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6kV廠用電快速切換系統(tǒng)裝置的誤動(dòng)原因及處理

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):108
核心提示:
1.快切裝置介紹:  上海某熱電300MW×2燃機(jī)工程為兩臺236.3MW級的燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組和兩臺92.5MW汽輪發(fā)電機(jī)組,其6kV廠用電快速切換系統(tǒng)裝置,是由廈門公司生產(chǎn)的SUE3000型微機(jī)廠用電快速切換裝置。#1機(jī)組的6kV工作段及公用段各設(shè)有一臺快速切換裝置。  SUE3000電快速切換系統(tǒng)裝置是基于現(xiàn)代多功能保護(hù)和控制的REF542plus平臺,配備有真實(shí)時(shí)間的微處理系統(tǒng)。模擬量的測量功能和計(jì)算由數(shù)字信號處理器(DSP)執(zhí)行,控制功能和通訊界面由微處理器(MC)執(zhí)行。  此切換裝置硬件主要由以下幾部分組成:CPU面板、電源裝置、二位輸入輸出板、模擬量輸入板、通訊板、內(nèi)部插件、背板端子。液晶顯示屏可以進(jìn)行測量值顯示、功能投退、定值整定、就地手動(dòng)切換操作等操作。液晶顯示廠用母線三相電壓、工作電源線電壓、備用電源線電壓、廠用母線電壓與備用電源/工作電源電壓間相角差;工作、備用開關(guān)及廠用母線分合閘狀態(tài)、開關(guān)連接位置狀態(tài)。  輸入1/0模塊的輸入電壓為121V DC,門檻電壓35V DC.  2.快速切換的原理  對于不間斷的切換,快速切換裝置進(jìn)行了快速切換,在母線和備用饋線同步的情況下,合分閘命令同時(shí)被快速切換裝置發(fā)出到斷路器。  在母線和備用饋線同步的條件有:  1 jlt;jmax(相角判據(jù))  該相角指母線電壓和備用饋線電壓之間的相角差,構(gòu)成同步判據(jù)的角度差限值,可以根據(jù)超前或滯后的母線電壓進(jìn)行調(diào)整,廠家的默認(rèn)設(shè)定值是jmax =20°  2 Dflt;DfMax(頻差判據(jù))  母線電壓和備用饋線電壓的頻率差,典型的設(shè)置值是DfMax = 1 H Z, 當(dāng)頻差超過設(shè)定值,不允許進(jìn)行快速切換。就切換過程來說,頻差反映了用電設(shè)備(如電機(jī))啟動(dòng)特性和承受電氣和暫態(tài)沖擊的能力。  3 Ustndbygt;Umin1(備用電壓正常判據(jù))  備用饋線電壓的最低值Umin被整定為正常電壓Unormal的80%Un,只有在備用饋線的電壓正常,SUE3000才可以進(jìn)行快速切換。  4 Ubusbargt;Umin2(母線電壓判據(jù))  母線電壓監(jiān)視來判斷快切是否可以正常進(jìn)行,它和相角和頻差一樣也被視為快切的一個(gè)條件,Umin2的限值廠內(nèi)被設(shè)置為70Un 如果母線電壓低于設(shè)定值,切換時(shí)候?qū)a(chǎn)生暫態(tài)效應(yīng),母線和備用電壓的差值將超過限值,快速切換操作將不能被進(jìn)行。  如果一個(gè)斷路器固有的合閘時(shí)間大于分閘時(shí)間,將有一段的無電流時(shí)間發(fā)生,其時(shí)間長度由斷路器的操作時(shí)間決定;同樣如果斷路器的分閘時(shí)間大于合閘時(shí)間,在兩個(gè)進(jìn)線中將產(chǎn)生一個(gè)短時(shí)間的耦合時(shí)間,其時(shí)間長度由相應(yīng)的斷路器動(dòng)作的時(shí)間差決定。SUE3000的快速切換裝置,可以設(shè)置最大30ms的時(shí)間,使斷路器操作命令延時(shí),其目的為了縮短無流時(shí)間(或耦合時(shí)間),該設(shè)置在斷路器分合閘的時(shí)候。分別補(bǔ)償分合閘時(shí)間。  3.快切過程簡述  首次同相切換發(fā)生在快切啟動(dòng)時(shí),在備用進(jìn)線及工作母線沒有同步的時(shí)候,對于這種切換,分閘命令是立刻發(fā)生的,合閘命令在備用進(jìn)線和母線電壓差值最小的時(shí)候發(fā)出。由于SUE3000裝置運(yùn)行及斷路器合閘操作需要一定的時(shí)間,為了補(bǔ)償固定過程的時(shí)間,快速切換裝置決定首次同相點(diǎn)合閘命令在實(shí)際的最小差壓發(fā)生前的一個(gè)固定的超前時(shí)間窗口發(fā)出。