（国家能源集团谏壁发电厂）
摘要：本文分析了某发电厂1000MW发电机组厂用电快速切换装置三种换切换方式在现场应用过程中的利弊，明确了合理的选择快切装置的切换方式对厂用电源的可靠、安全切换至关重要。
关键词：高压厂用电；快切；切换方式；利弊
0引言
厂用电快速切换装置是发电厂厂用电系统的一个重要的自动装置，对厂用电切换的基本要求是安全可靠，其安全性体现为切换过程中不能造成设备损坏，而可靠性则体现为保障切换成功，避免保护跳闸、重要辅机跳闸等造成机炉停运的事故。
该厂1000MW发电机与主变压器的连接采用发--变组单元接线，发电机至主变压器回路及其厂用分支回路采用分相封闭母线，未设置发电机出口开关，出线为500kV系统双母线接线方式。高压厂用母线的启动变电源接在该厂330MW机组的220kV系统母线上。从启动变的设置上可知，其高压厂用母线的工作电源与备用电源不属于同一系统，其电气距离较远，必然会使其高压厂用电源的切换有一定的限制条件，对电源切换方式的合理选择将更加至关重要。
启动变电源取自该厂220kV系统母线，原因为该厂高压厂用系统一直采用6kV电压等级，1000MW机组仍使用此电压等级对该厂高压厂用系统之间应用方式的灵活性上有较大优势，但使用6kV电压等级后，若启动变电源取自本机出线500kV系统，势必使得启动变的电压比增大（525/6.3kV），这样电压比的分裂变当时在国内制造很少，没有成熟的经验，所以选择了启动变的电源取自该厂220kV系统母线。
1 MFC2000-3A型微机厂用电快速切换装置切换原理简介
该厂高压厂用电源采用了东大金智公司的MFC2000-3A型微机厂用电快速切换装置，装置切换功能简述如下：
1.1按启动原因，有三种启动方式：
1.1.1、正常切换（手动操作切换），切换为双向，可以由工作切换到备用，也可由备用切换到工作。
1.1.2、事故切换，由保护出口启动。切换为单向，只能由工作切换到备用。
1.1.3、不正常情况自动切换。切换为单向，切换原因有两种：母线失压和工作电源开关误跳。
1.2启动后，视不同的设定，装置可以有三种切换方式：
1.2.1、并联切换。先合上备用电源，再跳开工作电源。并联切换母线不断电。此种方式多用于正常切换。因为我厂的两个电源不在同一系统，并联半自动并列的时间太长，我厂是只用并联自动。
1.2.2、串联切换。先跳开工作电源，在确认工作开关跳开后，再合上备用电源。母线断电时间约为备用开关合闸时间，此种方式多用于事故切换。
1.2.3、同时切换。这种方式介于并联切换和串联切换之间。先发跳工作命令，经短延时后再发合备用命令，短延时的目的是保证工作电源先断开、备用电源后合上。母线断电时间大于0而小于备用开关合闸时间。这种方式既可用于正常切换，也可用于事故切换。
1.3切换的实现方式以快速、同捕或残压、长延时中的一种方式实现。
2 快切装置三种切换方式应用分析
2.1并联切换方式应用分析
并联切换时，工作电源与备用电源短时间是并联运行的，可以保证厂用电的不间断供给，切换过程比较平稳，这是它的优点。但在并联的时候会导致短路的容量加大，不过由于并联的时间相当短暂，此时发生事故的几率很低，所以在条件满足的情况下，并联切换无疑是首选的正常切换方式。
从理论上而言，正常并联切换方式适用于同频系统间且固有相位差不大的两个电源切换，以及频差较小的差频系统间的两个电源的切换，只要并联切换时两系统间的频差、角差、压差满足一定的要求，控制在允许范围内，即使是差频系统也可以进行并联切换。
该厂1000MW机组6kV厂用工作电源与备用电源系统分属于两个系统区域，电气距离较远，有可能会出现两系统正常运行情况下频差、角差、压差就较大，当厂用电正常切换采用并联切换方式时，220kV系统与500kV系统通过6kV厂用母线合环，产生较大的冲击电流，危及机组厂用系统安全，甚至有可能造成系统振荡，威胁系统安全，所以电网不允许该厂采用并列切换方式。
为了保证并联切换过程的安全，防止切换过程中出现较大的冲击，该厂对两个系统的并联切换有着严格的限制要求：频差≤0.2HZ、相位差≤15度、压差≤7%。并且在切换期间，尽量要求角差≤10度；当角差超过10度以上，经调整无效，切换需得到领导同意；在角差超过15度以上，应汇报领导，择时满足要求切换，装置将自动闭锁切换。
从该厂的厂用电并联切换过程看，开关并列时间很短，故障录波器上查阅的并列时间只有73～85ms，两个系统即解列了，在DCS上没有查阅到电流的明显突升曲线。从目前两个系统的实际并联切换情况看，切换过程是安全、可靠的，切换方式也能最大限度的保证母线不失电，并联切换也必然是首先切换方式。
2.2串联切换方式应用分析
2.2.1串联切换方式的尝试
到目前为止，采用并联切换时，两个厂用电系统间的差别均能满足切换要求。而两个系统网络结构肯定是一直在变化当中的，也很可能有一天会出现不满足并联切换要求时候，那么将只能使用串联或同时的切换方式，所以对厂用电串联切换方式的尝试了解非常必要。正常串联切换适用于差频系统间或同频系统固有相位差很大的两个电源切换。从我厂进行的试验的结果来看，也相当成功，没有电流的冲击，故障录波器里查阅到从工作开关分闸到备用开关合闸需要75～90ms，这段时间就是母线的失电时间。
2.2.2串联切换方式潜在隐患
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图（1）6kV厂用电系统电源开关“防跳跃”回路
该厂6kV厂用电系统电源开关采用GE公司生产的真空开关，对于防止开关“跳跃”情况做到了两级防护，如图（1）示：一是开关本体自带的合闸回路防跳继电器KO，其在跳跃条件消失的情况下自动重新开放合闸回路；二是开关综保装置保护动作后，通过启动一双位置继电器K21闭锁开关合闸回路，在保护动作条件消失后，需手动复归继电器以重新开放合闸回路。
K21继电器作为保护动作后闭锁开关合闸为纯电气回路闭锁，开关就地无明显的继电器动作显示，只能通过查看继电器状态进行人为判断；其动作信号也不送至DCS系统显示或报警。在开关正常送电后，DCS系统对开关的状态显示正常，而其实开关并不具备合闸能力。对于串联切换方式而言，若备用电源开关处于此种状态下，必然导致切换的失败，造成母线失电的发生。
2.3同时切换方式应用分析
同时切换方式该厂并未采用，原因如下：
一是如上述串联切换方式隐患；
二是从同时切换方式的切换功能可知，同时切换时工作、备用电源开关的分、合闸指令同时发出，备用电源开关的合闸并不需要确认工作电源开关已断开，若工作电源开关未断开，两电源系统将并列，如果切换是因母线故障引起的，那就会导致故障的扩大。
3结束语
厂用电的安全可靠直接关系到发电机
组乃至整个电力系统的安全运行，厂用电快切装置是实现厂用母线电源安全快速可靠切换的关键设备，根据现场实际情况，合理的选择快切装置的切换方式至关重要。
参考文献：
[1]《MFC2000-3A型微机厂用电快速切换装置技术说明书》
作者简介：
江建亚 （1992-），男，大学，助工，国家能源集团谏壁发电厂全能副值班员。