陳忠培
【摘 要】天然氣凈化行業具有高溫、高壓、易燃、易爆及連續生產的特點,常采用雙電源供電,其負荷劃分為一級或者二級負荷。在正常生產期間檢修時,采用微機自動準同期裝置對兩回進線電源進行切換,保證了供電可靠性和連續性。
【關鍵詞】同期 變電站 電壓
【中圖分類號】 TM411+.4【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158(2013)07-0448-01
0 引言
在正常生產期間,為配合上級電站檢修或自身設備檢修,為滿足天然氣凈化裝置生產連續性的要求,采用微機自動準同期裝置進行兩回進線電源相互之間的切換,能實現不間斷供電,保證了供電的連續性和可靠性。
1 問題的提出
天然氣凈化廠在生產過程中是不容許停電的,在實際運行中,許多分廠的變電所都是一個電源主供,另一個電源備用(熱備用)。主供電源一般是選擇電源點離廠近電源又可靠的上級電站。在生產過程中,由于配合上級電站檢修或自身設備的檢修,難免要進行電源的倒換,即由主供電源倒至備用電源運行或由備用電源倒回主供電源運行。這種預先知道或有計劃的倒閘操作,應當是不停電的操作,這與事故性停電后的操作不一樣。
由于雙電源供電,系統是不允許我們電站進行電源并列的操作,主要是怕不同期造成事故。所以設計時對電源側的三個開關正常情況下只允許合上二個,這是有閉鎖的,如下圖:
要合第三個開關時,必須先停下已合上的二個開關中之一,才能合上第三個開關。就造成倒閘操中短時失電,這樣會影響凈化廠的連續生產。我們應當是合上第三個開關后再停下另一個開關,即電源并列后再停一個電源(當然,這是要經過電力調度同意后才能進行的操作)。在正常運行時,必須處于“三合二”的狀態,閉鎖起作用。只有需要倒電操作時,經過電力調度同意后,才關閉閉鎖,進行操作。一旦操作結束應立即恢復閉鎖。
2 變電站實現同期的原理
2.1 兩個系統并列的條件
兩個獨立的交流電源系統,欲使它們通過斷路器并列起來,在電力系統中稱之為同期操作。
以萬州分廠為例,雙化線來至于雙河口發電廠,而相化線來至于相思110KV電站,它們兩個在某些時候就是兩個獨立的電源系統。(即相互間沒有電的聯系)
要將兩個獨立的電源系統連在一起受到的沖擊最小,理論上應滿足三個條件:
1、 電壓差為零:即△U=︱Ug-Us︱=0
2、 頻率差為零:即△f=︱fg-fs︱=0
3、 相角差為零:即△Φ=Φg-ΦS=0(見圖1)
上述三個條件稱為同期的三要素。在實際應用中,電壓差、頻率差兩個要素與相位差要素相比。對于系統和設備的影響要小得多。同時,電壓,頻率差較容易滿足要求。(在有發電機的地點,通過調整發電機的有功即可改變頻率,調整無功可改變電壓)因而,可以簡單地認為同期過程實際上就是捕捉△Φ=0的過程。而壓差,頻率差僅為同期的限定條件。
微機自動準同期裝置控制原理圖如上,對象1-3為同期操作對象,分別為斷路器DL1-DL3,若此時運行方式為DL1和DL3在合位,DL2為分位,要將電源從相化線倒至雙化線運行,操作對象選擇DL2(選擇需合的斷路器),同期裝置檢測DL2斷路器兩側(系統側和待并側)的電壓,若滿足: △U設定±5%的范圍,△f設定±0.2HZ,△Φ設定20°的要求,即滿足同期合閘三要素,微機自動準同期裝置發出合閘命令,DL2斷路器合閘。
2.2變電站自動準同期裝置的改造
根據萬州分廠供電系統的實際情況,對該該廠35kV變電站進行同期并列裝置改造。改造后的控制原理圖如圖2:
需要倒電操作時,經過電力調度同意后,將選擇開關SA1切至“倒電”,關閉閉鎖,進行操作。將對象選擇開關切至DL2,倒電跳閘選擇開關SA2切至“跳DL1”,啟動自動準同期裝置,滿足同期合閘跳閘時,發出合閘命令,DL2合閘,同時DL2的常開觸點閉合,接通DL1的跳閘回路,DL1跳閘,將電源從DL1倒至DL1,操作結束應立即將選擇開關SA1切至“運行”,恢復閉鎖。DL2先合,DL1后分,保證了供電的連續性,同時滿足同期合閘的要求,保證了供電的可靠性。
2.3準同期并網裝置有兩種操作方式
準同期并網裝置有兩種操作方式:
“自動準同期”:凡待并斷路器(即要合閘的斷路器)兩側均有電壓,這時合斷路器必須選擇“自準”。該裝置可以捕捉△Φ滿足整定條件下的時機,發出“合閘”命令。
“無壓合閘”:凡待并斷路器一側或兩側沒有電壓,同期裝置亦可完成斷路器合閘操作,這時必須選擇“無壓”。
裝置在運行過程中,無法實現同期合閘或出現故障,都會在LCD顯示屏上顯示出相應的中文信息,復歸后,可以再次啟動同期裝置。
在倒電操作時,同期裝置應同無停電倒閘操作配合起來使用。
3、該系統應用特點
(1)實現所有同期輸入/輸出信號的手動切換
(2)可支持16個同期對象,每個對象的2個PT信號可獨立輸入,并經可靠隔離
(3)控制輸出為無源空接點
(4)有完善的閉鎖功能
4 結束語
萬州分廠35kV電站的微機自動準同期裝置通過運行檢驗,達到了預期的效果。在正常生產期間檢修時,采用微機自動準同期裝置對兩回進線電源進行切換,保證了天然氣凈化裝置供電可靠性和連續性。
參考文獻
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