石化企业电网抗“晃电”解决方案的应用(共6页).docx

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石化企业电网抗“晃电”解决方案的应用
郭晃电”方案
针对舟山石化电网正常运行方式为分列运行的特点，采取在10kV装置配电室安装“快切装置”的方案，解决高压电动机抗“晃电”的问题。
快切装置简介
（1）母线残压的形成
如图2所示供电系统图，正常运行时1DL和2DL合闸运行，3DL分闸处于热备用状态，进线1和进线2互为备用。现以进线1到进线2切换为例做说明：当进线1故障“晃电”时，快切装置将会先跳开1DL，这时母线1整段失电。由于机械惯性，电动机将会惰行，从而使得电动机转子电流磁场在定子绕组中反向感应电势，形成反馈电压。由于石化企业的特点，一般母线上连接着众多电动机，从而形成了合成反馈电压，俗称母线残压。由于电动机转子转速将
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会从额定值逐渐减速，那么转子感应电势也会逐渐衰减，因此母线残压的幅值将逐渐衰减。通常电动机总容量越大，母线残压幅值的衰减速度越慢［5］。
图2：一次供电系统简图
（2）快切装置的应用
从“母线残压的形成”可知，电网“晃电”时，石化企业母线残压的幅值不是立即降到零，而是一个逐渐衰减的过程，这样就给快切装置提供了合上备用电源的机会，从而解决了因电网“晃电”致使高压电动机跳停的问题。
如图3所示，第一个机会是失电后瞬间，失电侧母线残压与备用侧母线电源电压之间的相差、角差及频差很小，满足快切装置动作设定值，此时快切装置立即合上备用电源，既保证了电动机安全连续运行，又不会使电动机转速下降太多，而且母线残压幅值还在额定电压的90%以上，这就是所谓的快速切换；第二个机会是残压与备用电源电压相角第一次重合时合上备用电源，这时母线残压仍在额定电压的80%以上，给电动机造成的冲击也比较小，在电动机可以承受的安全范围之内，并仍然维持高压电动机连续运行，这就是所谓的同期捕捉功能；第三个机会是当残压基本衰减完毕，及其幅值进入无压定值（25%～40%）范围后合上备用电源，此时电动机已跳停，传统的备自投就是工作在这一区域［6］。
图3：快切装置三个切换区域示意图
高压电动机抗“晃电”应用
快切装置切换动作需要两个条件，第一，启动判据，即发生“晃电”时，需要提供给快切装置一个启动信号；第二，合上备用电源的条件，即待并的两条线路电源电压之间的相差、角差、频差满足快切装置合闸设定的条件，才能合上备用电源。在这两个条件中，启动判据最为重要，快切装置启动的越快越早为下步合上备用电源抢到了时间，因此它是决定快切装置能否在“快速切换区域”合上备用电源，解决高压电动机抗“晃电”的关键。
（1）选定线路光纤差动保护作为启动判据，解决内部线路“晃电”问题
石化企业线路保护一般配有速断保护、过流保护、光纤差动保护等。由于光纤差动保护装置价格比较昂贵，老的石化企业较少采用，而速断保护一般又无法保护线路全线、存在死区，因此为了解决这一问题