技术研发 ＴＥＣＨＮｏＬ０ＧＹ ＡＮＤ ＭＡＲＫＥＴ 厂用电切换存在的问题及解决办法 刘书珍 （西山煤电（集团）有限责任公司发电分公司，山西太原０３００５３） 摘要：发电厂在用电切换工作中，主要是利用工作开关辅助接点将备用电源联入电力系统中，但是此类厂用电切换方 法存在诸多不足之处，有的甚至会扩大厂用电事故，严重降低厂用电切换的可靠性。文章主要介绍了厂用电系统、厂用 电切换的原理及厂用电切换的形式，着重分析了厂用电切换中的问题及解决方法，旨在确保发电厂发电系统的安全运 转。 关键词：厂用电；切换；问题；方法 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１４．０８．０８２ ０引言 等的时候，一旦母线残压向量与旋转一周后备用电源电压向量 相同时，发电站内的厂用电系统就会进行用电切换，即同相转 换。此类用电切换方式能够减少对电气设备的损坏程度。与 快速切换相比，同相切换过程中压差更大，产生的冲击电流也 较大。为了实现同相切换，要求相关人员必须要收集大量的与 发电厂是电力资源的提供机构，而对于高压厂用电来说， 要在Ａ、Ｂ、Ｃ三段母线上完成机、炉等辅机运行工作，同时要在 三段母线上增设备用电源，如果发电厂的工作电源出现跳闸的 现象或者母线上的电压异常，备用电源就会立即为机、炉等辅 机提供所需的工作电压，以此实现发电厂的连续生产。然而， 母线电压、备用电源电压有关的数据，并对母线电压和备用电 源电压进行正确的判断，从而发出合闸的命令，进而完成厂用 电切换的同相切换。 ３．３残压切换 在厂用电切换工作中仍然存在着一系列问题，极易引发电力事 故，因此，相关人员必须对厂用电切换进行深入研究，从而为经 济的可持续发展提供源源不断的电力资源。 １厂用电系统概述 所谓的残压切换就是相关人员要对母线残压情况进行观 对于火力发电厂而言，为了确保发电工作的ＪＩ￣，Ｎ展开，必 须要配备厂用工作电源和备用电源。通常情况下，规模较大的 察与分析，如果工作电源出现故障，母线残压逐渐衰减，一旦残 压值低于机电设备的设定值，相关人员就要进行合上备用电源 的工作。通常情况下，额定电压的４０％经常作为判定使用备用 电源的设定值。与同相切换相一致的是，残压切换产生的差压 和冲击电流都比较大，并且冲击电流对机电设备的影响时间 更长。 ３．４长延时切换 火力发电站都使用单元机组通过单元接线来完成辅机的供电 工作，当单元机组停止工作，就由备用电源来完成供电工作，但 是在供电过程中机组要承受较大的负荷。此外，当厂用电系统 中电源侧电气和汽机锅炉出现问题时，为了实现电力的持续生 产，相关人员必须快速完成电源的切换工作，即将工作电源转 换成备用电源。 ２厂用电切换的原理 当发电站的厂用电系统向相关的部件发布切换的指令之 后，由于厂用电系统内部的设置问题，部件会在１．５ｓ之后合上 以拥有３００ ＭＷ以上机组的火力发电站为例，该类发电站 具有数量较多，容量较大的电动机，一旦发电站所使用的工作 备用电源，从而完成工作电源与备用电源之间的切换工作，这 就是人们所说的长延时切换。该种切换方式使得众多的电机 脱离了低电压保护工作，因而一些关联的电机将会自行启动， 并对电机造成较强的冲击。大多数情况下，当上述三种切换方 式无法生效才会利用长延时切换方式。 ４厂用电切换中存在的诸多问题 ４．１备用电源自投装置故障易扩大 电源发生中断，由于处在三段母线中的备用电源内部具有电容 器以及高压电机自身带有的机械惯性，都使得火力发电站的电 机还能在较短的时间内进行运转，在此过程中发电机处于异步 运行的状态。随着电机的不断运转，母线上的电压会逐渐变 弱，机组工作的频率也随之下降。 ３厂用电切换的主要形式 ３．１快速切换 当发电站进行用电切换工作时，就意味着厂用电母线出现 要想完成厂用电切换工作，要在母线上安装相应的测量设 备来测量出母线和备用电源两者之间的电压差△｝和频率差 Ａｆ，将母线电压记为ｆ／，备用电源电压记为 ，如果△ｆ小于等 于一个固定的值Ｋ，ＡＵ小于等于一个固定的值 ， 大于等 于一个固定的值 ，ｕ 大于等于一个固定的值 ”，那么厂用电 系统内部的相关部件就会发出启动或闭锁的信号，来实现断路 问题，人们为了防止厂用电系统发生短路或过载等问题，会对 工作电源开关进行过流保护工作。通过相关调查可知，大多数 厂用电系统中的母线故障属于历史性和永久性的故障，当母线 出现故障，母线无法得到有效的保护，操作人员只能通过工作 电源的开关和过流保护功能来完成备用电源的启动工作，备用 电源开关启动之后，母线故障点将会受到再次冲击，因而容易 使备用电源自投装置的故障进一步恶化，造成较严重的经济 损失。 （下转第１３６页） 器的分和工作，并实现工作电源与备用电源的转换工作。 ３．２ 同相切换 当母线残压向量与备用电源电压向量的角差为零，电压相 ７３４ 技术研发 解决的问题时，计算机就会在已经建立的数据库中搜寻和遇到 的问题相似的问题，并根据这些数据加以判断推理，然后找出 解决问题的办法，使问题最终得以解决，此方法简单易操作。 专家系统主要应用于电力系统的恢复、电网调度、对电压 进行归类等方面。 ２．