摘要:本文对低压厂用电常规继电器式BZT装置的可靠性和局限性以及微机型BZT装置的可行性和优越性进行了分析,并建议用微机型替代常规继电器式BZT装置,旨在进一步提高继电保护及自动装置的可靠性,满足现代化电力生产的需要。
关键词:BZT装置;可靠性;分析
一、BZT装置简介
BZT装置是备用电源自动投入装置,当工作电源因故断开以后,能自动的、迅速的将备用电源自动投入工作。它是保证发电厂、变电站安全运行,保证重要用户可靠供电的重要措施,是保证厂用电源可靠运行的重要装置。根据厂用母线对供电可靠性的要求,最好由两个电源供电,当一个电源故障时,另一电源能继续供电。一般厂用母线段数较多,每段设两个电源,设备增多,且运行也不经济,采用备用变压器自动投入装置后,数台工作变压器可以共用一台备用变压器,任一工作变压器事故跳闸后,备用变压器即自动投入,保证了不间断供电,又节约了设备及运行费用。
1、BZT装置应满足以下基本要求:
(1)工作母线不论因何原因失去电源,BZT装置都应将备用电源投入。
(2)投入备用电源的动作应尽量快,使停电时间尽可能短,以改变异步电动机的自启动条件。
(3)工作电源断开以后,备用电源才能投入。这是为防止把备用电源投入到故障元件上,以致扩大故障,扩大设备损坏程度,且达不到恢复供电的要求。
(4)BZT装置只动作一次。以免在母线上发生持续性故障时,备用电源多次投入造成更大的损坏,而又不能恢复供电。
(5)电压互感器保险熔断时,BZT装置不应误动作。
(6)当备用电源无电压时,BZT装置不应动作,因为动作是无效的。
2、BZT装置的整定:
(1)检查工作母线电压用的低电压继电器的整定值,一般为25%的额定工作电压。
(2)检查备用电源电压的电压继电器的整定值,应按最低母线工作电压考虑,一般不低于70%工作电压。
(3)BZT的时间整定,应比直配线保护装置的动作时间大一个级差。应尽可能缩短整定时间,一般最好在1—1.5S之间。低压侧的BZT装置的整定时间,应较安装在高压侧的大一个级差,以避免不必要的动作。
二、可靠性问题的提出
众所周知,对于继电保护及自动装置的四个基本要求是:选择性,灵敏性,快速性,可靠性。随着电力的发展,电网规模和电厂单机容量的日益扩大,对自动装置的可靠性要求提到了一个新的台阶,更加细化,微化,自动装置的可靠正确动作显得尤为重要。作为切换厂用负荷重要后备电源的BZT装置同样面临此类问题,以前大家往往重视高压厂用电BZT装置的可靠性,忽视低压厂用电BZT装置的可靠性,近几年来,随着电厂自动控制技术的发展,辅机的联锁已由电气联锁转向热工联锁,往往一个低压重要辅机的失压跳闸,就可能通过热工保护产生一系列联锁反应,使小问题扩大化,危及机组的正常安全运行。因此从低处提高自动装置的可靠性已迫在眉睫。常规继电器式BZT装置回路多,可靠性差,涉及设备多,其涉及到11个低电压继电器和14个中间继电器。低电压继电器为常动型继电器,其接点运行一段时间后往往不能可靠返回,从而影响整个回路的正确动作,因此微机型BZT装置的可行性、可靠性分析提上日程。
三、可靠性问题的分析
常规型BZT装置在运行中的可靠性分析:
1、继电器性能不稳定所造成的回路不可靠性
继电器性能不稳定主要反应在电压继电器上,电压继电器为常动型继电器,正常运行时长期处于动作状态,因压力持久易造成触点弹片变形,当母线电压降低或母线失压时,电压继电器不能可靠返回,造成BZT闭锁,从而使备自投失败。
2、经过的继电器过多所造成的回路不可靠性
在BZT装置回路分析过程中,我们发现整个回路涉及到11个低电压继电器和14个中间继电器,这25个继电器必须同时正确动作才可保证备自投的成功,这其中包括性能不稳定的11个低电压继电器。继电保护及自动装置回路的设计宗旨为用最简单,最少的电器元件完成最佳的操作任务。继电器越多,则回路的故障几率越大,备自投回路不能正确动作的不可靠因素就增加。
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3、各继电器回路分布不集中所造成的回路不可靠性
