厂用电快速切换整定

1 6KV厂用母线在切断工作电源时电动机反馈电压变化特点

假设有图1所示的厂用电系统，工作电源由发电机端经厂用高压工作变压器引入，备用电源由电厂高压母线或由系统经起动/备用变引入。正常运行时，厂用母线由工作电源供电，当工作电源侧发生故障时，必须跳开工作电源开关1DL，此时厂用母线失电，由于厂用负荷多为异步电动机，电动机将惰行，母线电压为众多电动机的合成反馈电压，称其为残压，残压的频率和幅值将逐渐衰减。

1．1 300MW机组母线反馈电压特性

以极坐标形式绘出的某300MW机组6KV母线残压相量变化轨迹(残压衰减较慢的情况)如图2所示。

0.5S0.6S0.9S

3DL1DL2DL4DL0.4S0.7S0.1S0.2S

图１ 厂用电一次系统（一段）简图 图２ 母线残压特性示意图

1．2 300MW直流炉机组母线反馈电压特性

6KV母线反馈电压VD和备用电源电压VS之间相角差Φ和时间t的参数表1

t/ms 0 210 420 640 Φ(°) 0 90 180 360 1．3 300MW汽包炉机组母线反馈电压特性 810 540 950 720 1060 900 6KV母线反馈电压VD和备用电源电压VS之间相角差Φ和时间t的参数表2（不同负荷变化完全不同）

表2中610ms时为经捕同期合上备用电源，电源中断过程中最低电压为43.1%Un经0.05S电压恢复至52%Un。

300MV汽4炉机组6KV母线反馈电压特性

t/ms 0 0+ /(º) -1.7 -2.4 f/Hz U/UN100% 0 -0.18 101 101 t/ms 200 250 /(º) 63 87.6 f/Hz U/UN100% -1.19 -1.41 84 76.9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 1．4

1.2 6.6 8.3 10.1 12.3 14.5 16.9 19.4 22.2 25.2 28.4 31.7 35.5 38.5 42.2 -0.5 -0.5 -0.53 -0.55 -0.60 -0.61 -0.66 -0.7 -0.76 -0.81 -0.88 -0.91 -0.93 -0.95 -1.03 101 101 101 101 100.5 100.5 99 98.7 98 96 95 94 93.5 91 90.6 300 350 400 450 500 550 600 610 650 700 750 800 850 900 950 116 148.5 186 228 267 315 346.5 357 0 0 0 0 0 0 0 -1.61 -1.84 -2.08 -2.34 -2.5 -2.77 -2.87 -2.95 0 0 0 0 0 0 0 72.3 66 61.5 57.2 52.5 47.7 45.4 43.1 51.7 63.4 76.1 90.3 92.6 94.3 96 断路器合闸时间小于100ms是应用快切的先决条件，所以快切过程中反馈电压和备用电源频差△f<0.8Hz、相角差Φ≤25°，电压差△U〈43% Un。

2 厂用电快切装置整定

2．1 频差闭锁整定

频差闭锁值一般按实测数据选定。一般由于200MW及以上机组的频差特性相似，当装置有捕同期合闸功能时，闭锁频差取⊿fB=4~5Hz；装置仅有快切功能时，取⊿fB=2~3Hz。

2．2 快切闭锁相角整定

电动机在自启动过程中，按允许合闸角60º计算，快切按实际频差f1计算，断路器合闸时间按快切发出合闸脉冲至断路器合上的全部时间tH(s)计算，则合闸过程角1为：

1=360ºf1tH

tH约在60ms时f1取0.6Hz，15º；60ms＜tH＜100ms时，f1取0.7～0.8 Hz，；

28º；快切闭锁角=60 º- 1。

如果用差压闭锁，则差压闭锁值UB为：

UB=2Unsin（/2）

式中UN——额定二次电压，32º＜＜47º

如果初始相角差较大时为提高快切装置动作成功率，可适当放大一些。

2．3 捕同期切换整定

在快切装置被闭锁，或断路器合闸时间tH＞100ms快切功能停用时，由捕同期功能完成合上备用电源时，其合闸原则应选定在第一周后期和第二周前期。为简化计算，可取保守的近似值：=300º～420º（或-60º～60º）范围内（理论上允许的范围值比上述大）。f2是捕同期过程中的频差实测值，f2=2.7～3Hz，一般取f2=2.85Hz，则合闸角2360º

f2tH，捕同期导前角或开放角为：=2 。 2．4 残压闭锁电压U1整定

在快切和捕同期失败或由于断路器合闸时间tH＞100ms不具备快切要求时，备用电源自投可用慢切功能，但应在反馈电压较小时才允许合闸。此电压可按备用电源断路器合上时，不超过40%UN为计算原则。当tH＞100ms时，准确的计算应按反馈电压实际衰减曲线由合闸瞬间反馈电压U=40%UN点向前推tH后的反馈电压值(即残压闭锁电源UIB)所以UIB＞40%UN。如果tH在60ms左右可近似取UIB=40%UN。

2．5 失压起动电压U2dz整定

当厂用工作电源断路器1DL（2DL）未断开，而电源消失时，备合闸装置的起动电压，既失压起动电压U2dz一般取（0.25～0.3）UN。

2．6 失压起动时间T1整定

按躲过高压厂用系统故障时残压小于或等于U2dz并与切除故障的对应保护最长时间相配合，一般取T1=0.5～0.6S。

2．7 备用电源有电压鉴定U3dz整定

按备用厂用电源6KV母线最低电压整定，一般应取U3dz=0.7UN。