為了使首次同相切換可能,快速斷路器總的合閘時(shí)間小于100ms(SUE3000的快切裝置的動(dòng)作時(shí)間加上斷路器的操作時(shí)間)  在快速切換和首次同相切換條件不滿足的時(shí)候,快速切換裝置進(jìn)行殘壓切換,對這種切換,首先工作進(jìn)線的斷路器分開,母線上的殘壓被監(jiān)視,而電動(dòng)機(jī)的儲存的能量仍可以維持一段時(shí)間的母線殘壓,所以該電壓能在以秒計(jì)算的范圍內(nèi)以一定的時(shí)間常數(shù)進(jìn)行衰減。一旦其預(yù)先設(shè)置母線殘壓能夠被達(dá)到,備用饋線將不被考慮相角和頻差馬上被合上,殘壓判據(jù)為:  Ubasburlt;Uresidual  這個(gè)判據(jù),執(zhí)行了殘壓切換,出廠的缺省值設(shè)為Uresidual =40.  如果在監(jiān)視到母線電壓不可能的時(shí)候,例如由于工作進(jìn)線開關(guān)分閘使母線電壓降的很低,SUE3000運(yùn)行一個(gè)延時(shí)的啟動(dòng),對于這種啟動(dòng),備用饋線開關(guān)在一個(gè)固定的時(shí)間內(nèi)合上。在廠內(nèi)設(shè)置該時(shí)間為Tdelay-time=2s,但它必須在任何情況下大于最大的殘壓切換時(shí)間,以保證殘壓切換總能被達(dá)到。  本次漕涇熱電公用段的保護(hù)啟動(dòng)快切采用工作段至公用段的電纜差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)。而工作段保護(hù)啟動(dòng)采用廠變保護(hù)、主變保護(hù)、發(fā)電機(jī)誤上電保護(hù)、發(fā)電機(jī)出口開關(guān)失靈保護(hù)啟動(dòng)快切。當(dāng)工作段低電壓啟動(dòng)切換時(shí),不采用快切啟動(dòng),而是執(zhí)行一次頻率相同期、殘壓或時(shí)間延遲等切換啟動(dòng)快切。快切裝置的閉鎖快切采用工作段電流過流閉鎖。切換的方式采用同時(shí)切換,如果當(dāng)合上備用段開關(guān)后,快切裝置的DSP檢測到工作段開關(guān)未分開,則快切裝置在延時(shí)100ms后,跳備用進(jìn)線開關(guān)。  4.調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及快切誤動(dòng)原因分析:  2005年5月17日,在做一號機(jī)組燃機(jī)主變沖擊試驗(yàn)后,進(jìn)行公用段快切裝置及工作段快切裝置的帶負(fù)荷快切試驗(yàn),試驗(yàn)正常,快切動(dòng)作時(shí)間均為74ms.  5月18日,在投入公用段快切后,于13:50.48秒,快切動(dòng)作。在5月20日14點(diǎn)47分59秒,快切又動(dòng)作過一次。  根據(jù)快切裝置SUE 3000的故障錄波功能分析:錄波的掃描頻率為每個(gè)點(diǎn)0.83ms,則前二次誤動(dòng)快切的來自啟動(dòng)快切的信號脈沖波長均小于0.83ms,而SUE 3000型微機(jī)廠用電快速切換裝置的輸入1/0模塊的輸入電壓為121V DC,當(dāng)門檻電壓大于35V DC時(shí),就啟動(dòng)快切,通過對SUE 3000的故障錄波分析,二次快切的保護(hù)啟動(dòng)信號均來自一個(gè)保護(hù)啟動(dòng)脈沖,可以判斷為外部干擾信號,由于啟動(dòng)快切的電纜從公用段到快切的控制屏有約290m長,而且設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮采用雙絞線屏蔽電纜,在有外界干擾下易產(chǎn)生誤動(dòng)作。事實(shí)上,在不到的二天時(shí)間內(nèi),快切裝置已經(jīng)誤動(dòng)作二次。  5.解決的方法:  為消除快切誤動(dòng),將啟動(dòng)快切的啟動(dòng)信號波長設(shè)置為2 ms,這樣,只有在采樣點(diǎn)連續(xù)采樣到整2個(gè)啟動(dòng)脈沖波,才啟動(dòng)快切,以消除快切誤動(dòng)。從故障錄波看,從啟動(dòng)快切,到快切完成所需時(shí)間為74 ms,快切時(shí)的電壓波動(dòng)只影響不到20 ms.將啟動(dòng)波長設(shè)置為2 ms,不會影響快切效果。事實(shí)證明,在以后的快切投運(yùn)中,快切裝置工作正常,效果良好。  6.結(jié)論:  對于用于特定的保護(hù)啟動(dòng)信號,需采取一些措施以防止保護(hù)誤動(dòng):  (1)如國電纜過長,可以用雙絞線的屏蔽電纜。  (2)在進(jìn)保護(hù)的端子排上加裝濾波裝置(平行于電纜的電容電阻回路,以濾掉短脈沖波,將脈沖的幅值降至啟動(dòng)的門檻電壓以下。  (3)如裝置門檻電壓可以設(shè)置的話,將啟動(dòng)保護(hù)的門檻電壓提高。
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