在BZT装置回路中,因其涉及到工作变压器高低压两侧和备用变压器高低压两侧不同电压等级的一次电器元件,故其二次回路在工作变低压侧开关,工作变高压侧开关,备用变低压侧开关,备用变高压侧开关,工作变低压PT回路,备用变低压PT回路以及集控操作继电器屏上均有分布。各回路工作环境不同,运行状况不同,各电气元件动作相互影响,也使备自投回路不可靠动作的因素增加。
4、信号指示的不明确所造成值班人员误判断的不可靠性
因BZT装置没有专一的信号指示光字牌,当其动作时不能直观明了的指示其动作状态,也不能指示动作原因,是操作引起备自投启动,保护动作引起备自投启动,母线电压降低引起备自投启动还是高压侧开关联跳低压侧开关引起备自投启动。因动作原因指示不明确造成值班人员误判断,不利于对事故原因的追查。
四、微机型BZT装置简介
对以上常规型BZT装置可靠性的分析,反应了原常规继电器式BZT装置的缺陷和不完善,用先进技术和全新理念制造的新型微机型BZT装置的优越性就体现了出来。微机低压备用电源自投装置是在微机高压厂用电快速切换装置的基础上研制而成的,在硬件和软件上,采用了快切装置的成熟技术,结合BZT装置本身的技术要求,进行了相应的调整补充,适用于发电厂低压厂用系统1个备用段(或备用进线)备一个工作段的场合,也可用于其他1备1场合。它能够保证在故障电源失去时快速有效的进行备用电源切换。其主要功能如下:
1、自投功能
● 工作电源进线开关跳闸后,自投备用电源。
● 工作母线失压,跳开工作电源,自投备用电源。
2、联跳自投功能
● 工作电源进线高压侧开关跳闸时,联锁跳开低压侧进线开关,断开工作电源,自投备用电源。联跳由高压侧进线开关辅助接点起动。
3、闭锁功能
● 动作一次后自行闭锁。
● 备用无压,装置将闭锁(该功能可根据需要进行投退)。
● PT断线,装置将闭锁。
● 自检结果异常,装置将闭锁。
● 工作、备用进线开关位置异常,装置将闭锁。
4、自检及故障分析功能
当装置检测到有闭锁或故障情况时,装置会自动报告异常原因。可显示自投动作的时间、动作原因、动作时有关测量值及出口命令执行情况等参数,可供事故分析参考。
五、微机型BZT装置的可行性分析
微机型BZT装置除在性能上优越,功能上强大外,其外部接线也简单明了,使其在实际生产和应用中的可行性大大提高。下面以我厂为例,说明微机型BZT装置在实际生产中的良好应用。
我厂380V厂用系统共有16段,其中比较重要的设有BZT装置的共有6段,380V工作ⅠA、ⅠB段,380V工作ⅡA、ⅡB段,380V公用ⅠA、ⅠB段,如后附图4所示,这6段主要带一些重要的辅机和公用负荷,对电源的持续性供电要求较高,因此针对这6段将原有的常规继电器式BZT装置改成微机型BZT装置。
6段负荷共需6台微机型BZT装置,为满足装置对环境工况的要求,又便于安装调试和运行人员的操作巡视,将6台微机型BZT装置组装于一屏,放置在继电保护保护间。在安装接线中,不用更改原回路,不用重新放置电缆,利用原回路即可完成微机型BZT装置的接线安装工作,接线简单方便,回路清晰。
六、结论
经过以上论述,让我们认识到常规继电器式BZT装置的不可靠性和局限性,以及其功能上的薄弱,和微机型BZT装置的强大功能。在对自动装置要求越来越来高的今天,我们应多从多方面着手,全面的提高设备的可靠性,保证整个电网的安全运行。
参考文献:
[1]电气设备运行.水利电力出版社,1998.2
[2]电力系统继电保护实用技术问答.中国电力出版社,1997.1
作者简介:
王瑜(1974-)女 高级工程师 南阳方达发电运行有限公司电气主任工程师。
论文作者:王瑜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/23
标签:装置论文; 继电器论文; 回路论文; 电源论文; 微机论文; 动作论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第21期论文;