Ｑ Ｑ：垫 Ｓｃｉｅｎｃｅ ｅｎｄ ＴｅｃｈｎｏｆＯｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工程技术 浅谈热电生产中心３８０Ｖ厂用Ｐ Ｃ备用电源切换的改进 刘建峰 （神华鄂尔多斯煤制油分公司 内蒙古鄂尔多斯０１ ７２０９） 摘要：指出目前厂用电切换存在的不足与隐患，分析了快切装置的基本原理以及厂用电事故下的成功快切对电厂安全生产的意义，说明 了在厂用电切换中尽快应用快切装置的必要性和改进后的效果。 关键词：３８０Ｖ厂用母线 存在问题 切换改进 中图分类号：ＴＭ ６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７４－－０９８Ｘ（２０１１）ｌ Ｏ（ａ）－Ｏ１ ２４－－０３ 神华鄂尔多斯煤制油分公司热电生产 １ ３８０Ｖ厂用Ｐｃ的接线方式 ３８０Ｖ厂用ＰＣ按机炉对应分段，采用单 或２ＤＬ）出现异常或检修需要进行电源切换 时，需手动断开工作电源进线开关（１ＤＬ或 中心是目前世界上唯一以油灰渣、洗中煤 为燃料的资源综合利用型火力发电厂，是 母线分段接线，每段母线由一台干式变压 为中国第一条煤直接液化生产线配套的自 器供电，工作变分别引自各自机组的６ｋＶ 备热电厂。规划建设八炉五机（８×４４Ｏｔ／ Ａ、Ｂ段母线上，母线间设联络开关，为暗备 ｈ＋５×ｌ００Ｍｗ）和３×６Ｂ＋ｌ×６０ＭＷ燃气蒸 用，不设备用电源自动投入。电源进线开关 汽联合循环机组发电工程。本期工程三炉 及联络开关为苏卅ｆ万龙集团有限公司生产 两机和３×６Ｂ燃气机组。中心的主要任务是 的ＹＳＡ２智能型万能式断路器，配ＳＴ４５—２Ｍ 确保向煤制油化工区供高中低压力等级的 型智能控制器。控制方式为机组ＤＣＳ和开 蒸汽、制供除盐水、发供电。一旦发生“三 关柜就地控制。（如图１） 供”中断将对下游的煤制油化工区生产带 来非常严重的后果。这种特殊的生产流程 ２存在问题 和工艺对中心的安全生产提出很高要求， （１）合闸受两段母线进线电源开关的闭 尤其是厂用电的安全可靠运行是非常非常 锁，即当两段母线电源进线开关ｌＤＬ、２ＤＬ 重要的。 同时合上时不能合母线联络开关３ＤＬ； （２）正常在３８０Ｖ厂用母线工作电源（１ＤＬ ＰＣ Ａ段 ｐＣ Ｂ投 掌 Ｉ 『． ２ ２ 厂厂 用 低 用用 压 低低 压雁 变 麦麦 ・次接线圈 图１ １ ２４ 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ２ＤＬ），然后再合上母线联络开关３ＤＬ。这样 ３８０Ｖ工作母线会短时失电，使重要辅机失 压，而造成机组非正常停运的事故。为此， 需要人工进行以下操作：①短接母线联络 开关３ＤＬ合闸回路中的３和７端子，打开母 线联络开关３ＤＬ跳闸回路中两回进线开关 跳母线联络开关端子；②将母线联络开关 ３ＤＬ合上，使两台厂用低压变并列运行，检 查无异后手动拉开工作电源进线开关（１ＤＬ 或２ＤＬ）；③工作结束后，检查开关控制回路 完好，先合上工作电源进线开关（１ＤＬ或 ２ＤＬ）使两台厂低变并列运行，检查无异后 拉开母线联络开关３ＤＬ，恢复２．２．１中相关 措施。 （３）当３８０Ｖ厂用母线工作电源（１ＤＬ或 ２ＤＬ）开关故障跳闸时，在抢合该开关不成 功时，需到就地彻底检查该母线无故障，断 开该母线上所有负荷开关后，再合上母线 联络开关３ＤＬ给母线试送电。这样３８０Ｖ工 作母线会较长时间失电，使重要辅机失压， 而造成机组非正常停运的事故。 ３ ３８０Ｖ厂用Ｐｃ备用电源的改进 加装中国电力科学研究院生产的 ＭＰＮ一４０２ＢＺＴ４型同期闭锁分段快投装置， 该装置适用干发电厂或一些用电负荷较大 的厂矿企业的厂用电源的快速切换，直接 用于３８０Ｖ母线。装置具有正常情况下，备用 电源与工作电源双向切换功能；事故或不 正常情况下，工作电源向备用电源单向切 换的功能。采用该装置能够提高厂用电切 换的成功率和切换速度，避免非同期切换 对厂用设备的冲击损坏，简化切换操作并 减少误操作，提高机组的安全运行和自动 控制水平。一般每套装置可以对一段厂用 母线的工作电源与备用电源进行切换控 制。 ３．１ ＭＰＮ－－４ＯＺＢＺＴ４型同期闭锁分段快投装置 工作原理及功能 本装置输入量包括分段开关保护用Ａ、 Ｃ相电流，备投用Ｉ母、ＩＩ母线电压ＵＡＢ， ！ ： Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ丁ｅｃｈｎｏｆＯｇｙ ｆｆｑｒｌｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工程技术 １●进线 ２霉进线黄 其中：Ｉｍ＝（Ｉ ，Ｉ ）ｍａｘ，为相电流最大值； Ｉ Ｇ Ｌ ２：过流Ｉ Ｉ段保护动作电流整定值； ＴＧＬ１：过流Ｉ段保护动作时间整定值。 当保护动作时装置跳闸出口动作跳 ３ＤＩ 并闭锁ＢＺＴ，同时‘保护’指示灯点亮， 液晶显示器背光点亮并闪烁显示‘过流ＩＩ段 保护动作’。 ３．１．２分段快速备自投 依靠合母联开关３ＤＬ实现１ＤＬ＊Ｈ２ＤＬ的 相互备用（即Ｉ母、Ⅱ母互为暗备用）。１ＤＬ（或 ２ＤＬ）突跳开，立即起动快速切换，在允许时 ３８ＯＶ 间内比较Ｉ母线Ｕ 与ＩＩ母Ｕ 电压矢量差（压 ｊａＯＶ 图２ 差４００Ｖ｝Ｈ当６０度相位差），条件满足，立即快 速切换，合３ＤＬ，实现ｌＤＬ、２ＤＬ互为暗备用。 若快速切换失败，自动转为残压切换。 ３．１．３分段残压备自投 若Ｉ段失压，当Ｉ母残压下降到残压定值 以下时，备投动作，跳１ＤＬ，合３ＤＬ；若ｌＩ段失 压，当ＩＩ母残 下降到残压定值以卜时，备 投动作，跳２ＤＬ，合３ＤＬ （Ｉ）充电条件：①Ｉ母、Ⅱ母均为三相有 压；②ＩＤＬ、２ＤＬ、ｌＨＪＤ、２ＨＪＤ均合位，３ＤＬ分 位；③无闭锁条件；④无放电条件。（２）放电条 件：①Ｉ母、Ⅱ母均不满足三相有压条件；② ３ＤＬ合上；③１ＤＬ｛Ｉ］２ＤＬ拒跳；④ＩＨＪＤ￣Ｉ１２ＨＪＤ处 于分位；⑤备自投闭锁。（３）‘Ｉ母暗备用’动 作过程：装置充好电后：ＩＩ母无压（２Ｈ ＪＤ 合）、Ｉ母有压，跳２ＤＬ。确认２ＤＬ跳开后，合 ３ＤＩ 。若２ＤＬ拒跳，则不合３ＤＬ，装置放电并 告警‘２ＤＬ拒跳’。（４）‘Ⅱ母暗备用’动作过 程：装置充好电后：Ｉ母无压（１ＨＪＤ合）、Ⅱ 图３ 母有压，跳１ＤＬ。确认】ＤＬ跳开后，合３ＤＬ。