某发电厂厂用电切换装置的改造
发电厂不同电源系统厂用电源快切装置应用及切换中注意问题
发电厂不同电源系统厂用电源快切装置应用及切换中注意问题作者：张文涛来源：《建筑工程技术与设计》2014年第27期中文摘要：本文介绍了大唐呼图壁能源开发有限公司热电厂2号机组在厂用工作电源和备用电源不在一个电源系统时，使用厂用电源快速切换装置串联切换的功能以及在切换中应注意的问题。
英文摘要：This article describes the problem hutubi Energy Development Co.， Ltd. Datang Thermal Power Plant Unit 2 at the plant is not in a power system with the power supply and backup power，the use of plant fast switching device connected in series with the power switching function and switching should pay attention to.厂用电快速切换装置（以下简称快切装置）是实现发电厂厂用母线电源快速切换的关键控制设备。
在正常情况下，机组启停机需要切换厂用电原时，厂用工作电源与备用电源为一个电源系统，为保证切换过程中电源供电的可靠性，切换方式选择并联自动切换方式，并联合闸将依据严格的差频或同频同期准则进行，同期判据所用定值为切换准则中的并联切换允许压差、并联切换允许频差、并联切换允许功角差定值。
事故切换方式选择为串联切换。
大唐呼图壁热电厂2×300MW燃煤机组以220kV一级电压接入系统，2回220kV线路接入锦华变电站，并入乌昌城网，电气主接线采用发电机—双卷变压器组单元接线，接入电厂220kV母线。
正常运行时母联开关在合位，双母并列运行。
1、2号机组分别于2013年11月12日和2013年12月24日投产。
2014年1月4日，由于电网运行方式的变化，乌昌城网电源增多，在大外送方式下，为减少乌米线等220KV相关线路的传输功率，提高疆电外送能力，新疆省调下达调度业务通知单，要求在呼图壁热电厂双机运行时采用220kV母联分列的方式，锦华变220kV、110 kV、35 kV母线均分列运行。
沙角B电厂6.3kV厂用电快速切换装置的改造
速切换装置 （ 以下简称快切 装置） ，选择待并 的工作 电源和备 用 电源，进行 正 常的厂 用电切换 ；当机 组发 生事故
停 机 或 处 于不 正 常运 行 状 态 时 ，装 置 能 自动 将 厂 用 电 切 换 到 备 用 电 源 ， 实 现 厂 用 电 系统 内部 的 自动 快 速 切 换 。 为 此 ，根 据 ６ ３ｋ 厂 用 电 系统 接 线 方 式 的 特 点 ，在 Ｄ ． Ｖ ＣＳ上 设 计 相 应 的操 作 画 面 ，修 改 厂 用 电 快切 装 置 内部 逻 辑 ，增 加 备 用 电 源 １ 备 用 电 源 ２之 间 的切 换 逻 辑 ， 实现 了厂 用 电 正 常切 换 和 事 故切 换 ，改 造 成 功 。 与
第２ 东 电 力
ＧＵＡＮ ＧＤｏＮＧ Ｅ（ ＥＬ ＲＩ Ｐ Ｃ ｏＷ ＥＲ
Ｖ ｏ ． ３ Ｎ ０． １２ ７
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沙 角 Ｂ 电厂 ６ ３ｋ ． Ｖ厂 用 电快 速 切 换 装 置 的 改 造
钱 苑 华
（ 深 沙 角 Ｂ 电力 有 限公 司 ，广 东 东 莞 ５ ３ ３ ） 广 ２ ９７
