110 kV双母线接线设母联快切装置

摘要：针对石化企业原供电系统备自投装置在生产实践中存在的问题，介绍了电源快速切换装置的原理、启动/闭锁条件与逻辑，快切装置在保证石化企业供电可靠性方面具有重要意义。

关键词：快切装置;快切启动;闭锁条件;快切逻辑

0 引言

大型石化企业对供电的可靠性要求很高。外部电网出现故障或其他原因，造成电压瞬间跌落或短时断电等，往往会导致企业机泵停车、生产装置运行不稳定甚至非计划停工，对企业造成极大的经济损失。某厂第二总降变电站电压等级为110/6.3 kV，负责为周围半个厂区供电，为了保证负荷供电可靠性，其110 kV系统采用备用电源自动投入装置，存在切换时间长、冲击电流大的问题，电源切换效果不佳，对生产装置造成很大影响。鉴于此，本文提出采用快切装置替代原有备自投装置，可以大大缩短电源切换时间，切换过程更为平稳。

1 应用方案

快切装置既要在残压较高、维持负荷运行的情况下投入备用电源，又要保证装置投入时冲击较小。快切装置从切除工作电源的时刻起，就开始实时跟踪计算工作残压的各种电气量，通过与备用电源电压进行比较计算，在预定时刻发出合闸命令，使备用电源投入时两个电压的角差足够小，合成的冲击电压在允许范围内，不会对负荷产生较大的冲击。本方案采用江苏金智科技公司生产的MFC5103A工业企业电源快速切换装置（以下简称快切装置），在工作电源出现故障时，能迅速将工作电源切除，投入备用电源，既保证负荷的不间断运行，又不对负荷造成冲击。

2 110 kV系统主接线及正常运行工况

第二总降变电站110 kV系统3回进线，分别为热电731馈线、热电734馈线、第一/二总降变电站间739联络线;采用双母线（空气绝缘）接线;出线回路数（均为变压器）为4回;馈线、联络线均设光纤差动保护;线路电源侧设速断保护（距离I段）。电气主接线图如图1所示。

正常运行工况下，731线路为I母供电，734线路为II母供电，739联络线与I母连接，720母聯为分断状态;每回线路有3个隔离开关，1#与I母连接、2#与II母连接、3#与线路连接。

断路器、隔离开关的正常工况如表1所示。

3 快切启动条件

（1）本变电站所涉断路器、隔离开关必须为正常工况，任一隔离开关或断路器变位，均视为非正常工况。

（2）保护启动：线路光差动作、距离I段或电源侧母线小差动作时启动快切装置;其他保护动作（如低电压、过流）不启动快切装置。

（3）就地手动：快切装置柜柜面转换开关启动快切装置。

（4）遥控：控制室监控后台远程启动快切装置。

4 快切闭锁条件

（1）只考虑正常运行工况（一种），其他运行方式均为非正常运行工况，都要闭锁快切装置动作。

（2）快切装置柜柜面转换开关、控制室后台系统也可闭锁快切装置动作。

5 逻辑及信号传输

5.1    731联锁启动快切

731联锁启动快切的逻辑及信号传输如图2所示。

5.2    734联锁启动快切

734联锁启动快切的逻辑及信号传输如图3所示。

5.3    手动启动快切

（1）快切保护柜面板按钮启动快切装置（倒闸操作）合母联，人工判断运行正常后，在断路器操作控制箱转换开关分进线断路器。

（2）后台设置模拟按钮启动快切装置（倒闸操作）合母联，人工判断运行正常后，通过断路器操作控制箱转换开关或后台遥控分进线断路器。

5.4    快切闭锁条件

根据变电站运行工况来判断是否需要闭锁快切装置，具体闭锁情况如下：炼油二总降正常运行工况为731合、7311合、7312分、734合、7342合、7341分、710分;以上情况为正常运行情况，如以上任一刀闸发生变位都视为非正常运行工况，此时的快切装置都需要闭锁。闭锁快切逻辑图如图4所示。

6 结语

与普通工业企业相比，石化企业对电力系统的供电可靠性，尤其是不间断供电有着非常高的要求。将快切装置应用到企业电网中，可以减小电网系统出现故障对生产装置造成的影响，大大减少生产装置的非计划停工概率。由于篇幅有限，本文仅对电源快速切换原理及启动、闭锁条件等做了粗浅介绍，而快切装置外部需接入的输入、输出信号及原有继电保护改造等常规的二次设计本文不再赘述。

[参考文献]

[1] 戈东方，钟大文.电力工程电气设计手册[M].北京：中国电力出版社，2018.

[2] 发电厂厂用电源快速切换装置通用技术条件：DL/T 1073—2019[S].

[3] 继电保护和安全自动装置技术规程：GB/T 14285—2006[S].

[4] 电力装置的继电保护和自动装置设计规范：GB/T 50062—2008[S].

[5] 江苏金智科技公司.MFC5103A工业企业电源切换装置说明书[Z].

收稿日期：2020-06-01

作者简介：李春阳（1981—），男，山东烟台人，工程师，主要从事电气设计工作。