asco开关在发电厂保安pc段以及mcc段的应用

1、ASCO开关在发电厂保安PC段及厂用MCC段的应用【摘要】本文通过对发电厂保安电源系统的正常与事故电源切换方式进展技术分析，并与相关国家标准进展比照，提出保安电源系统采用符合国家标准的自动电源转换开关取代过去设计的采用两个框架断路器组合进展切换的方案。国家于2002年公布了标准GB/T14048.11自动转换开关电器，该标准等同采用IEC60947-6-11998标准。该标准适用于额定电压交流1000V以下或直流1500V以下的自动开关转换电器ATSE。ATSES用于紧急供电系统。ATSE定义：由一个或几个转换开关电器组成，用于监测电源电路、并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源

2、的电器。ATSE分类：ATSE可分为PC级或CB级两个级别PC级：可以接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE;CB级：装备过电流脱扣器的ATSE,它的主触头可以接通并用于分断短路电流。发电厂保安电源系统属于紧急供电系统，按此标准应采用自动切换开关。过去在没有此标准之前，我们一般采用三电源的三个框架断路器加继电器或专用控制装置（DCS沆成保安电源系统的电源转换。如今此标准公布后，我们来分析一下过去设计与标准规定的差异。图一、保安段原有接线2事故时实现工作电源与保安电源系统的切换方式图一中保安电源与电厂正常工作电源的切换采用三个回路完成，一般在DC幽辑中我彳门把保安MCCJ三个进线断路器（Q1

3、1,Q12,Q13）的逻辑做成常合,真正意义上的切换是由PCK线的断路器（Q1,Q2,Q3）来完成，其工作形式如下:正常保安Pg发电厂正常工作PCft源Q供电，Qtft闸由正常工作PCfe源Q2供电，当正常电源故障时即Q1,Q2匀跳闸，彳安母线PT佥测母线电压降低，经一段时间延时。发信号启动柴油发电机组，当柴油发电机组电压、频率建立后，首先跳开正常电源开关，然后合上柴油发电机组侧开关。3 正常柴油发电机组试验：当柴油发电机组试验时，一般仅在柴油发电机组控制屏上启动柴油发电机组，当发电机组电压、频率建立后，空载运行一下，即刻停下柴油发电机组，机组不进展带载试验。2002年以后保安电源系统电源切换

4、运行如下4 事故时实现工作电源与保安电源系统的切换方式与前面一样5 正常柴油发电机组试验：由于2002年后，厂用电规程要求柴油发电机组正常试验时必须带载，因此，对Q1Q2断路器增加同期监测继电器和同期开关开关，试验时，手动投入同期开关，当同期检测继电器检测到柴油发电机组频率、电压以及相角满足同期条件，那么发出合闸指令，合上Q1Q2，此时柴油发电机组与电厂工作电源并联运行，进展柴油发电机组带载试验，试验完毕后手动断开Q3。三采用断路器和控制系统完成切换存在问题1平安问题1由于采用断路器进展联琐切换，其联琐切换功能的完成靠中间继电器、时间继电器、辅助接点等孤立器件完成，没有机械联琐，因此存在两个电

5、源开关长期同时并联运行的风险，这样会引起：a. 当事故切换时如由于某种原因比方继电器触点粘连，使正常电源侧开关未跳开，这会使保安电源通过工作电源开关反向工作段充电，由于保安电源设计并未考虑工作段上负荷，因此可能使保安柴油机过负荷造成柴油机跳闸，保安段失电而使发电厂主设备损坏。b. 假设长期两电源开关并联运行，保安段向工作段反送电，极易造成在工作段进展运行维护、检修人员的触电人身伤害事故。c. 当故障发生于从工作电段到保安段的工作电源进线开关之间这一段电缆上时，如工作电源开关未跳开，那么此时将使柴油发电机投到故障上，无法运行，造成电厂主设备损坏。2可靠性问题1由于采用各种继电器等孤立器件完成切换

6、，因此整个切换的可靠性取决各个孤立器件的可靠性。而其故障率为各孤立器件故障率之和。因此整个切换系统可靠性差。2由于由开关厂进展成套，切换系统由设计院设计，系统设计的正确与否只有在现场设备已安装完毕才能检验，因此对切换系统没有事先检验的步骤来保证。3各继电器的好坏完全取决于开关厂对外购产品的管理，而由于国内电器元件销售渠道很多，质量控制比较困难，因此外购各种继电器质量比较难于得到保证，很多工程都发生过由于某一个继电器出现问题而使重要辅机没能及时投入，造成电厂很大损失的情况。4即使对正规继电器消费厂家，对这种属于批量消费的继电器类产品也只是进展抽检。而对每一个产品的可靠性保证度也不高。从价值学的角

7、度，要求对一个只有几百元的器件保证很高的可靠性也是不现实的。5由于是孤立器件，因此在现场设备安装完成前，是无法对切换系统进展试验的，所以谈不上切换系统的可靠性检验。3.柴油机正常试验存在问题1由于新版厂用电技规公布前，电厂柴油发电机组正常试验只是每月启动一次或两次，并不进展带载，但是2002年新版厂用电技规公布后，要求保安电源系统装设同期继电器，即要求柴油发电机组正常试验必须带载。因此目前设计的保安电源系统接线中对柴油发电机组侧进线开关装设同期闭锁继电器，正常试验时通过同期开关使柴油发电机组与厂用电并联运行，进展带载试验。2由于柴油发电机组与电网并联运行，其出力完全由运行人员手动调节。因此试验