若 ＵＢＣ、ＵＣＡ及进线Ｉ的ＵＡＢ、进线ＩＩ的ＵＡＢ电 值；Ｔ ：母线充电（电流速断）保护动作时间 １ ＤＬ拒跳，则不合３ＤＬ，装置放电并告警 压，经信号调理电路转换为０－２Ｖ的电压信 整定值。 ‘１ＤＬ拒跳’。 号，并送至ＡＤ，转化为数字信号后送给ＤＳＰ 当保护动作时装置跳闸出口动作，同 ３．１．４经同期闭锁手动合ｌＤＬ跳３ＤＬ 数字信号处理器，处理器将各通道数据读 时‘保护’指示灯点亮，液晶显示器背光点 在ＢｚＴ投入，ＢＺＴ无闭锁信号，进线１的 入、运算、处理，并与各参数整定值自动比 亮并闪烁显示‘母线充电保护动作’。母线 电压已经恢复正常，ＩＤＬ为跳闸位置，３ＤＬ 较，以判断是否发生故障，若有故障，则控 充电（电流速断）保护动作跳３ＤＬ并闭锁 为合闸位置，进线１的Ｕａｂ与进线２的Ｕａｂ电 制相应出口继电器动作。ＢＺＴ的电气一次 ＢＺＴ。 压矢量差（相角差）小于设定值，当‘允许 和二次接线联系图如图２。 （２）过流Ｉ段：用分段开关的Ａ、Ｃ相电流 Ｈ１Ｔ３’开入接通时，装置液晶立即显示‘合 ３．１．１分段开关电流保护功能 完成，过流Ｉ段保护动作的判据为：①Ｉｍ＞ １ＤＬ跳３ＤＬ就绪’，此时操作员把‘Ｈ１Ｔ３’开 （１）充电保护（电流速断）：用分段开关的 ＩＧＬ１；②ｔ＞ＴＧＬ１。 入接通，ＢｚＴ快速合上ｌＤＬ，确认ｌＤＬ合上 Ａ、Ｃ相电流完成母线充电保护功能。母线 其中：Ｉｍ＝（Ｉ ，Ｉｃ）ｍａｘ，为相电流最大值； 后，延时跳开３ＤＩ ，确认３ＤＬ跳开后，发‘备 充电保护逻辑：开入３（即３ＤＬ）由０变ｌ时，电 ＩＧＬ１：过流Ｉ段保护动作电流整定值；ＴＧＩ ｌ： 投千投成功’信号；当操作员把‘允许 流速断保护开放１秒，此时若被充电母线发 过流Ｉ段保护动作时间整定值。 ＨｌＴ３’开入断开后，等待操作员远方或就 生短路故障，速断保护动作；母线充电超出 当保护动作时装置跳闸出Ｌ】动作跳 地按ＢＺＴ的复归按钮，ＢＺＴ才恢复１ＤＬ、２ＤＬ １秒后，电流速断保护自动退出。母线充电 ３ＤＬ并闭锁ＢＺＴ，同时‘保护’指示灯点亮， 互为暗备用。 保护动作的判据为：①Ｉｍ＞Ｉ ；②ｔ＞Ｔ ；③开 液晶显示器背光点亮并闪烁显示‘过流Ｉ段 ３．１．５经同期闭锁手动合２ＤＩ 跳３ＤＬ 入３（即３ＤＬ）由０变１时，电流速断保护开放１ 保护动作’。 在ＢＺＴ投入，ＢＺＴ无闭锁信号，进线２的 秒； （３）过流ＩＩ段：用分段开关的Ａ、ｃ相电流 电压已经恢复正常，２ＤＬ为跳闸位置，３ＤＬ 其中：Ｉｍ＝（Ｉ ，Ｉｃ）ｍａｘ，为相电流最大值 完成，过流ＩＩ段保护动作的判据为：①Ｉｍ＞ 为合闸位置，进线１的Ｕａｂ与进线２的ＵＥｌｂ电 Ｉ ：母线充电（电流速断）保护动作电流整定 ＩＧＬ２；②ｔ＞ＴＧＬ２。 压矢量差（相角差）小于设定值，当‘允许 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ １ ２５ Ｑ：垫 Ｓｃｌｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏ￣ｏｇｙ １ｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工程技术 Ｈ２Ｔ３’开入接通时，装置液晶立即显示‘合 ２ＤＬ￣ｈ３ＤＬ就绪’，此时操作员把‘Ｈ２Ｔ３’开 入接通，ＢＺＴ快速合上２ＤＬ，确认２ＤＬ合上 后，延时跳开３ＤＬ，确认３ＤＬ跳开后，发‘备 屏，每面屏装设本机３８０Ｖ厂用需要的两块 ＭＰＮ一４０２ＢＺＴ４型同期闭锁分段快投装置。 