关 键 词 ：厂 用 电快 速 切 换 装 置 ；工 作 电 源 ；备 用 电 源 中 图 分 类 号 ：Ｔ ７ Ｍ７ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ ．９ Ｘ（０ ０ ０ —０ ５０ ０ ７２ ０ ２ １ ）７０ ６ ．４
Ｔｒ ｎｓ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ ｏ ｓ ｗｉｃ ｉ ｇ Ｄｅ ｉ ｅ ｏ ． Ｖ ｘ ｌａ ｙ Ｐｏ ｒ Ｓ ｐ ｙ ｉ ａ ｆ ｒ ｔｏ ｆＦａ ｔ Ｓ ｔ ｈ ｎ ｖ ｃ ｆ６ ３ ｋ Ａｕ ｉｉ ｒ ｗｅ ｕ ｐｌ ｎ
Ｓ ａｉｏＢ Ｐ ｗｅ ｌｎ ｈ ｊａ ｏ ｒＰ ａ ｔ
快切系统改造
快切系统改造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%。
标签：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。
厂用电切换系统的改造
图 １ ６ｋ Ｖ系 统 图
上述双启备变共同提供备用电源的接线方式提
列或停机时， 又需要将厂用负荷从工作电源切换至
高了供电可靠性 ， 但对于厂用 电切换系统来说 ， 面临
着需要实现强大功能、 逻辑控制器件增多、 二次接线 及控制回路设计复杂化等一系列问题。
一
２２ 装 置 闭锁 问题及 改造 方 案 ．
２ ２ １ 装置 闭锁 问题 ．．
台启备变给一个工作段提供备用电源的同时都还
ｌ ２机 厂 用 电切 换 装 置 根 据 隔 离 刀 闸 ２ ｌ 、 ｌ３
有足够容量给其他工作段的负荷 提供 电， 充分利用 启／ 备变的大容量这一优势（ 厂用电各时刻的总负荷
墓
电价原因增加了电能成本。 ２ １２ 改造方案 ．．
呈
Ｍ Ｃ ００ ２ Ｆ ２０ — 型微机厂用 电快速切换装置具 备 双向切换功能 ， 为厂用电实现双 向切换提供了可行 性。将厂用电切换装置的反 向切换接点用硬接线引 到相应 的断路器分合闸线 圈上 ， 以实现厂用电的双
在机组启动时 ， 其厂用负荷由启／ 备变供 电； 待启动 完成后， 再切换至工作电源供电 ； 而当机组与系统解
流门槛值来作为闭锁厂用电切换的判据 ， 只要启／ 备
变的容量足够 ， 就可以再给其他工作段供电。而且 ， 在 正常 切换 时 ， 厂用 电负 荷较重 ， 以人 为操作 来 避 可 免让所有负荷都 由同一 台启备 变供电 ； 而事故切换 时， 一般都是 发电机与系统解列 ， 这时很多辅机都停 止运行 ， 厂用 电负荷降低 了很多 ， 即使 由一台启备变 同时供电 ， 备变的容量也是足够的。况且 ， Ａ和 启 １ ２
厂用电快切装置原理及整定实例
厂用电快切装置原理及整定实例摘要：文章介绍了厂用电快切的必要性，简介各种切换方式，并且通过整定计算实例，分析在应用中的注意事项。
关键词：快切；切换方式；整定计算1.概述厂用电快速切换装置是发电厂厂用电气系统的一个重要设备对发电厂乃至整个电力系统的安全稳定运行有着重大影响。
对厂用电切换的基本要求是安全可靠，其安全性体现为切换过程中不能造成设备损坏或人身伤害，而可靠性则体现为保障切换成功，避免保护跳闸、重要辅机跳闸等造成机炉停运的事故。
2.厂用电快切装置切换方式及功能介绍2.1 厂用电快切装置简介快切装置其实就是电源快速切换装置的简称，常常被应用在电厂的供电系统中。
从本质上来讲，在电厂供电系统中应用快速切换装置，目的就是为了使高电压、高负荷的电源得以迅速切换，从而保证供电的正常，进而避免因电源切换而使某些设备受损。
快切装置的主要启动方式有：手动启动切换、自动启动切换。
手动切换兼有并联切换、同时切换和串联切换功能；并联切换具有并联自动和并联半自动功能。
