窦道娟

(江苏省新沂中等专业学校，江苏 新沂 221400)

1 厂用电切换

厂用电是发电厂或者变电所在生产过程中，自身所使用的电能，它是电厂正常运行的保障。厂用电系统指由机组高、低压厂变和停机/检修变及其供电网络和厂用负荷组成的系统，也是电厂自用的供电系统。厂用电切换是在对电源以及设备的启动、停机、消缺或者电源故障等情况下必须进行的，它是一个非常复杂的机电动态过程，主要在发生事故的切换中，电流、电压、频率等都会发生快速的变化，一旦切换出现问题就会造成切换的失败和设备的损坏。

2 厂用电切换的现状分析

2.1 当前我国厂用电切换方法

随着技术的更新，我国的切换主要有：(1)开关设备，切换是对设备以及电源的操作控制，那么就会有开关设备，当前的开关设备主要有少油开关和真空开关。首先少油开关，它的分闸的时间大概是0.1s，合闸的时间差不多是0.2s，离散性比较大，这种开关现在基本上已经淘汰，是早期电厂经常使用的。另外真空开关，它的分闸合闸的时间在40～60ms、50～80ms，这也是现代最常用的开关。(2)厂用电切换方式，现在自动化系统的研究，主要使用的自动切换方式，一是电厂的工作电源开关跳开后，经过检定立即合备用开关的快速切换方式；二是残压检定或者延时的慢速切换方式。(3)切换的装置，在最开始的发电厂，是没有专门的厂用电切换装置，厂用电的切换都是通过继电器来实现顺序逻辑、残压检定、延时，后来随着大型机组的适应，就研发采用了集成型专用切换装置，它把手动切换、自动切换以及低压减载于一体，功能比较齐全。

2.2 厂用电切换的问题分析

通过切换的原理可以发现，厂用电切换与厂用电系统所受到的冲击有关，与断电时间、电动机自动启动稳定性有一定的关系，那么当前所存在的主要问题有：(1)残压延迟慢速切换的时间比较长，每一次进行开合闸都需要1～2s，对机炉的运行会造成一定的影响，采用慢速切换的方法，经常会出现停炉的情况，造成机组停止运行，带来损失。(2)快速切换方法没有同期闭锁，通过上述的分析，在备用电源合上的时候，其之间的相位差比较大，合闸的冲击电流也就会增大，导致切换失败。内蒙古的某电厂有过相应的切换失败分析，因为切换时间的不当，让其相位差达到了180度，而冲击电流达到了3.75,最终导致切换失败。(3)因为差压、频率差、相位差等原因，导致切换的失败，主要是对应的继电器、电子型以及集成型的相关问题。一是以在工作电源断开之前，母线电压与备用电源电压之间的电压差、相位差等的比较结果作为依据，但是实际上，却应该是在工作电源断开之后的比较结果作为依据，才能避免不对称的故障造成的判断错误。二是动态特性比较差，计算相位差以及频率差的方式只能适合在稳态的情况下，如果在动态的情况下，其就会达不到对应的计算要求，存在较大的误差。(4)因为初始相角的问题，导致切换失败。

3 厂用电切换方法的创新研究

现代的电厂，真空开关已经取代了少油开关，这对厂用电切换有着很大的积极作用，对于上述问题，如何提高切换的成功率，实现新型切换方法的应用，确保切换方法的可靠性，提出了同期捕捉切换，为了保证安全，电动机的承受电压不能超过1.1倍额定电压，如果在相位差为0度的时候合上备用电源，其电压差最小，冲击电流也就最小，不仅能确保相关设备的运行安全，还能保证切换的成果。就以此展开研究，对其中试验数据的分析，在300MW机组以相位差为0度合上的目标展开，最终确定工作电源断开厂用母线电压与备用电压相同，断开0.45～0.65s之后，残压与备用电压相同，证明同期捕捉切换方法的实现，断电的时间0.45～0.65s。同期捕捉切换方法的应用，更加安全可靠，能够解决初始角、时间、故障等问题，避免造成切换失败。

4 结束语

本章通过对厂用电切换动态的阐述，对一些厂用电切换的相关的开关设备、切换方法以及切换装置进行了详细的分析，根据现代的电厂，发现主要影响厂用电切换的开关的设备、切换的条件和方式、切换的装置、系统的结构、运行的方式和故障的情况，提出了新型的切换方式同期捕捉切换方法，其安全可靠，又在很大程度上降低了相位差、频率差幅值的误差，提高了精准度。