ⅱ段母线工作电源及备用电源分别取自机组6kVⅠA.ⅠB段及6kVⅡA.ⅡB段母线上。6kV脱硫Ⅰ、Ⅱ段之间设有联络断路器。机组运行正常，6kV工作段上的6kV脱硫段馈线开关处于合闸状态，6kV脱硫段联络开关不投入备用；如果6kV脱硫段工作分支出现问题跳闸的时候，则备用分支经备自投自动投入，保证6kV脱硫段厂用电源。而6kV脱硫段电源在正常切换时，工作和备用开关之间运用先闭合后分离的方式进行倒闸，机组在运行以来6kV脱硫段厂用电处于正常的切换状态。某次6kV脱硫Ⅰ段厂用电在切换过程中出现了进线开关跳闸的现象，导致6kVⅠ脱硫段失去了全部的厂用电。本文主要对该现象产生的原因进行分析，提出了相应的对策防止此类事故再次发生。

一、出现厂用电切换失败现象的原因

（一）厂用电切换失败

电厂处于如下的运行状态：#31、#32机组运行，20kV母线并联运行，6kV脱硫Ⅰ段标准运行方式。检修人员需对6kVⅠA段至6kV脱硫Ⅰ段工作分支馈线进行检修，运行人员根据要求进行电源切换，实现6kV脱硫Ⅰ段厂用供电由工作电源切换为备用电源的转换。在满足一切条件之后合上6kV脱硫Ⅰ段备用分支6602开关，在该开关带上负荷之后，对6601开关进行断开操作的时候，6602开关跳闸最终6kV脱硫Ⅰ段厂用电源全部失去。随后马上对6601开关进行手动合上的操作，使6kV脱硫Ⅰ段厂用电恢复。

（二）厂用电切换失败的原因

操作人员在进切换行为的时候，合上6kV脱硫Ⅰ段备用分支6602开关之后马上断开工作分支6601开关，在这个过程中出现跳闸的现象。由于跳闸延时了五秒，导致合环时间较长使得开关跳闸。由此我们可以得出仅仅依靠人工操作并不能实现合环时间的完美控制，偶然性较大，需要进行改造。

二、技术改造

（一）备自投装置未发挥完全的效果

备自投装置完成从失电到没有电压的过程需要持续的时间较长，会对生产的连续性产生不良的影响。如果在这个时间段恢复供电会给供电网络带来较大的冲击。对于某些400V系统的工厂而言，较低的电压会直接导致接触器脱扣，并进一步出现变频器无法工作的现象，总而言之，备自投装置并没有真正发挥出其应有的作用，难以保证供电的连续性。

（二）起动和合闸条件难以满足需求

备自投装置采用的启动条件是失压起动，对于有关的保护动作并没有实现完整的考虑，因而使得起动的时间较长；在合闸条件方面，备自投装置主要采用的是延时判据和无压判据，对于电压、频率等等一系列较为先进的技术没有得到采用，这些技术可以在厂用电切换的过程中实现切换的快速性，这也导致现存的合闸条件难以满足工厂提出的各种要求。

（三）人工操作带来的延时性和偶然性

运行人员在进行操作的时候，由于人工、手动的原因，往往会出现延时的情况，操作具有偶然性，导致在切换的过程中有可能出现失压的风险。

三、6kV厂用电切换的对策

（一）快速切换装置的不同启动方式分析

快切装置有不同的启动方式，包括人工操作的手动起动、具有保护措施的保护起动等若干方式。

第一种启动方式是手动起动，指的是快切装置在收到相应的指示之后，进行手动切换的一种方式，这种方式可以帮助系统进行恢复，或者进行不停电状态下的倒闸操作。

第二种起动方式是保护起动，主要是把线路、变压器组等若干的保护设备引入到快切装置中去。当系统的运行一切正常的时候，如果检测出某些保护动作信号的发出，快切装置就会立刻起动，可以断开将出现故障的电源线路切断，尽快使得备用电源投入使用并发挥作用。

第三种起动方式是断路器变位起动。在系统运行一切正常的时候，如果原本闭合的断路器出现了跳开的现象，那么快切装备会立即启动。

（二）快切装置的各种切换方式

快切装置在起动之后，还需要按照一定的操作流程进行，主要的操作对象包括工作和备用电源断路器。通常情况下这里所说的自动切换方式主要有两种类型，串联和同时切换方式。其中手动切换又分为三种类型，并联、串联和同时三种切换方式。不同的切换方式具有不同的操作要求和相应的原理，具体的情况如下:

首先，并联切换方式是在快切装置进行启动之后，如果满足并联所需要的一系列条件，则装置会先将母联断路器合上，出现了两个电源并列的情况，这种并列是短时间的，在并联跳闸延时之后，快切装置才会对进线断路器进行规定的跳开操作;

其次，串联切换方式则是在装置启动之后，先对进线断路器进行跳开操作，在确认无误之后，再根据实际的情况和条件发出相应的指令；

第三种切换方式是事故自动切换，这种切换方式一般情况下采用的是串联的形式，如果线路或者是电源出现了异常情况，快切装置会发出指令，实现对备用断路器的操作。

（三）快切装置的不同配置方案

进行改造之后的6kV脱硫Ⅰ段备自投装置实现了转变，变化为快切装置。这种快切装置的配置和使用会帮助实现工作电源一旦出现了故障，开关就会自行进行切换，在切换的过程中保证单进线供电。这种方案如果按照手动切换的方式则会主要选择并联切换。

如果两台机组可以实现自身的正常运行，那么6kV脱硫Ⅰ段则会按照标准方式进行运行。如果工作分支出现故障或者是处于维修的阶段，那么厂用电则按照快切方式进行。如果厂用电的一切切换都是正常的，那么快切装置在开关的来回切换上体现出较高的稳定性，保证开关无论是由于什么缘故出现跳闸都会实现备用开关的快速合上，可以有效解决由于保护原因引起的正常跳闸或者其他原因引起的偷跳。

在进行厂用电的手动切换的时候，快速切换往往拥有很短的实现时间，大约只有300ms左右，与人工操作相比有着若干的优势，不仅仅可以缩小跳闸的时间，同时还可以最大限度地保证用电的安全性，防止用电安全事故的发生。一旦有故障出现，快切装置还可以按照最快的速度实现保护动作的自行开启，还可以实现闭锁快切的功能。在该厂进行完改造之后，电厂的整体用电系统一直处于十分稳定的状态，保证了用电的安全。

结论

综上所述，经过一系列的用电改造，电厂实现了快切装置的转变，减少了该厂在用电方面带来的危险，并针对各种故障的出现采取了及时的保护措施，进一步保证了供电的稳定性，实现了发电机的安全运营，为电厂的发展提供必要的保证。

参考文献：

[1]陈附.电力系统稳态分析[M].北京.中国电力出版社，2007.

[2]许正亚.电力系统安全自动装置[M].北京.中国水利水电出版社.2005.