自动切换分事故切换和不正常情况切换两种，包括失压启动、断路器位置启动、保护启动等几种方式，自动切换兼有串联和同时切换功能。
切换方式有三种：既快速切换、同期捕捉切换和残压切换，其中同期捕捉切换可选恒定越前时间和恒定越前相角两种方法。
各种切换方式和功能以简图方式表示如下：2.2 切换功能介绍2.2.1 正常切换正常切换由手动启动，在控制台、DCS系统或装置面板上均可进行，根据远方/就地控制信号进行控制。
正常切换是双向的，可以由工作电源切向备用电源，也可以由备用电源切向工作电源。
正常切换有以下几种方式：2.2.1.1 并联切换手动启动，若并联切换条件满足，装置将先合备用（工作）开关，经一定延时后再自动跳开工作（备用）开关，如在这段延时内，刚合上的备用（工作）开关被跳开（如保护动作跳闸），则装置不再自动跳工作（备用），以免厂用电失电。
若启动后并联切换条件不满足，装置将闭锁发信，并进入等待人工复归状态。
厂用电快速切换装置相关问题分析
18 备用方式 :
1
当备用电压取于 6 kV ,设置值为“0”,否则为“1”
19 母线 - 工作相差 : 0°
母线 AB 相和工作电源的相角差
20 母线 - 备用相差 : 0°
母线 AB 相和备用电源的相角差
21 母线电压允许 : 70. 0 V 允许长延时切换的最大母线电压
22 冷备延时 :
发出低压减载命令 1
15 低压减载延时 2: 9. 99 s (减载允许时有效 )母线电压持续低于低压启动值的时间 ,超出时装置
发出低压减载命令 2
16 后加速延时 :
4. 00 s 当装置合上备用时同时发出后加速跳备用允许命令 ,此命令仅在一段
时间内有效
17 长延时时间 :
2. 00 s 当长延时允许时 ,时间有效
08 工作电压正常 : 80. 0 V 工作电源电压值不小于设定值
09 备用电压正常 : 80. 0 V 备用电源电压值不小于设定值
10 低电压启动延时 : 0. 10 s 允许母线低压的最大延时
11 闭锁快切延时 : 100 m s 装置响应外部闭锁快切接点的时间 ,即外部开入确认的有效时间
01 同期捕捉 : 1 允许同期捕捉设置为“1”,禁止同期捕捉设置为“0”
02 低压减载允许 : 0
允许低压减载设置为“1”,禁止低压减载设置为“0”
03 长延时允许 :
1
允许装置采用长延时方式合闸设置为“1”,禁止长延时方式合闸设置为“0”
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收稿日期 : 2009 - 05 - 25
塔山电厂厂用电保安电源自动切换装置技术改造
塔山电厂厂用电保安电源自动切换装置技术改造发电厂保安电源作为电厂事故情况下的应急电源，对保障机组安全运行和主辅机事故情况下的的安全停运具有极为重要的作用，保障保安电源任何情况下的可靠供电特殊的意义。
改造前的设备状况：塔山发电有限公司#1、#2机组厂用电保安电源采用锅炉保安MCC、汽机保安MCC分段供电模式，保安MCC共有三路电源供电，一二路电源分别来自对应锅炉和汽机PCA段和B段，第三路电源来自柴油发电机。
三路电源采用HD-A02保安电源自动切换系统，该自动切换系统硬件由AB PLC及部分继电器组成，实现对保安MCC三路电源自动切换，电源自动切换系统的设计要求是当正常供电的一路电源发生故障时，自动快速切到备用的电源上去，且确保在任何时候只有一路电源对母线供电。
改造的迫切性：塔山电厂1号、2号机组保安电源自动切换系统采用AB PLC实现，已经运行将近9年，电子产品硬件已经进入老化期，工作已经不稳定，同时无法进行事故追忆，并且部分备件已经停产。