在屏内装设快投装置投入开关、就地操作 转换、操作按钮、信号复归等。 （２）对母线联络开关的二次接线进行改动 用电源，实现了不断电切换，大大节省了 操作时间及快速进行事故处理，实现了 运行、检修方式的灵活性。（２）事故启动 快切装置。将３ ８０Ｖ厂用母线带有变频器 的负荷送电，采用手动进行３８０Ｖ厂用变 压器保护出口、切３ ８０Ｖ厂用变压器高、 投手投成功’信号；当操作员把‘允许 Ｈ２Ｔ ３’开入断开后，等待操作员远方或就 地按ＢＺＴ的复归按钮，ＢＺＴ才恢复１ＤＬ、２ＤＬ 互为暗备用。 ３．１．６事件记忆、录波及统计功能 事件记录总次数：１０次；记录事件范围： （如图），详细图纸见就地改造安装接线图册。 （如图３） 低侧开关两种方式，启动快切装置正常， 并实现了电源的快速切换，带变频器的 ４ ３８０Ｖ厂用Ｐｃ备用电源切换改进后的注 负荷未出现跳闸情况。 意事项 同时经过近一年时间的运行，ＭＰＮ一 （１）正常运行时母线联络开关为热备用 动作事件、装置自检故障；记录保护动作类 型、动作时刻、保护动作时的运行参数。自 ４０２ＢＺＴ４型同期闭锁分段快投装置已极大 的体现了它的可靠作用。 状态。（２）正常运行时快投装置投入“ＢＫ”开 关在投入位置。（３）进行了一次切换操作后， 需对装置进行复归操作。（４）发生装置故障 情况时（直流消失除外），不响应任何外部操 闭锁信号仍存在，需待故障或闭锁消除后 才能复归。 检故障事件：记录故障类型及发生时刻。录 波启动条件：作用于跳闸的保护动作；录波 内容：保护动作时刻、保护动作类型及Ｉ 、 Ｉｃ、ｕ１、Ｉ｛、ｕＩ Ｕ ｃＡ的故障数据。录波数据长 ６结语 ３８０Ｖ厂用ＰＣ备用电源切换改进后，解 免了由于电源切换带来停机、停炉的风险， 作及起动信号，须手动复归解除。如故障或 决了我中心３８０Ｖ厂用电源切换的难题，避 具有不断电切换、操作方便等优点，３８０Ｖ快 度：每通道２５个周波，保护动作前１ ５周波及 动作后１０周波，每通道每周波记录１６点。 ３．１．７通讯功能 切装置的应用提高了设备自动化水平，促 实时传送三相电压、三相电流、１６路开 入量；保护动作信号、故障录波数据、所有保 ５ ３８０Ｖ厂用Ｐｃ备用电源切换改进后的效 进企业全能值班的开展，大大提高了设备 果 结合我中心实际情况，现已将所有 ３８０Ｖ厂用加装了ＭＰＮ一４０２ＢＺＴ４型同期 闭锁分段快投装置，达到以下效果：（１） 手动启动快切装置。正常转厂用电或紧 急情况下转厂用电，只需手动在电气 Ｄ ｃ Ｓ界面内点击快切装置启动按钮， ３ ８０Ｖ厂用母线电源自动并联切换至备 的安全可靠性。 护整定值、保护投退控制字、定值整定命令、 整定值的读取命令、录波数据的读取命令、 参考文献 【ｌ】实现电厂３８０Ｖ厂用母线电源的快速切 换，科技传播，２０ｌ０（５）． 实时数据的读取命令、统计值的读取命令、 对时命令、口令、ＰＴ、ＣＴ变比、装置类型等。 ３．