微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置在天然氣凈化廠中的應(yīng)用

陳忠培

【摘 要】天然氣凈化行業(yè)具有高溫、高壓、易燃、易爆及連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，常采用雙電源供電，其負(fù)荷劃分為一級或者二級負(fù)荷。在正常生產(chǎn)期間檢修時，采用微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置對兩回進(jìn)線電源進(jìn)行切換，保證了供電可靠性和連續(xù)性。

【關(guān)鍵詞】同期 變電站 電壓

【中圖分類號】 TM411+.4【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0448-01

0 引言

在正常生產(chǎn)期間，為配合上級電站檢修或自身設(shè)備檢修，為滿足天然氣凈化裝置生產(chǎn)連續(xù)性的要求，采用微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置進(jìn)行兩回進(jìn)線電源相互之間的切換，能實(shí)現(xiàn)不間斷供電，保證了供電的連續(xù)性和可靠性。

1 問題的提出

天然氣凈化廠在生產(chǎn)過程中是不容許停電的，在實(shí)際運(yùn)行中，許多分廠的變電所都是一個電源主供，另一個電源備用（熱備用）。主供電源一般是選擇電源點(diǎn)離廠近電源又可靠的上級電站。在生產(chǎn)過程中，由于配合上級電站檢修或自身設(shè)備的檢修，難免要進(jìn)行電源的倒換，即由主供電源倒至備用電源運(yùn)行或由備用電源倒回主供電源運(yùn)行。這種預(yù)先知道或有計劃的倒閘操作，應(yīng)當(dāng)是不停電的操作，這與事故性停電后的操作不一樣。

由于雙電源供電，系統(tǒng)是不允許我們電站進(jìn)行電源并列的操作，主要是怕不同期造成事故。所以設(shè)計時對電源側(cè)的三個開關(guān)正常情況下只允許合上二個，這是有閉鎖的，如下圖：

要合第三個開關(guān)時，必須先停下已合上的二個開關(guān)中之一，才能合上第三個開關(guān)。就造成倒閘操中短時失電，這樣會影響凈化廠的連續(xù)生產(chǎn)。我們應(yīng)當(dāng)是合上第三個開關(guān)后再停下另一個開關(guān)，即電源并列后再停一個電源（當(dāng)然，這是要經(jīng)過電力調(diào)度同意后才能進(jìn)行的操作）。在正常運(yùn)行時，必須處于“三合二”的狀態(tài)，閉鎖起作用。只有需要倒電操作時，經(jīng)過電力調(diào)度同意后，才關(guān)閉閉鎖，進(jìn)行操作。一旦操作結(jié)束應(yīng)立即恢復(fù)閉鎖。

2 變電站實(shí)現(xiàn)同期的原理

2.1 兩個系統(tǒng)并列的條件

兩個獨(dú)立的交流電源系統(tǒng)，欲使它們通過斷路器并列起來，在電力系統(tǒng)中稱之為同期操作。

以萬州分廠為例，雙化線來至于雙河口發(fā)電廠，而相化線來至于相思110KV電站，它們兩個在某些時候就是兩個獨(dú)立的電源系統(tǒng)。（即相互間沒有電的聯(lián)系）

要將兩個獨(dú)立的電源系統(tǒng)連在一起受到的沖擊最小，理論上應(yīng)滿足三個條件：

1、 電壓差為零：即△U=︱Ug-Us︱=0

2、 頻率差為零：即△f=︱fg-fs︱=0

3、 相角差為零：即△Φ=Φg-ΦS=0（見圖1）

上述三個條件稱為同期的三要素。在實(shí)際應(yīng)用中，電壓差、頻率差兩個要素與相位差要素相比。對于系統(tǒng)和設(shè)備的影響要小得多。同時，電壓，頻率差較容易滿足要求。（在有發(fā)電機(jī)的地點(diǎn)，通過調(diào)整發(fā)電機(jī)的有功即可改變頻率，調(diào)整無功可改變電壓）因而，可以簡單地認(rèn)為同期過程實(shí)際上就是捕捉△Φ=0的過程。而壓差，頻率差僅為同期的限定條件。

微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置控制原理圖如上，對象1-3為同期操作對象，分別為斷路器DL1-DL3，若此時運(yùn)行方式為DL1和DL3在合位，DL2為分位，要將電源從相化線倒至雙化線運(yùn)行，操作對象選擇DL2（選擇需合的斷路器），同期裝置檢測DL2斷路器兩側(cè)（系統(tǒng)側(cè)和待并側(cè)）的電壓，若滿足： △U設(shè)定±5%的范圍，△f設(shè)定±0.2HZ，△Φ設(shè)定20°的要求，即滿足同期合閘三要素，微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置發(fā)出合閘命令，DL2斷路器合閘。

2.2變電站自動準(zhǔn)同期裝置的改造

根據(jù)萬州分廠供電系統(tǒng)的實(shí)際情況，對該該廠35kV變電站進(jìn)行同期并列裝置改造。改造后的控制原理圖如圖2：

需要倒電操作時，經(jīng)過電力調(diào)度同意后，將選擇開關(guān)SA1切至“倒電”，關(guān)閉閉鎖，進(jìn)行操作。將對象選擇開關(guān)切至DL2，倒電跳閘選擇開關(guān)SA2切至“跳DL1”，啟動自動準(zhǔn)同期裝置，滿足同期合閘跳閘時，發(fā)出合閘命令，DL2合閘，同時DL2的常開觸點(diǎn)閉合，接通DL1的跳閘回路，DL1跳閘，將電源從DL1倒至DL1，操作結(jié)束應(yīng)立即將選擇開關(guān)SA1切至“運(yùn)行”，恢復(fù)閉鎖。DL2先合，DL1后分，保證了供電的連續(xù)性，同時滿足同期合閘的要求，保證了供電的可靠性。

2.3準(zhǔn)同期并網(wǎng)裝置有兩種操作方式

準(zhǔn)同期并網(wǎng)裝置有兩種操作方式：

“自動準(zhǔn)同期”：凡待并斷路器（即要合閘的斷路器）兩側(cè)均有電壓，這時合斷路器必須選擇“自準(zhǔn)”。該裝置可以捕捉△Φ滿足整定條件下的時機(jī)，發(fā)出“合閘”命令。

“無壓合閘”：凡待并斷路器一側(cè)或兩側(cè)沒有電壓，同期裝置亦可完成斷路器合閘操作，這時必須選擇“無壓”。

裝置在運(yùn)行過程中，無法實(shí)現(xiàn)同期合閘或出現(xiàn)故障，都會在LCD顯示屏上顯示出相應(yīng)的中文信息，復(fù)歸后，可以再次啟動同期裝置。

在倒電操作時，同期裝置應(yīng)同無停電倒閘操作配合起來使用。

3、該系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)

（1）實(shí)現(xiàn)所有同期輸入/輸出信號的手動切換

（2）可支持16個同期對象，每個對象的2個PT信號可獨(dú)立輸入，并經(jīng)可靠隔離

（3）控制輸出為無源空接點(diǎn)

（4）有完善的閉鎖功能

4 結(jié)束語

萬州分廠35kV電站的微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置通過運(yùn)行檢驗(yàn)，達(dá)到了預(yù)期的效果。在正常生產(chǎn)期間檢修時，采用微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置對兩回進(jìn)線電源進(jìn)行切換，保證了天然氣凈化裝置供電可靠性和連續(xù)性。

參考文獻(xiàn)

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