丰镇发电厂200MW机组高压厂用电切换问题地分析.docVIP

专 业 运 行 分 析 通 报 分析时间 2006年1月26日 分析地点 网控会议室 分析专业 运行部电气专业 分析种类 专题分析 参加人员 主管、专工、班长 分析题目 丰镇发电厂200MW机组高压厂用电切换问题MFC2000-2型微机厂用电快切装置200MW机组普遍用传统的BZT装置对高压厂用电进行切换。传统的BZT包括延时切换和串联切换两种切换方式。延时切换是指母线电压消失，母线残压下跌至低电压继电器动作值时，经延时先跳工作电源开关，再合备用电源开关。同时，为了防止开关偷跳或运行人员误拉工作电源开关，采用工作电源辅助接点起动BZT出口中间继电器，瞬时合上备用电源开关。长期的运行实践证明，用这种方式进行厂用电切换，弊大于利，它主要存在以下几个方面问题。切换时间过长厂用电工作电源以及电动机过流保护动作时间一般为0.5～1.5 s，所以BZT延时切换时间为1～2 s(丰镇电厂200 MW机组厂用电BZT延时为2 s)。BZT切换时间过长，首先是对机、炉辅机电动机不利，因为电动机自起动时间增长，电机容易发热。其次是对锅炉的稳定运行不利，因为切换时间过长，锅炉辅机转速明显下降，如磨煤机和排粉机转速下降到一定程度，其风粉比就不能保证。这样，就不能维持锅炉的正常燃烧。若此时BZT自投成功，厂用电恢复，未燃的燃料吹进锅膛，造成严重的爆炸事故。目前大多数电厂为了防止此类事故发生，母线低电压保护0.5 s跳送风机、磨煤机开关，并由制粉系统联锁动作，把其中一侧的制粉系统停下来，这也有利于BZT自投，提高母线电压恢复速度。但机组的出力将下降，影响了机组的带负荷能力。厂用电母线故障BZT自投故障扩大当厂用电母线故障时，工作电源开关过流保护动作，切除故障。从多次厂用电母线故障分析，多数是永久性故障。因为200MW机组6kV厂用电系统是不接地系统，一旦母线发生单相接地故障，中心点电位偏移，非故障相电压抬高，母线绝缘薄弱部分容易被击穿，从而发展为两相接地故障。由于厂用电母线故障无保护，只能靠工作电源开关过流保护延时切除故障，这样母线拉弧，产生游离碳化物，形成了永久性相间接地短路。工作电源开关由过流保护跳开后，BZT动作，合备用电源开关，等于向故障点又送了一次故障电流，备用电源开关由BZT后加速跳闸，切除故障，导致备用电源开关超出额定短路容量(油开关)而爆炸。更严重的是备用电源开关拒分(控制保险熔断)，只能由备变后备保护切除故障，使故障范围扩大，损失惨重。3、冲击电流大为了防止运行人员误拉工作电源开关或开关偷跳，传统的BZT装置中也设计了快速串联切换方式。工作母线正常运行时，若工作电源开关跳闸(非故障跳闸)，只要备用电源有电压，BZT就瞬时出口。此时的切换时间就是工作电源开关固有跳闸时间和备用电源开关固有合闸时间。200MW机组6kV工作电源和备用电源开关一般都是电磁型开关，其固有合闸时间一般为180ms左右，固有分闸时间约为60ms，切换时间为备用电源开关固有合闸时间，即180ms上下，再加上工作电源开关辅助接点切换时间和BZT出口中间继电器动作固有时间(100ms左右)，总的切换时间大约为280ms。此时对电动机冲击电流最大，由于厂用电突然消失，电动机的空气隙磁场和其转动惯量储能的存在，使母线产生了残压。在工作母线断电瞬间，由于母线上电动机各不相同，它们要进行能量交换，其中一部分电动机以“感应发电机”方式运行，其它电动机以电动机方式运行，因此，残压的大小和频率随时间变化而变化。尤其是大型电厂，厂用电动机储存的电磁能和机械能是相当可观的，残压的衰减速度十分缓慢，根据现场录波，6kV母线在最大运行方式时，突然跳开工作电源开关，其残压经0.6s以后， 才能降至额定电压的25%左右。根据理论分析，如果在0.3～0.5s时间间隔内，合上备用电源，残压与备用电源电压之间的角差接近180°，此时电动机所承受的冲击电流最大。当电动机受到过大的冲击， 由于电磁应力的影响， 有可能造成电动机绕组从槽中移位，使电动机在运行时损坏。同时，由于机械惯量的存在，电动机轴受扭力过大造成电动机轴扭曲。低电压继电器可靠性不高电压继电器采用电磁型继电器，其动作接点容易脱轴、卡牢，当工作母线电压消失时，继电器不会动作。正因为有这种问题存在，现在大多数电厂已经把低电压继电器改为静态继电器。目前静态继电器可靠性虽然比电磁型继电器高，但由于生产厂家众多，产品质量好坏不一，用户反应质量可靠的静态继电器不多。如丰镇电厂BZT装置中的低电压继电器已经全部改为静态继电器，经一段时间运行，出现了个别继电器工作电源不良、出口小中间继电器不动作等问题，导致BZT自投不成功，厂用电中断，MFT动作跳机电压互感器二次回路问题母线电压互感器二次回路中插件或刀闸辅助接点接触不良、低电压继电器问题导致BZT自投不