2016年8月26日2号机汽机事故保安MCCⅡ段工作电源QA跳闸，第一备用电源QB联合不成功，自动切换系统联启第二备用电源柴油发电机联合QC成功，自动切换系统检测到QA正常，自动由QC回切QA成功，2016年9月1日发生2号机汽机事故保安MCC段柴油发电机联起，HD-A02保安电源自动切换系统采用PLC控制逻辑，原有设计保安MCC段母线低电压等信号没有接入DCS系统，无法进行事故追忆，给故障排除和分析带来极大的困难，给机组安全稳定运行带来极大的安全隐患。
改造方案：东大金智MFC5208A发电厂保安电源自动快切装置，是专门为交流事故保安电源切换设计的自动装置，具有从主供电源向备用电源切换时，采用串联切换，从备用电源向主供电源恢复时，支持并联切换方式，软件和硬件设置了专门的抗干扰措施，完善的自检、闭锁逻辑，提高了保安电源的自动化水平，同时该装置具有故障记录、故障录波功能、事故切换和手动切换功能、并联和串联切换功能。
MFC2000-2型微机厂用电快速切换装置的应用
时 问越 长 。 由于残 压在衰减 过程 中频率不 断地变
化 ， 导致残 压 相位 的变 化 。如 果 不 考虑 残 压相 将 位 的变 化 ， 采取必 要的措 施 ， 当备用 电源开关 不 则 合 闸时 ， 使备 用 电 源 的相位 与 残 压 的相 位相 差 将
很 大 （ 大 可 相 差 １０ ） 造 成 合 闸 冲击 电 流 过 最 ８。 ， 大， 给设备 带来较 大 的冲击 ， 至引起 相关 的保 护 甚
ＭＦ ２ ０ － 机厂用 电快速切换 装置 自动 切 Ｃ ０ ０２微 换 速度快 ， 切换 冲击电 流小 ， 成功率 高 。图 １ 所示 的厂用 电系统 ， 工作 电源 由发 电机 端 经 厂用 高 压 工作 变压器 引入 ， 用 电源 由电厂 高 压母 线 或 由 备 系统 经起 动／ 备用变 引人 。正 常运行 时 ， 厂用 母线
ｓｓ ｍ ａ Ｂ ｉｎ ｈ ｒ ｌ ｏ ｅ ｒｎ ｈ Ｃ ｍｐ ｎ ，ｄｓｕｓｄａ ｎ ｒ ａ ｓ ｎ ｌ ａ ｄｓｌｔ ｎ ． ｙｔ ｔ ｅ ｉｇＴ ｅｍａ Ｐ ｗ ｒＢ ａ ｃ ｏ ａ ｙ ｉ ｓｅ ｂ ｏｍ ｌ ｉ ａｓ ｎ ｏｕｉ ｓ ｅ ｊ ｃ ｇ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ： ａ ｉ ｗｉ ｈ ｎ ｙ ｔ ｍ ； ｔ ｔ ｎ ｓ ｒ ｉ ｅ；ａ ｎ ｒ ｌｓｇ ａ ｓ ｏ ｕ ｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｒ ｐ ｄ ｓ ｔ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｃ ｓａ ｉ ｅ ｖ ｃ ｏ ｂ ｏ ｍａ ｉｎ ｌ ；ｓ ｌ ｔｏ ｓ
北 京 热 电分 公 司两 台 机 组 厂 用 电快 切 装 置 是
１ Ｌ时厂用 母线 失 电 ， Ｄ 由于厂 用 负荷 多 为异 步 电 动机， 母线 失 电后 ， 动 机将 “ 走 ” 产 生 电动 电 惰 并 势， 众多异 步 电动机 产 生 的 电动 势在 母 线上 形 成
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低 （ 压 高 温 电厂 一 般 取 ６ ￣ ７ ％ 定 电压 “） ，通 过 低 电 高 ５ ０额
ｐｒｂ ｅ ｓＳｅ ｏ ｄｙａ ｎ ｗ ａ ｔｔａ ｓｅ ｅ ｉｅ ｉ ｉｔｏ ｇ ｔ ｅ ｏ ｌｍ ． ｃ ｎ ｌ． ｅ ｆｓ ｒ ｎ ｆｒｄ ｖｃ Ｓ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｗｉｈ ｉｓｍａｎ ｆｉ ｅ ａ ｏ ｔｃ ｔａ ｆ ｒｔ ｅ ｒｅ ． ｒｎ ｈ ｕ
