快速切换装置在炼化企业电气系统中应用.pdf

程虚厕 石油化工设计 Petrochemical Design 快速切换装置在炼化企业电气系统中的应用 姚 阳青 (长岭炼化岳阳工程设计有限公司，湖南 岳阳414000) 摘要：介绍了快速切换装置的主要功能、特点及其切换分类，重点阐述该装置在满足快速、同期捕捉、 残压三种切换条件下的动作原理及实现过程中的注意事项。该装置既能保证备用电源切换的可靠性，又 极大地提高了切换速度，解决了以往因断电时间过长而导致的生产装置停车的安全运行问题。同时结合 实例 。分析了快速切换装置与各级保护的配合，上下级快速切换装置的保护值整定和动作方式设定，确保 快速切换装置动作迅速可靠并避免重复动作。 关键词：快速切换 相角差 频率差 炼化企业一般都具有规模大、流程长、生产连 连接的母线分段称为 “备用段”。 续性强等特点。当企业外部 电力系统或企业 内部 l 2l 各级变配电所设备或负载发生故障时，都会对企 业 内部供 电系统造成局部或整体的影响。外部或 内部原因造成企业非正常停电、电压大幅波动或 短时停电(俗称 “晃电”)的情况屡见不鲜，轻则造 成企业设备停电、生产中断，重则造成企业产生大 图 1 一次系统 图 量废品，甚至生产设备的报废 。 1、2m分别为 1号和2号进线 目前，部分炼化企业的变 电站仍广泛使用备 1DL跳开后，母线失 电，异步电动机 由于机械 自投装置来实现工作 电源与备用 电源之间的切 惯性，电动机将惰行，转子转速将从额定值逐渐减 换。由于备 自投都是低压或无压切换，在备用 电 速 ，转子 电流磁场将在定子绕组中反 向感应 电势， 源投入前，工作母线电压已经降到30％以下，低 电 形成反馈电压，母线电压为众多电动机的合成反 压保护基本都已动作跳开负荷开关，即使开关未 馈 电压，称其为残压 J。残压的频率和幅值将逐 跳开，电机面对如此低的电压在备用电源投入后 渐衰减。通常，电动机总容量越大，残压频率和幅 也无法 自起动成功，生产的中断在所难免，给企业 值将衰减的速度越慢。以极坐标形式绘出的母线 造成巨大的经济损失甚至安全事故。 残压相量变化轨迹如图2(a)所示。 快速切换装置能在双回路供 电系统中任一回 图中 为母线残压， 为备用电源电压，△ 路出现故障时，极为快速地实现工作 电源和备用 为备用电源电压与母线残压间的差压。合上备用 电源的切换，确保生产装置的连续、稳定运行。 电源前的等值 电路和相量图如图3(b)所示。其 中， 为母线上电动机组和低负压荷折算到高压 1 快速切换装置工作原理 侧后的等值 电抗， 为电源的等值阻抗，0为 与 1．1 快速切换 之间的夹角。由图2(a)看出，不同的 角，对应 如图1所示的供 电系统，正常运行时 1DL和 2DL合，3DL分。当1号进线发生故障时，必须先 收稿 日期 ：2011—07—11。 断开 1DL，然后合上3DL，我们将 1号进线称为 作者简介 ：姚阳青，男，1992年毕业于郑州工学院电力 “工作电源”，与 1号进线连接的母线分段称为 “工 系统 自动化专业，工程师，现从事电气工程设计工作。 作段”，将 2号进线称为 “备用电源”，与2号