快切系统改造

黄天明

摘 要：广东粤电湛江生物质电厂原来快切为WBKQ-01B型装置，只有单向切换功能，即只可由工作电源切向备用电源。不能满足现场互为备用的要求，故对原装置进行改造实现双向切换功能。现更换为WBKQ-01C装置，#1、#2机组6kV厂用电快切装置改造完成后，当对应的高厂变或启备变正常投运时，均能保证6kV厂用电可靠供电，即由原来启备变作为备用电源改造成启备变和高厂变作为双电源互为备用。大大提高6kV厂用电的供电可靠性，可靠性由50%提高到100%。

关键词：生物质电厂；快切系统；改造

1 概述

在发电厂中，厂用电的安全可靠直接关系到发电机组、电厂乃至整个电力系统的安全运行。以往厂用电切换大都采用工作电源的辅助接点直接（或经低压继电器、延时继电器）起动备用电源投入。这种方式未经同步检定，电动机易受冲击。在合上备用电源时，母线残压与备用电源电压之间的相角差已接近180°，将会对电动机造成过大的冲击。若经过延时待母线残压衰减到一定幅值后再投入备用电源，由于断电时间过长，母线电压和电机的转速均下降过大，在备用电源合上后，电动机组的自起动电流很大，母线电压将可能难以恢复，从而对电厂的锅炉系统稳定性带来严重的危害。

WBKQ01C微机型备用电源快速切换装置是在WBKQ01B微机型备用电源快速切换装置的基础上进行的产品升级，采用了更高性能的CPU、增加了模拟断路器、图形化编程、U盘升级程序等功能，可以更快速、更有效的解决供电可靠性。采用该装置，可避免备用电源电压与母线残压在相角、频率相差过大时合闸而对电机造成冲击，如失去快速切换的机会，则装置自动转为同期判别或判残压及长延时的慢速切换，以利于重要辅机的自起动，提高切换的成功率。

2 目前状况

广东粤电湛江生物质电厂的2×50MW发电机组属于纯燃生物质项目，是目前全国单机容量及总装机容量最大的生物质发电厂，属于国家鼓励和支持的环保可再生能源产业，同时也是国家和省重点发展节能减排的阳光产业。电厂在筹建期采用WBKQ-01B型装置快切装置，只有单向切换功能，即只可由工作电源切向备用电源。

3 改造方案

湛江生物质发电公司为单母双进线接线。快切装置更换为WBKQ-01C型后，系统在正常运行时由进线1（进线2）向母线供电，1DL（2DL）在合位，2DL（1DL）在分位，进线2（1）电源为进线1（2）电源的备用电源。如因故障等原因造成进线1（2）电源失去时，WBKQ01C装置能迅速启动，将进线2（1）电源投入。当进线1（2）故障排除后，可由手动方式起动WBKQ01C装置重新切换到进线1（2）供电的状态。（如图1所示）

在改造完成后，每台厂用电快切装置能对一段厂用电母线的工作电源与备用电源进行快速切换控制，并具备以下功能：

3.1 正常切换

在正常情况下，操作员可通过DCS系统手动起动装置，完成从工作电源到备用电源，或由备用电源到工作电源的双向切换。正常切换具有串联切换和并联切换或同时切换方式。

3.2 事故切换

装置在工作电源故障的情况下，工作电源与备用电源可以互为切换，即双向切换。并具有快速切换和慢速切换两种事故切换方式，快速切换具有同期捕捉功能。

3.3 不正常切换

不正常工况切换是指装置检测到不正常运行情况时自行起动，能实现双向操作。

当母线三线电压均低于整定值且时间大于所整定延时定值时，装置可根据选定方式进行串联或同时切换。

因各种原因（包括人为误操作）引起工作电源开关误跳开，装置可根据选定方式进行串联切换或同时切换。

3.4 特殊功能

装置根据起动/备用变压器高压侧断路器的工作状态，具有冷备用和热备用两种工作方式，冷备用方式可采用手动选择，在冷备用方式下，电压比较采用起动/备用变压器高压侧母线电压信号，事故切换时先合起动/备用变压器高压侧断路器，再合低压侧断路器及6kV工作段备用电源进线断路器；热备用时电压比较采用起动/备用变压器低压侧6kV备用段电压信号。快切装置屏上具有冷热备用方式选择开关和不对应报警指示信号。

3.5 信号出口

每套快切装置输出两路信号出口，其中一路输出至DCS，另一路输出至ECMS。装置能实现远方（即：DCS操作员站、ECMS操作员站）投退，并能进行在线修改，离线修改和远方修改参数。

3.6 去耦合及耦合闭锁

在并联自动切换时，如果由于某种原因使应跳开的断路器未跳开，可能造成两路电源长时间并列运行。当两电源并列时间超过设定时间，装置自动跳开后合上的电源，然后关闭所有跳合闸出口。

3.7 自检功能

装置具有完善的自检功能，能自动巡检内部电路、所设参数和跳合闸继电器出口，发现故障立即报警，并可显示或打印故障原因，同时以干接点形式输出信号。装置输出信号接点容量为：DC110V，1A，跳、合闸接点容量为：DC110V，5A。

4 结束语

本次快切系统改造最大限度地节约了成本、縮短改造工期、控制改造费用，同时显著提升快切系统改造后的整体效益。#1、#2机组6kV厂用电快切装置改造完成后，当对应的高厂变或启备变正常投运时，均能保证6kV厂用电可靠供电，即由原来启备变作为备用电源改造成启备变和高厂变作为双电源互为备用。大大提高6kV厂用电的供电可靠性，可靠性由50%提高到100%，为机组的安全运行打下了坚实基础。

参考文献

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