200 MW机组高压厂用电电源切换研究

摘 要：200 MW机组高压厂用电电源在使用自动切换时存在着相当多的问题，由此导致用电事故发生的频率很高。这里从发电设备的安全性、可靠行和稳定性等方面进行考虑，简要分析高压厂在采用传统的BZT（备用电源自投装置）进行自动切换电源时存在的隐患，并给出解决办法。

关键词：用电切换 BZT装置 切换方式

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0092-01

200 MW机组高压厂一般的用电方式为一次接线，它为两段母线，机、炉辅机均分在两段母线上运行。为了能可靠用电，两段母线都安装了BZT。当母线电压突然消失或电源发生跳闸时，备用的电源将自动运作，使高压厂用电能连续进行下去。但目前常用的BZT切换方式为串联切换和延时切换，当母线出现故障时，BZT的自动运作可能会使故障放大。另外，BZT装置及回路的故障率也比较高，且高用电切换的成功率通常非常低，于是给高压厂稳定连续用电增加了一些不良因素。因此，高压厂电切换方式对厂生产设备的安全稳定性有很大影响。

1 用电切换时产生的问题

长期实践证明，传统的BZT用串联切换和延时切换进行电切换时通常存在冲击电流太大，切换时间太长和扩大母线故障范围的等方面的问题。

1.1 过大的额定电流的冲击

当高压厂的用电系统出现故障时，系统会自动做出切换工作电源开关动作，合闸时产生非常高的额定电压，直接对电动机产生严重冲击。与此同时，暂态合闸也将受到极大额定电流的冲击电流，因而极有可能会造成切换失败、辅机跳闸或过流跳闸。为此，需要采用一些保护措施，如改传统BZT为微机型，或在合闸回路中加短延时合闸，但这些效果都不是很理想。

1.2 过长的切换时间

通常情况下，BZT进行延时切换的时间要比工作电源的过流保护时间稍长。当切换时间太长时会对相关电动机产生不良影响，这是因为电机运作时容易发热。其次会影响锅炉运行的稳定性，这是因为随运行时间变长，锅炉辅机的转速将明显下降。

1.3 母线故障严重化

目前，由于高压厂常吻不接地用电系统，当其发生故障时，只需工作电源做出过流保护动作即可。但是，母线单相接地时，其中心点将出现电位偏移的现象，同时非故障点的电压急剧升高，从而极易击穿母线最弱的地方，使故障扩大，并发展成两相接地。在实际用电系统中，只能通过工作电源开关对母线故障进行过流保护，或延时切除故障。当过流保护动作停止后，备用的电源开关开始动作，于是电路再次被接通，使故障点再次出现电流，结果使故障继续发生并扩大。另外，BZT中的备用开关虽然能使电路断开的更迅速，但瞬间断路产生极大的电量极易使备用开关要承受超出额定容量的电量，由此而发生击穿或爆炸。

2 BZT装置和回路中的问题

2.1 母线压变二次回路

在母线压变二次回路中，当闸刀辅助接点接触不良或低电压继电器出现问题时将会阻止BZT的自投。母线压变易使熔丝或侧断线被烧断而导致BZT误动，为此，在二次回路中通常采用断线闭锁回路。

2.2 低电压继电器的可靠性差

电压继电器一般采用的是电磁型继电器，其运作接点易发生卡牢或脱轴现象，常在工作母线电压消失后停止动作。目前，大多数电厂使用静态继电器，而不是传统的低电压继电器。但事实上，可靠性稍强的静态继电器的质量在实际生产中也无法保证。

2.3 BSJ继电器延时不稳定

在BZT装置中使用的BSJ继电器是一种电磁型延时中间继电器，它只要求BZT合一次闸。当工作电源发生跳闸时，BSJ就延时返回，且返回时间必须大于备用电源开关的固有的合闸时间。由于BSJ延时返回时间是通过调节继电器的电磁铁间隙来实现的，长时间的运行将会导致调节螺丝发生松动，使返回时间变少，且与备用电源开关固有合闸时间发生失配，从而可能使BZT出现错误运作，因此要控制好延时返回时间。

3 改进切换方式

通常规定，快速切换装置与其相应的断路器固有合闸时间应不大于l00 ms。当200 MW机组厂使用快速切换时，首先要改造工作电源和备用电源开关。目前，能满足快速切换方式为使用真空断路器和改进二次回路。

二次回路的改进方式有串联切换、并联切换和延时切换三种。

3.1 串联切换

电气主设备故障相应的继电保护动作通常要求完全清除故障，要求控制故障的严重程度，并保证自动切换后故障不会恶化，从而使电气主设备能正常运行。通常情况下，解决电气主设备故障常用的方式为串联切换。为了使发变组系统与用电系统明显地断开，串联切换要求先切断工作电源的开关，再使备用开关动作。要注意的是，为了防止备用电源在电气主设备出现故障时与工作电源并联动作，通常要求在使用串联切换前要先闭锁并联。

3.2 并联切换

并联切换常用于高压厂的热力系统和常见的故障切换中，为保证高压厂连续用电，通常要求先闭合备用电源开关是使用并联切换的前提条件，然后再切断工作电源。在使用并联切换时，通常要求改进发变组保护动作和热工保护联跳方式。在进行热工保护时，发电机会因主气门的关闭而受到影响，其原动力可能因此而丧失，从而影响电气逆功率的过流保护延时动作，结果直接导致发变组的开关断开。在此，也需要适当控制电气逆功率的延时保护动作。当母线发生故障时，为防止母线受二次电流的冲击，通常要求封闭切换回路。

但是，当发电系统电气主设备故障做出的继电保护动作时，为了减弱故障电流对电气主设备的冲击，通常要求将并联切换闭锁。

3.3 延时切换

可以将延时切换作为快速切换的一种后备方式，当母线电压消失时，只需要先断开工作电源开关，后闭合备用电源开关即可将故障延时。这与传统的BZT装置相同。

4 结语

目前，BZT装置的微机化可以使BZT集串联、并联和延时切换功能于一身，使其功能不断得到完善。虽然200 MW机组高压厂切换电源采用的方式很独特，但实际上还要根据一次接线的不同方式和不同类型的电厂，对自动切换的作不同的要求。

参考文献

[1]杜华.220 MW机组高压厂用电切换系统的改进[J].电力学报，2004，19（3）.

[2]梁世康，许光一.厂用电力系统保护[M].北京：水利电力出版社，1985.

[3]叶荣.200MW机组高压厂用电切换问题探讨[J].新疆电力，2003（2）.

[4]宋利明，高利涛，安振军，等.200 MW机组高压厂用电切换问题探讨[J].内蒙古电力技术，2005，23（6）.