发电厂6kv厂用电系统CQZ装置的应用及探究

乔志庆

摘要：简要介绍了发电厂厂用电源切换装置的基本构成及切换方式的演变和进化，结合大唐集团几家电厂厂用电切换装置的选型、切换特点及运行情况，分析不同型号CQZ装置切换方式的特点，并就实际应用中出现的问题进行原因剖析。

关键字：厂用电；CQZ；切换并联串联电源

在电力系统中，因厂用电中断，备用电源不能可靠投入造成的设备损坏事故屡见不鲜，损失也非常惨重；因电厂内部事故诱发的电网事故也时有发生，给国民经济的发展、社会的稳定带来极为不利的影响。因此，稳定可靠的厂用电是发电机组安全、稳定运行的必要条件之一，可靠的备用电源对于机组事故情况下的迅速恢复及安全、可靠停机也是同等的重要。所以，電厂厂用电源的稳定性、备用电源的可靠性对于发电厂及电网的安全具有十分重要的意义。

厂用电源切换装置又称厂用电备用电源自动投入装置，简称“CQZ”装置，它是迅速恢复厂用电运行的重要装置。“CQZ”装置一直是研究机构、设计部门、制造厂商以及使用单位长期关注的重点设备之一，特别是事故情况下的厂用电的切换更是大家关注的焦点。本文，以大唐安阳电厂选用的CQZ快速切换装置为基础，结合兄弟单位的有益经验，对厂用电快速切换装置进行了有益的研究和探索，取得了比较满意的效果。

八十年代，我国电网建设速度慢、电压等级低、用电量等相对较小，与之相应的接入电网的发电机组单机容量相对也小一些，那么，一台机组出现故障（如：甩负荷、跳机等）时对电网的影响相对较小，所以当时200MW及以下的机组厂用电源的切换，一般采用老式的厂用电切换装置，我称之为“BZT”，这种装置采用传统的继电器构成联动切换回路，响应时间长，可靠性差。

进入九十年代，随着改革开放的到来，用电量激增电网建设也得以快速发展，随之接入电网电站机组的单机容量也跃上新台阶，300MW、600MW机组数量快速增加，单机容量所占电网容量比也随之提升，此时某台大容量机组出现故障，对电网的稳定运行将构成较严重的威胁，轻则导致系统低压、低频现象，重者可造成系统振荡、电压崩溃或系统瓦解。所以，摆在面前的问题是，如何最大限度的保证电站机组可靠、稳定的运行，从而来保证电网稳定，为广大用户提供品质优良的清洁能源。由统计资料表明，在电厂的诸多事故中，由于辅机故障、厂用电异常造成的事故占很大比重，辅机故障一般又会波及到厂用电系统的安全，所以在事故情况下如何保证厂用电系统的安全就显得极为重要了。由于大容量机组配套使用的，高压电动机数量、容量均增加很多，当电动机失电后惯性的存在，电动机端电压衰减比较慢，残余电压的幅值较高，为选用快速切换装置提供了可能。正是基于以上情况的考虑，适合大机组厂用电系统切换装置应用而生。这就是我下面要着重介绍的：厂用电快速切换装置即“CQZ”.CQZ装置具有动作速度快，切换方式多样、灵活，功能强大、操作便捷、可靠性高等特点，可以有效的避免电源切换中的冲击和设备损坏，使得厂用电源的切换更加安全、可靠。

正常切换—并联切换方式正常切换是指正常情况下（启、停机）进行的厂用电源切换。通过控制台开关手动启动切换装置完成从备用电源到工作电源，或由工作电源到备用电源的（双向）切换。一、并联切换方式有以下特点：1由操作员在正常运行状态下手动发出切换命令来进行切换；2厂变6211（厂备6011）开关在同期条件满足后自动合闸，厂备6011（厂变6211）开关在得到厂变6211（厂备6011）开关合闸反馈信号后方能动作去跳闸（即：鉴定同期，先合后跳）。3切换方向为双向4其优点是不断电切换，机组运行状况不受扰动；5其缺点是在切换过程中，厂用电系统的短路容量将增大。二、 正常切换-串联切换方式正常切换时的串联切换方式，指控制盘上切换开关切至“串联”位置。此种方式有以下特点：1由操作员在正常运行状态下手动发出切换命令来进行切换；2厂变6211（厂备6011）开关自动跳闸，厂备6011（厂变6211）开关在得到第一个开关跳闸反馈信号后并满足同期条件后自动合闸（即：鉴定同期，先跳后合）；3如果同期条件不满足，CQZ自动转入慢速切换，待母线残压条件满足后再合上厂备6011（厂变6211）开关。4切换方向为双向；三、事故切换-并联切换方式由启动全停的发变组保护或母线非故障性低压启动，这些保护包括：发电机定子接地保护、发电机差动保护、发变组差动保护、发电机逆功率保护、失磁保护、过电压保护、以及主变压器的差动保护等。当其中任一保护动作后，启动发变组保护总出口停机（关主汽门、解列、灭磁、跳厂用电），同时启动快速并联切换，快速并联切换装置在发出工作进线开关跳闸命令的同时，发出备用进线开关合闸命令，并且经6KV母线电压与备用进线电压同期鉴定闭锁来使开关合闸命令有效。6KV母线电压与备用进线电压检同期，如果同期条件满足，备用开关即合闸。根据实测：6KV真空开关的合闸时间为60ms左右，分闸时间为40ms左右，因此在切换过程中尽管同时发出的分闸与合闸命令，实际上工作进线开关先分闸，而备用进线开关后合闸。另外以上所列举的发变组保护的任一保护动作后也会直接跳工作电源进线开关。其优点是切换时大部分是在在工作进线开关跳闸前检同期，同期条件基本上是满足的，所以快切并联切换成功率很高。由保护启动快速并联切换过程中，如果经同期检定的快速切换不成功，装置自动转入慢速切换，经母线残压检定，完成切换过程。