２ ＭＰＮ一４０２ＢＺＴ４型同期闭锁分段快投装置 改造 ［２】中国电力科学研究院ＭＰＮ一４０２ＢＺＴ４型 同期闭锁分段快投装置说明书． （１）在厂用配电室增加一面快投装置 （上接１ ２３页） 码具有比ＮＲＺ码有更宽的频谱范围，可以 具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智 能电网。电压等级的升高在提高电力线路 输送能力的同时也大大拓展了相邻变电站 间的距离，因而电力通信网对超长距离全 光传输技术的需求非常迫切。 由于光传输系统中存在的衰耗及色散 等因素的影响，限制了光信号的传输距离。 应抑制技术以及新型光纤技术等）充分结 合起来，才能更好的提高传输容量和距离， 实现真正意义上的超长距离全光传输系 统。 更好地抑制光纤非线性效应的影响，适合 于在大功率长距离传输条件下工作，但它 展宽了信号的频谱，限制了信道的间隔，而 且色散容限也大大降低。虽然在超长距离 传输中，ＣＲｚ码的性能更好，但是ｃＲＺ码的 参考文献 ｆ１】谷坊祝，张斌．超长距离无中继光传输 技术的应用．电力系统通信，２００７，２ ８ （１ ７９）：３７—３９． 调制比较复杂，提高了系统的成本，所以更 在电力系统通信中，传统的光通信系统中 多的时候是采用Ｒｚ码。对于信道间隔小的 继距离一般在２００ｋｍ以下，当站距超过 系统，采用频谱宽度小的ＮＲｚ码或ｃｓ—Ｒｚ 能减小非线性串扰的影响，表现出比 来延长传输距离。尤其是偏远地区，光传输 ２００ｋｍ时，通常采用建设再生中继站的办法 【２】龚倩，徐荣，叶小华，张民．高速超长距 离光传输技术．人民邮电出版社，２００５． 【３］曾智龙，吴锦虹，江尚军．超长距离 ＤＷＤＭ全光传输系统关键技术．光通信 技术，２００５，６：４３－４４ ＣＲＺ码和ＲＺ码好的性能，而对于信道间隔 大的系统，采用宽频谱的ｃＲＺ码；￣ＩＩＲＺ码能 较好地抑制非线性串扰的影响。 受限时，中途也很难设置中继站，运行管理 维护也很困难，而超长距离全光传输系统 可以行之有效的解决这些问题，保障电网 运行的安全可靠性，降低成本，提高经济效 【４］ＢＵＬ０ｗ Ｈ，ＢＵＣＨＡＬＩ Ｆ，ＫＬＥＫＡＭＰ Ａ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ２超长距离全光传输技术在电力系统通信 的应用建议 超长距离全光传输结构简单，具有端 到端的特点，在城际网、无人地区建网得到 益。 目前拉曼放大器在电力系统通信中应 用比较广泛，如图１所示。 拉曼放大技术能较好的提高系统的 ＳＮＲ，但是不能完全解决超长距离全光传 输的问题。在系统设计时，需将上述若干关 …．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２００８，２６（１）：ｌ ５８一ｌ６７． 广泛的应用，这些优势使其在电力系统中 发挥着重要的作用。按照国家电网公司未 来电网发展规划，到２０１ ５年，基本建成以特 高压电网为骨干网架、各级电网协调发展， 键技术和当前各种先进技术（如：动态增益 均衡技术、偏振模色散抑制技术、非线性效 １ ２６ 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