10kV电源快切装置在石化电网的应用

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　　摘 要：结合中国石油辽阳石化公司10kV装置变电站实际情况，对电源快切装置的应用从动作原理、保护功能及应用等方面进行分析。
　　关键词：10kV变电站；快切装置；保护功能；应用
　　0 引言
　　石油化工企业是连续生产企业，工艺和安全生产要求流程的连续性。作为生产装置的供电系统出现异常时，系统应迅速断开异常供电回路，快速投入备用电源，保证母线段供电不中断，确保整个工艺生产流程的连续。
　　1 问题提出
　　化工企业中压供电系统一般为不接地系统，但是由于系统大，系统电容电流大，虽然安装消弧线圈，但是发生单相接地后，往往迅速发展为多相短路，母线电压迅速波动。对系统中的电动机而言，当电压下降至70%额定电压时，其出力将下降到50%以下，将影响工艺流程的正常进行，即使系统备自投准确动作，0.5S的低电压保护也已经动作，生产工艺流程将出现中断，造成极大的生产隐患和巨额的经济损失。
　　2 解决方案
　　由于电网供电的稳定性很难快速得到提高，目前企业仅能从增加进线回路数来弥补，一般不少于2路进线（减少晃电概率）。10kV电压等级装置变电所使用TPM-300无扰动稳定切换装置，实现10kVⅠ、Ⅱ段进线电源与母联开关之间的无扰动切换。在供电电源异常时，装置根据系统的状态以最快的速度把负荷切换至备用电源，避免因电源异常造成设备运行中断或冲击损坏，并简化切换操作、减少误操作，确保母线电压不下降，低电压保护不启动，工艺流程正常、连续、平稳运行。
　　3 配置方式及应用
　　根据石化企业对装置变电站特殊的要求以及自身实际情况，变电站采用以下主要功能配置方式：
　　切换模式选择自动切换，实现进线一至母联、进线二至母联两种切换逻辑。
　　切换方式选择串联快切，通过快速、同相、残压三种方式实现串联快切合闸。
　　事故切换起动判据设置有：
　　①开关量起动：保护起动（线路光纤纵差起动，上一级主保护接点起动）、高低侧开关联跳起动（当高压侧进线开关异常分开，装置起动切换）、开关变位起动（因各种原因造成主进线开关变位，则装置起动切换。由于主进线开关已跳开，装置只在满足合闸条件后，合上备用进线开关。若起动后备用进线开关未合上，装置将自动闭锁并发切换失败和装置闭锁信号）
　　②模拟量起动：失压起动（当母线电压满足失压起动条件时，则装置起动）、品质因数启动（当母线电压、频率、满足定值条件时，则装置起动）
　　4 快切试验
　　检验10kV快切装置在石化变电站供电电源故障情况下切换动作的快速性、可靠性。联系总变电站，在10kV系统正常运行方式下，断开10kV其中一条进线电源，模拟供电系统出现低电压、晃电情形，记录快切装置切换过程中对运行负荷的影响。试验分析：
　　进行多次快切试验，一次失败，其余全部成功实现了当系统发生晃电时，装置可以实现电源的无扰动切换，从而保证装置平稳生产。从快切故障录波波形可以看出发生失电的一段母线电压因为同步机反电动势的作用，虽然合闸成功，但波形发生的畸变比较严重。没有同步电动机运行的母线失电时，也合闸成功，波形仅发生了轻微畸变。一次失败是由于新氢压缩机同步机高压软启动速断保护功能未关闭，引入到高压综保的跳闸输入点中。由于高压综保本身已设定电机速断保护，软启动的速断保护已无作用，而且该值较小，切换时发生误动。
　　5 总结
　　10kV快切装置带负荷试验试验结果均符合预期，经过部分参数调整和优化后，快切试验全部成功。試验过程中发现的问题也在最短的时间内进行了整改、处理。通过本次试验，进一步提升了对快切装置工作原理的认识和异常情况处理能力，为以后快切装置在石化电网的应用提供了宝贵经验。同时也验证了装置的功能，排除了隐患，保证了电源切换过程的安全性和可靠性，提高了石化电网的抗晃电能力，为今后各装置的开车及持续稳定生产提供了有力保障。
　　参考文献：
　　[1]陈珩.电力系统稳态分析[M].北京：中国电力出版社，2007.
　　[2]周泽纯，沈其工，方瑜，王大忠.高电压技术[M]北京：中国电力出版社，2007.
　　作者简介：
　　田洪伟（1972- ），男，本科，高级工程师，现从事石化企业电力系统研究方向。
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