（ ａ ｇｈ ｕｚ ｕｉ ｇｐ ｗｅ ｌｎ， ａ ｇ ｏ ｇ５ ４ ７Ｃ ｉａ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ｈ ｊ ｎ ｏ ｒ ａ ｔ ａ ｐ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ １ ５ ， ｈｎ ） ｌ
Ａｂ ｔａ ｔＦｒ ｔ ．ｎ ｎ ｌｓｓ Ｓ ｓｒ ｃ ： ｉｓｌ ａ ａ ａｙ ｉ ｉ ｙ ｍ ａ ｅ ｆ ｏ ｐａ ’ Ｓ ｒｇｎ ｌ ｕ ｉａ ｙ ｏ ｒ ｒ ｎ ｆｒ ｙ ｔｍ ａ ｗｅｌ ｓ ｔ ｄ ｏ ｓ ｍｅ ｌｎｔ ｏ ｉｉ ａ ａ ｘｌ ｒ ｐ ｗｅ ｔａ ｓｅ ｓ ｓｅ ｉ ｓ ｌ ａ ｉ ｓ
广 东 某 发 电 厂 采 用 ３ ０ Ｗ 元 机 组 ， 采 用 Ａ Ｂ 段 ０Ｍ 单 、 两
该 厂 ２ ０ 年 ９ 进 行 ＃ 机 组 凝 泵 变 频 改 造 ， ６Ｖ 用 ０６ 月 １ Ｋ厂
６Ｖ Ｋ 分段母线供厂用 电。对 于单 元制 机组，厂用 电的安全可 靠不仅关 系到机组 的安稳运行 ，还决定 了机 组能 否安全启
切换 配合 方式 ，并对快 切装置 的定值进行重新 整 定，最终 实现 了快 切装置在该 厂６ Ｖ 用ｌ 的 良好 应 用，保 证 了６ Ｖ Ｋ厂 Ａ 段 Ｋ Ｆ
用Ｉ段 和 ６ Ｖ 硫 ｌ 电源 的 安 全 、可 靠 切换 ， 为 电厂 合 理 、有 效运 用 厂 用 电快 切 装 置提 供 了参 考 。 ＾ Ｋ脱 段
和异常 自动切换功能 ，是保证厂用电安全 的重点 。 ｌ 原有厂用电的切换方式和存在的问匿 １ １原有厂用电切换方式 ．
目前包括该厂 在 内的单 元机组大 多采用 的厂 用 电切换 方式是 ： （ ）工作开关因保护动作或误跳跳开后 以工作开 １
关 的 常 闭节 点 直接 起 动 备 用 电源 投 入 ； （ ） 厂 用 母 线 电 压 ２
停 ，而 厂 用 电切 换 装 置 具 有 正 常 倒 换 电源 、 事 故 自动 切 换
Ｉ段 引入 高 压 变 频 负 载 ；２ ０ 年 ５ 一 期６ ０ Ｗ Ａ ０６ 月 ０Ｍ 脱硫 岛投
运 ， ６Ｖ 用 Ｉ段 引入 ６ Ｖ 硫 Ｉ 系 统 负 载 。一 次 系 统 接 线 Ｋ厂 Ａ Ｋ脱 段 图见图１ 。这 些 新 的 母 线 负 载 的 并 入 更 增 加 了厂 用 电切 换 装 置 安 全 可 靠 动 作 的 困 难 。 一 次 系 统 改造 后 ，在 厂 用 电事 故 切 换 过 程 中 出现 过 变 频 器低 电 压 闭 锁 故 障 、６ Ｖ Ｋ 脱硫 Ｉ 与 ６ 段
关键词 ：厂 用电快速 切换 装置 ；快速 切换 ；同期捕捉 切换 ；残压 切换 ； 串联 切换
Ｒｅ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ ｏ Ａｕ ｉ ａ ｙ Ｐ ｗｅ ｎｓｅ ｅ ｌ ｅ ｉ ｍ ｅ Ｐ ｗｅ ａ ｔ ｆ ｒ ｔｏ ｆ ｘ ｌ ｒ ｏ ｉ ｒ Ｉ ａ ｆ ｒＤ ｖ ｃ Ｓｏ ｎ ｏ ｒ Ｐｌ ｎ ＣＨＥＮＧ ｌ Ｗｅ ｉ
中国西 部科技 ２ １ 年Ｏ 月 【 旬 ） ９ ００ １ 中 第Ｏ 卷第Ｏ 期 总第１ ９ ２ ９ 期
程
威
（ 州珠 江 电厂 ，广 东 广 州 ５ ４ ７ 广 １ ５） Ｉ
摘 要 ：文章介 绍 了广 东某发 电厂原 有的厂 用电 电源切换 方式 ，分析 了其缺 陷，进而对 引进 的厂 用 电快切装 置的三 种事 故、异常快切方 式的原 理进行 了分析 。通过对 快切装置 的切换 事 故进行 分析 ，重新设计６ Ｖ 用段 与６ Ｖ Ｋ厂 Ｋ 脱硫段备 用 电源