8、过程操作复杂，容易造成柴油发电机组进相或失步运行故障。3为了使试验过程控制简化，需要对控制进展修改，既当合上柴油发电机组开关后，再将保安段工作电源开关跳掉，这样自然使柴油发电机组带载。但是这又会造成试验完毕后恢复保安段由厂用电供电的过程操作复杂，即对保安段工作电源开关也必须设置同期继电器和同期开关。造成整个柴油发电机组的带载试验过程复杂，增加发生人为失误的风险。4.整个切换的过程时间较长采用断路器接法，整个切换过程切换时间是T=t1+t2t1DC命令触发时间t2断路器本体动作时间根据上述的接线我们将保安P啜采用自动转换开关电器是解决以上问题的最好途径图二、保安段改进后接线1由于自动转换开关同时

9、具有电气和机械闭锁，从根源上完全防止了两种电源长期并联运行的问题。2在事故切换过程中，切换开关通过机械联动机构首先断开工作电源，然后接通备用电源，不存在将柴油发电机组投入故障电缆的可能性。3当保安柴油发电机组试验时，通过切换开关所集成的控制装置，自动完成保安段由柴油发电机供电的切换，试验完毕后由切换开关自动完成保安段由厂用电供电的转换。试验操作简单，减少了人为错误的风险。4由于集成切换开关与控制器一体化，其试验在制造厂已经完成，装置可靠性有较大的保证。5可以节省三台进线断路器，节省一面开关柜，也可以一棵或两棵动力电缆。目前ASCO自动切换开关具备以下优点4 开关具备同步相位捕捉功能，即很好的解

10、决断路器同期问题。5 开关具备很强的短路电流耐受程度，远远高于断路器。6开关切换时间很快是mSK别的切换，又t于保安段的2000Al勺自动转换开关切换时间在120ms在200AW下的自动转换开关切换时间小于50m&这里的时间已经包括了开关本体动作时间和控制器同步相位侦测时间。7 开关采用跟头闸原理，是电磁驱动机械闭锁的双电源转换开关，具备完好的机械闭锁功能。根据回路供配电来看：1ASCOF关在供配电回路上很好的解决了保护和供电分开的原那么，断路器是保护性元件，不适宜频繁操作，对于2000AW上的断路器，每个月根据柴油机的使用情况进展带载试验时，会大大的缩短断路器的使用寿命。ASC关频繁操作对断

11、路器这种保护元件也是有很大好处的。2断路器式互锁，必须做到先断开一路电源，再接通另一路电源，负载势必会有一个断电时间。根据2500A勺断路器的特性，这个时间有两秒左右。而这样的情况是负载不能承受的。使用ASCOJ闭路转换ATS就完全可以解决这些问题。所谓“闭路式转换开关就是采用“先接后段的转换，其特点是：在自动转换开关两路都供电、且一路是稳定的正常侧电源50Hz，另一路是不稳定的发电机电能50Hzk下漂移时，ASCOATS以做到同相位跟踪和锁定，待发电机与市电电能一致时（电压差5，频率差，相角差5度），先接上发电机侧的电源，再断开正常侧电源的触头，此过程中柴油机和正常电源有一个并列过程，不超过

12、100ms，因为电源时同相位的，所以不会向正常电源系统形成反送电。而转换过程中负载完全没有断电的可能。A：鱼载由正常电源供电，5转换时负载由正常、应急电源同时供电；C；负我由应急电源供电1另外，还有保安PCS交流两路电源进线的技术比较，概括如下:过去发电厂保安电源系统接线设计聂箱发电机41）事故时实现工作电源与保安电源系统的切换方式图中保安电源与电厂正常工作电源的切换采用两个框架断路器完成K2与K3;K4与K5。其工作形式如下：正常保安Pg发电厂正常工作电源供电，当正常电源故障时保安母线PT佥测母线电压降低，经一段时间延时。发信号启动柴油发电机组，当柴油发电机组电压、频率建立后，首先跳开正常电

13、源开关，然后合上柴油发电机组侧开关。2）正常柴油发电机组试验：当柴油发电机组试验时，一般仅在柴油发电机组控制屏上启动柴油发电机组，当发电机组电压、频率建立后，空载运行一下，即刻停下柴油发电机组，机组不进展带载试验。在技术分析之后，我们采用双电源开关可以解决以上几个问题：其改进后的原理接线图如图示。保安PCS采用自动转换开关接线图1由于自动转换开关同时具有电气和机械闭锁，从根源上完全防止了两种电源长期并联运行的问题。2在事故切换过程中，切换开关通过机械联动机构首先断开工作电源，然后接通备用电源，不存在将柴油发电机组投入故障电缆的可能性。3当保安柴油发电机组试验时，通过切换开关所集成的控制装置，自

14、动完成保安段由柴油发电机供电的切换，试验完毕后由切换开关自动完成保安段由厂用电供电的转换。试验操作简单，减少了人为错误的风险。目前，电气MC进线段采用双电源进线的设计时，一般在MC进线的上侧断路器做切换，两路电源之间的闭锁也仅仅是电气闭锁。在两个电源馈线断路器的二次回路完成闭锁以及切换。下面是我们简单介绍一个应用，电气MC毂原有接线如下：将低压变PCS至MC毂的接线修改为ATSU换方案，接线图如下所示:RY雄tVflMMX-ATSMsinci：MC进线侧采用ATSF关，很好的利用了ASCO1关的电磁驱动，机械闭锁的功能，切换速度很快，m斯的切换时间，也很好的防止了两路电源并列。给实际运行中带来了极大的好处。由于开关的控制器具备同相位捕捉功能，很好的防止了马达不