大机组6kV厂用电BZT存在的问题及其对策电热板

大机组6kV厂用电BZT存在的问题及其对策

大机组6kV厂用电BZT存在的问题及其对策 2011年12月09日 来源： 邵富平1，范　辉2，甄邯伟1（1．马头发电总厂，河北　邯郸　056044；2．河北电力试验研究所，河北　石家庄　050021）1　厂用电自投装置的现状　　随着发电机单机容量的增大，6 kV厂用电设备的电动机容量逐渐增大，发电厂对6 kV厂用电源的可靠性和稳定性要求也越来越高。为提高电源的可靠性，国内大型机组的6 kV厂用电的接线方式一般为分段结构，所有机炉动力设备分别接在A段（甲）、B段（乙）上运行。为了保证电源的可靠性，2段都装设了备用电源自动投入装置（BZT）。机组运行中，当工作电源故障、母线电压消失或降低，控制指令允许BZT动作，备用电源自动投入，保证6 kV厂用电电源连续供电。而传统的BZT切换装置采用的是延时切换和串联切换，因为没有检测相位回路，这种切换方式的成功率低、冲击电流大，造成6k V厂用电电源中断的事故频频发生。传统的BZT回路元器件多、故障率高，给大型发电机组的安全运行带来威胁。因此，解决6 kV厂用电电源的切换问题已经直接关系到系统的安全稳定运行。2　传统厂用电BZT概况2．1　构成及其功能　　目前大型发电机组6 kV厂用电电源普遍采用传统的BZT装置，主要由电压继电器、中间继电器、开关位置触点、二次线搭接而成。装置主要有以下功能：　　a．当6 kV母线电压的残压低于电压继电器的定值，备用电源正常时，延时跳开工作电源开关，再合入备用开关。　　b．上一级开关跳闸后联跳本侧开关，再合入备用开关。　　c．为了防止工作开关偷跳或误拉工作开关后，备用开关自动投入。　　d．有保证只发一次合闸脉冲的闭锁回路。2．2　厂用电切换中存在的问题2．2．1　切换时间长　　由于采用低电压（残压）启动，低电压的时间整定要求躲过相邻系统故障或高压电动机内部故障的切除时间t＝t1＋Δt，t1为相邻电源故障恢复或本段内高压电动机内部故障保护动作时间，一般为0．5～1 s，Δt为阶梯配合时间差，一般为0．5～0．8 s，所以BZT的动作时间一般为1～1．5 s。2．2．2　冲击电流大　　备用电源切换时间长，对电动机运行极其不利。由于电动机电源电压直线降低，转速下降，备用电源再投入时，电动机自启动时间延长，严重超过额定电流，电动机容易发热，同时自动投入时造成冲击电流增大，给启备变留下潜在隐患。2．2．3　自投成功率低　　只要自投控制开关在投入位置，工作电源开关跳闸或电源消失后，BZT装置动作，将自动投入备用电源。因在投入备用电源前，母线上的电动机容量各不相同，它们要进行能量交换，一部分电动机以感应发电机方式运行，另一部分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。特别是大型机组的厂用电动机储存的电磁能和机械能相当可观，并且残压的衰减速度十分缓慢。有资料可查，在最大运行方式时，工作电源断开，其残压经过0．6 s才能衰减到25％Ue左右。根据理论分析，如果在0．3～0．5 s时间内合入备用电源开关，残压与备用电源的相位接近180°。相位不一致时，在备用电源合闸过程中冲击电流很大，若过电流投入后，加速保护，定值躲不过，就会动作而加速跳闸，造成自投不成功。相位相同或接近相同时，合入备用电源后冲击电流小，过流后加速不动作，自投成功。如果将备用电源的过流保护定值增大，会降低过流保护的灵敏度，当发生故障时造成保护拒动。2．2．4　扩大厂用电事故范围　　据有关资料统计分析，厂用电母线故障多数为永久性，因为发电厂的6 kV厂用电系统采用小电流接地方式，一旦母线发生单相接地故障，中性点电位偏移，非故障相对地电压升高到线电压值，母线绝缘薄弱部分容易造成绝缘击穿，进而发展为相间故障。当6 kV厂用电母线故障时，过电流保护动作断开工作电源开关，故障切除。工作电源开关跳闸后，BZT装置动作，备用电源开关自动投入。备用电源开关的合入，使原来的故障范围扩大（河北南网电厂曾多次发生故障扩大事例），设备损坏极为惨重。2．2．5　对锅炉燃烧的影响　　因为6 kV厂用电备用电源切换时间长，锅炉辅机设备的电动机转速明显下降，如果磨煤机和排粉机转速下降到一定转速，其风粉比就不能维持锅炉的正常燃烧。若BZT自投成功，厂用电恢复供电，由于风压发生变化，未燃烧的煤粉吹进炉膛，易造成严重的锅炉爆炸事故。为了防止这类事件的发生，当6 kV母线电压低I值（73％Ue）经0．5 s启动制粉系统连锁，低II值（47％Ue）跳送风机，启动锅炉大连锁，锅炉灭火。2．3　BZT自投二次回路存在的问题　　传统的BZT装置一般都是由电磁型继电器组成。常见的二次回路如图1所示。2．3．1　低电压继电器不可靠　　一般电压继电器都是采用电磁型继电器，整定值25％Ue，在正常运行中继电器带100 V电压，其动接点振动容易脱落或卡涩，当工作母线电压真正降低时，继电器接点不闭合。为了解决此问题，多数电厂已经更换为静态电压继电器，随之而来的新问题又暴露出

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