弥山山 徐日升
（海南核电有限公司 海南昌江 572733）
摘 要：本文简单介绍了PCS—9655M型慢切换装置的切换原理，针对调试时切换过程中发现的几点需要改进的地方进行探讨，提出相应的改进建议，其相关经验可以为后期ACP1000厂用电切换设计以及核电厂进行切换试验提供参考借鉴。
关键词：厂用电；切换；慢切换
1.简述
为了保证厂用供电可靠性，厂用工作电源一般设有两路供电电源：工作电源和备用电源（也称辅助电源）。正常情况下，工作电源由发电机经过高压厂变对厂用电进行供电，当发电机侧供电发生故障，厂用电切换装置启动切换，将厂用电的供电电源切换至备用（辅助）电源侧，保证厂用供电的可靠性。厂用电供电模式简图如下所示
图1.1 厂用电供电模式简图
正常情况下由发电机经过高厂变供电，当某一段发生故障时，为了保证厂用电可靠性，一旦满足切换条件时，启动切换，及时的投入备用电源供电。
2.慢切换装置切换原理
当工作侧电源发生故障时，开关CB1跳开，母线失压，当判定条件满足时，合上开关CB2，切换至辅助电源侧供电。由于在厂用电中有很多高压电动机类负荷，为感性负载。在母线失压时，电机类负荷的惰转导致在母线上形成反馈电压，切换时必须考虑反馈电压（也叫残压）与备用电源之间的压差引起电压冲击，避免造成电源跳闸、设备损坏或者寿命缩短等后果。
PCS—9655M型慢切换装置配置的切换方式有：正常切换、失压切换、开关偷跳切换，所有切换均采用串联切换模式，切换条件为残压切换和长延时切换；另本套装置为了防止备用侧电源故障或者不可用时造成的误启动切换，慢切换装置还设置了后备失电闭锁功能，即当系统检查到备用电源侧电压持续低于“后备失电幅值”的时间超过“后备失电延时”定值时，装置闭锁切换动作，切换闭锁灯亮。后备失电幅值的定值为85%，也即目标分支的电压若持续小于85V（额定电压100V），且大于后备失电延时定值0.5s，则闭锁切换。
保护动作闭锁切换是指当装置检测到故障发生在母线时，为防止合闸于故障母线，此时闭锁装置的切换。另外慢切换装置设有检测辅助接点损坏导致的无切换措施：当装置检测到接点损坏时,此时装置仍采集开关的电流/电压等模拟量，以此来闭锁装置启动切换，并报接点故障。
另外，母线空开误断开也是检查慢切换装置是否误启动切换的一个重要方面。因为装置引入电压均设有空开，但是空开由于误操作或者故障误断开，将导致装置检测电压出现失压，存在误启动切换的可能。针对此种情况，本装置设置了PT断线闭锁单元，正常故障情况下工作进线PT与母线PT会同时失压，当检测到任意一端失压时，延时报PT断线，闭锁切换，避免误启动切换操作。
3.调试过程中发现的问题以及解决方案
3.1 切换失败的案例分析
厂用电试验期间发生切换失败的事件，试验的过程如下。为验证发生全厂停电时，慢切换装置能否正常启动切换到辅助电源供电。即将主电源侧电源人为断开，验证厂用电能否正确切换到辅助电源侧供电。试验前发电厂供电属于倒送电模式，由高压开关送至主变，再通过高厂变送至各个厂用中压段进行供电。试验时，直接断开高压侧开关，造成全厂失电，当中压段母线失压达到切换的定值，启动切换，切掉全部工作电源进线开关，然后合上备用电源进线开关，但试验时，工作进线全部成功分闸，而备用进线均没有合闸成功，造成全厂失电。
试验过程分析：检查发现，慢切换装置成功动作，工作进线分闸动作正确成功断开，备用进线未能成功动作闭合。进而检查中压段备用电源进线单元，发现备用电源开关合闸回路存在合闸闭锁条件，导致开关无法合闸。试验前现场检查时，备用进线柜并不存在合闸闭锁条件，装置外观检查一切正常，无报警等信号。切换失败后检查发现备用进线盘柜中盘柜中加热器电源缺失，进而合闸闭锁，最终导致切换失败。通过检查加热器供电回路发现控制回路中加热器电源交叉提供，当进行全厂失电试验时，因为四段中压段同时失电，造成此时各段中压段的合闸回路相互闭锁，最终导致了全厂失电。此次切换失败，设计存在错误，不应将加热器电源失电信号加入到合闸闭锁回路中。对于不影响断路器合闸的因素，不应放入闭锁合闸的回路中，仅投入故障报警等信号即可。为此，与设计沟通进行合闸闭锁回路修改，将不重要的报警信号例如加热器电源缺失等剔除出合闸闭锁回路，以防止再次由于此种因素造成全厂失电。进行接线修改后，再次进行全厂失电切换试验，成功切换至备用电源侧供电。
3.2 慢切换装置切换失败后控制指令持发问题
当慢切换装置手动或者由于母线失压等原因启动切换时，当工作断路器跳开后，备用断路器合闸指令为持发指令，一旦触发必须进行复位后才能取消合闸指令，否则一直存在。但是如果由于一些备用断路器合闸闭锁的条件存在，导致切换失败，如果现场没有进行慢切换装置复位，则备用断路器合闸指令一直存在，当检修人员排除故障的时候，一旦备用断路器合闸闭锁的问题排除掉，立即发生断路器非可控的合闸操作，而此时一旦有人在断路器下游或者其它断路器送电相关地方，很大可能发生触电危险。
改进措施一：及时进行慢切换装置复位操作；
经现场检查以及与厂家沟通发现，当慢切换装置启动切换的时候，其合闸指令为大电流形式触发，而装置本身不具备切断大电流的能力，一旦发出切换指令，只有进行装置的复位才能实现装置指令的切断。故要求无论装置切换成功与否，一旦装置启动切换操作后，都要及时的进行装置的复位操作，以免造成触电的风险。
改进措施二：将装置的持发指令改为脉冲指令；
将装置的切换指令由持发指令改为脉冲指令，但是此种操作也有不足之处，最大的危险是如果发生切换失败，导致切换指令一直存在，此时大电流指令的一直存在可能造成慢切装置内部板卡烧坏或者断路器线圈的烧坏。最好的办法是加入大功率的外部重动继电器，通过继电器的接点来切断切换指令，避免慢切换装置切换指令持发造成的风险。
4 总结
慢切换装置作为厂内电源切换的重要系统，其功能能否可靠实现至关重要。本文结合慢切换装置调试过程中发现的问题，结合设计、厂家图纸进行认真分析，提出切实可行的解决方案，解决了现场调试过程中出现的问题，提高了厂内电源切换的可靠性。其相关经验可以为核电厂进行设计以及切换装置调试提供借鉴，作者水平有限，不足之处，敬请指导。
参考文献：
[1]熊信银、朱永利：<<发电厂电气部分（第三版）>>，中国电力出版，2004；
[2]袁小华：<<电力工程>>，中国电力出版社，2007；
作者简介：
弥山山，助理工程师，维修处，现从事继电保护专业；
徐日升，助理工程师，维修处，现从事继电保护专业；
论文作者:弥山山,徐日升
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/25
标签：装置论文; 电源论文; 指令论文; 母线论文; 断路器论文; 回路论文; 全厂论文; 《电力设备》2016年第12期论文;