三开关互切厂用电快切装置的应用

【摘  要】通过对常规快切装置的逻辑改进以及现场开关闭锁回路、DCS逻辑功能完善，满足了在厂用电连通后，厂用电运行方式在安全的前提下灵活切换的要求，从而达到了降本增效的目的。

【关键词】快切;起动;闭锁

1 前言

典型的6kV厂用电系统接线方式如图1所示。一路电源来自高厂变，另外一路来自起备变。

图1：典型厂用电系统接线方式

近年来，省内多数电厂出于节能增效考虑，会对厂用系统进行改造。其中较为常见的就是将厂用6kV母线联通，将其他机组的工作段电源引到本机组，做为第2路备用电源，如图2所示。在条件允许的情况下，优先使用第2路备用电源作为本机组的备用电源。

图2：改造后的厂用电系统接线方式

但对于快切装置，由于需实现三方切换，不同于常规快切装置，多数电厂采用多套厂用电切换装置来满足切换方式，此种方式一方面投资较大，另一方面运行方式复杂，操作流程多，存在极大的安全隐患，为此，某厂与金智科技股份有限公司合作，对快切装置进行了改进设计，在贵州电网内首创三开关互切厂用电切换装置，实现了在安全的前提下进行三开关互切，达到了降本增效的目的。

2 装置应具备切换功能

改进后的厂用电快切装置在组屏时增加快切方式选择开关，装置支持如下方向下的切换：

1）进线1DL到2DL：手动起动、保护起动、误跳起动、失压起动;

2）进线2DL到1DL：手动起动;

3）进线1DL到3DL：手动起动、保护起动、误跳起动、失压起动;

4）进线3DL到1DL：手动起动;

5）进线2DL到3DL：手动起动;

6）进线3DL到2DL：手动起动;

3 装置切换功能说明

因三方开关互切存在一定的安全風险，为了防止人为操作失误导致机组间厂用电系统合环运行，同时消除非同期合闸风险，在常规切换功能基础上应增加相应的闭锁功能。现将切换逻辑说明如下：

3.1.进线1DL到2DL

3.1.1.充电条件（就绪条件）：

母线三相有压;1DL合、2DL分;保护起动、手动起动开入接点未闭合。经过10s后充电完成，此时装置切换准备工作就绪。

3.1.2.放电条件（闭锁条件）：

1）开入“保护闭锁”闭合;

2）定值“快速合闸”、“同捕合闸”、“残压合闸”和“长延时合闸”都退出;

3）开入“闭锁切换1”闭合;

4）开入“闭锁切换2”闭合;

5）2DL、3DL开关位置异常（进线有流但是开关在分位）;

6）2DL在合位;

7）进线2无压（小于“有压定值”），延时15s;

8）母线PT断线;

9）测频通道故障（电压大于15%，但频率不在30～65Hz之间），延时10s;

10）开入“1/3互切”、“2/3互切”任一闭合;

开入“1/2互切”分开;

3.1.3.启动条件

进线2有压（大于等于“有压定值”），下列任一条件满足。

1）开入“保护起动”闭合;

2）1DL变位起动;

3）母线失压起动;

4）开入“手动起动”闭合;

进线1DL到3DL切换逻辑与进线1DL到2DL相同，就不再赘述。

3.2.进线2DL到1DL

3.2.1.充电条件（就绪条件）：

母线三相有压;2DL合、1DL分;保护起动、手动起动开入接点未闭合。经过10s后充电完成，此时装置切换准备工作就绪。

3.2.2.放电条件（闭锁条件）：

1）开入“保护闭锁”闭合;

2）定值“快速合闸”、“同捕合闸”、“残压合闸”和“长延时合闸”都退出;

3）开入“闭锁切换1”闭合（507端子）;

4）开入“闭锁切换2”闭合（508端子）;

5）1DL、3DL开关位置异常（进线有流但是开关在分位）;

6）1DL在合位;

7）2DL在分位

8）进线1无压（小于“有压定值”），延时15s;

9）母线PT断线;

10）测频通道故障（电压大于15%，但频率不在30～65Hz之间），延时10s;

11）开入“1/3互切”、“2/3互切”任一闭合;

12）开入“1/2互切”分开;

3.2.3.启动条件：

进线1有压（大于等于“有压定值”），开入“手动起动”闭合;

进线3DL到1DL、2DL到3DL、3DL到2DL切换逻辑与进线2DL到1DL相同，在此不做一一阐述。

4 现场应用注意事项

为了降低三开关互切在实际运行中的安全风险，除了厂用电切换装置本身具备的闭锁功能外，还应在DCS以及1DL、2DL、3DL开关硬回路增设相应的闭锁功能：

4.1.DCS逻辑闭锁功能

4.1.1当“快切屏1/2互切的选择接点”导通时，DCS允许合1DL或2DL;

4.1.2 当“快切屏1/2互切的选择接点”断开时，需判断3DL的常闭接点，若常闭接点闭合（QF3断开状态），则DCS允许合QF1或QF2。即用“快切屏1/2互切的选择接点”作为QF1或QF2合闸闭锁的解除条件;

4.1.3 DCS中应增加快切选择开关的状态：1/2互切、1/3互切、2/3互切，通过切换开关状态决定切换方式。

4.2.1DL、2DL、3DL开关相互闭锁

原1DL、2DL间一般具有如下闭锁功能：1DL的常闭接点闭锁2DL的合闸，2DL的常闭接点闭锁1DL 的合闸，该回路不需做更改。但为避免非同期合环运行，应新增3DL闭锁1DL、2DL合闸逻辑，考虑用DCS逻辑实现，如开关具备多余的辅助接点也可考虑用硬回路接线实现。

4.3.3DL合闸闭锁

3DL的合闸回路应具备硬接线闭锁，为防止3DL开关误合，将快切屏内1/2互切的选择接点与DY常闭接点（低电压继电器，检测连通母线无压时，其常闭接点闭合，该继电器加装在快切屏内）串入3 DL的合闸路。在连通母线无压且在切换方式选择开关在在1/2互切时，方允许在DCS或就地合闸。

5 改造效果

某厂用电连通工程自投运以来，因该厂用电快切装置设计合理，切换方式灵活，运行人员易于理解，操作简单，故在使用过程中节能效果明显（机组在检修过程中均使用厂用电，尤其是经过运行人员的优化运行，在开机过程中也使用厂用电）。

6 结束语

在当前经济下行，机组利用小时数明显下降的形势下，每一个电厂都在探索如何降本增效;面对严峻的经营形势，积极解放思想、转变观念，着力于现场实际，在技术改造上下苦功夫，寻找突破口不失为一个有效的途径。本文案例，希望能起到一定的借鉴作用。

参考文献：

[1]《MFC-2000快切装置技术说明书》

作者简介：

康志军，1979年9月14日出生，男，工程师，大学本科，现任黔北发电厂电气专责，从事继电保护专业。

（作者单位：贵州西电电力股份有限公司黔北发电厂）