３智能技术在遗传算法中的应用 ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＡＮＤ ＭＡＲＫＥＴ Ｖｏ１．２１，Ｎｏ．８，２０１４ 对电气设备设计者的技术提出了更高要求，如果设计者在进 行设计的过程中运用一些智能化技术，这样就可以解决以往 无法解决的问题，以便于提高电气工程的设计效率和质量。 在切入智能化技术时，应当注意模糊逻辑系统、专家系统、遗 传算法和人工神经网络系统的综合运用，由此会形成一种全 新、高效的混合智能技术。混合智能技术在电气工程自动化 控制系统的应用，能够促进电气工程自动化控制系统的 优化。 ４结语 所谓遗传算法具体指的是对自然界适者生存和生物遗传 规律的程序进行模拟的系统。与染色体相对应的编码是基因， 而遗传算法就是根据该原理将答案的解进行排序，然后用适应 度函数来对这些解加以测试，最终根据“适者生存，优胜劣汰” 的规律剔除适应度函数能力比较差的解，将保留下来的解作为 最好的解决方案。这种遗传算法主要是应用在最优化求解、图 像处理等方面的问题。 电气工程自动化控制系统中智能化技术的广泛应用对电 气工程有着至关重要的作用，能够提高电气工程自动化控制的 能力，增强电气工程的质量和安全性，为电气工程的健康快速 发展提供可靠保障。在未来的电气工程自动化发展过程中，技 遗传算法在电气工程中主要是应用在对输电系统中电容 的控制、选择电气信号的最佳采样率等方面。 ２．４ 智能技术在人工神经网络系统中的应用 一术人员应当不断探索和创新，创造先进的智能化技术，从而推 动电气工程自动化迈向新的台阶。 参考文献： 种计算机程序模拟人类的神经系统对网络信息进行传 ［１］ 莫家宁．智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探 输和处理，这种系统便是人工神经网络系统。这种系统有着和 人类相似的记忆、联想、判断等方面的逻辑思维。 讨［Ｊ］．机电信息，２０１３，１２（６）：９７—９８． ［２］ 刘次福．初探智能化技术在电气工程自动化控制中的应 用［Ｊ］．通讯世界，２０１３，５（８）：５６—５７． 人工神经网络系统在电气工程中主要是通过建立谐波模 型、对系统动态和静态的安全度进行分析来实现对电力系统的 ［３］ 孙林．智能化技术在电气工程自动化控制中的应用［Ｊ］． 科技与企业，２０１３，９（２２）：１０９—１１０． 实时监控、对障碍进行检测与诊断等。 ３智能化技术在电气工程自动化控制中的应用前景 在电气设备设计时，往往会用到多个学科的知识，这就 （上接第１３４页） ５．２排除并联切换问题的方法 ４．２并联切换易出现的问题 要想提高厂用电切换工作的质量，发电站的管理人员必须 建立完善的稽核制度，对采购人员的行为进行有效的监督。另 外，采购人员还要遵守职业道德，购买优质的变压器来进行电 力生产工作，从而为电力需求者提供充足、优质的电力资源。 ５．３排除串联切换问题的方法 当进行厂用电切换的并联切换工作时，并联的两个变压器 会产生并联环流，与正常的负荷电流相比，并联环流的数值更 大，对发电站机电设备的冲击更大。尽管并联切换存在这些问 题，但是部分人员没有购买优质的变压器，因而使得厂用电系 统的稳定性较差，严重降低了变压器的使用寿命、电力资源的 质量和数量。 ４．３ 串联切换易出现的问题 在厂用电切换过程中，为了防止串联切换转变为并联切 换，从而对发电站的机电设备造成严重的损害，相关人员必须 加强串联转换技术的研究，力求缩短厂用电母线电压出现失压 由于并联切换会对机电设备造成严重地冲击，研究人员 就研制出了串联切换方法。该方法能够让厂用电系统自行完 成电源的切换工作。但是在该切换过程中，厂用电母线的电 压将会出现短暂的失压现象，失压过程所耗用时间的长短对 现象所耗用的时间，进而防止发电站机电设备出现短路的现 象，为发电站的工作人员提供安全系数较高的工作环境。 ６结语 电力资源在日常生活中所占据的地位越来越重要，这便要 求发电站的工作人员及时解决厂用电切换工作所遇到的问题， 厂用电产生不同的影响，但是由于技术方面的瓶颈，使得母线 的失压情况较严重，因而不能实现厂用电的串联切换，发电站 的机电设备会出现短路的现象，严重威胁发电站工作人员的 生命。 ５解决厂用电切换问题的有效方法 ５．１ 排除备用电源自投装置故障的方法 加强厂用电母线的维修工作，只有这样才能够为国家的现代化 建设提供充足的电力支持。 参考文献－ ［１］ 兀鹏越，陈少华，孙钢虎，等．不同接线形式的厂用电切换 试验及分析［Ｊ］．现代电力，２０１１，１２（２８）：１ １１—１１２． ［２］ 王如平．“备自投装置”“厂用电快切装置”比较分析［Ｊ］． 价值工程，２０１３，９（２Ｏ）：１２０—１２１． 为了防止厂用电切换过程中母线故障点接受更多的电流 冲击，相关人员要定期对厂用电母线进行检验，并及时对老化 的、存在问题的母线进行更换和修理，从而排除母线故障，防止 ［３］ 栾笛．微机型厂用快速切换装置在油田电厂的应用【Ｊ］． 油气田地面工程，２０１４，５（１５）：１３５—１３６． 备用电源自投装置故障的进一步恶化，进而实现发电站的安 全、持续生产，确保生产工作和生活的顺利进行。 ７３ｌ６
