摘要：化工裝置大部分對(duì)供電的要求都較高，且是連續(xù)生產(chǎn)的，突然斷電而不能很快的恢復(fù)供電將有可能產(chǎn)生爆炸，造成人身傷亡，使設(shè)備損壞，且難以修復(fù)，或生產(chǎn)聚合等現(xiàn)象，生產(chǎn)出大量廢品，造成全線停車，給企業(yè)帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失，故需根據(jù)工程需要設(shè)置可靠的備用電源自動(dòng)投入裝置可以提高供電可靠性減少重大的經(jīng)濟(jì)損失。
關(guān)鍵字：可靠性 備用電源自動(dòng)投入 聯(lián)鎖
化工裝置大部分對(duì)供電的要求都較高，大部分用電設(shè)備為二級(jí)負(fù)荷，有的裝置還有一少部分一級(jí)負(fù)荷，而化工企業(yè)一般都是連續(xù)生產(chǎn)的，突然斷電而不能很快的恢復(fù)供電將有可能產(chǎn)生爆炸，造成人身傷亡，使設(shè)備損壞，且難以修復(fù)，或生產(chǎn)聚合等現(xiàn)象，生產(chǎn)出大量廢品，造成全線停車，給企業(yè)帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，對(duì)供電的可靠性提出了較高的要求。
為了解決這一問題，化工裝置一般都是雙回路供電，正常時(shí)兩路同時(shí)供電，互做備用，加裝備用電源自動(dòng)投入裝置（BZT），當(dāng)其中一路電源發(fā)生故障時(shí)，BZT投入，另一路電源將帶所有負(fù)荷，或一、二級(jí)負(fù)荷，另外利用自動(dòng)再起動(dòng)環(huán)節(jié)來滿足連續(xù)生產(chǎn)的要求。而對(duì)供電可靠性要求更高的一級(jí)負(fù)荷，只有采用UPS、EPS或柴油發(fā)電機(jī)來滿足其對(duì)供電可靠性的要求。
現(xiàn)代電力技術(shù)的不斷發(fā)展，也要求變電所設(shè)備裝設(shè)各種自動(dòng)裝置，而這些自動(dòng)裝置在變電所的主要作用有以下幾點(diǎn)：
1． 保證可靠供電，消除運(yùn)行人員在執(zhí)行某項(xiàng)操作時(shí)可能發(fā)生不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤的動(dòng)作。
2． 減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度或代替人的活動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
3． 保證電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，使運(yùn)行人員及時(shí)準(zhǔn)確地判斷運(yùn)行中的異常情況，并及時(shí)進(jìn)行處理。
自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性。而如何利用電氣聯(lián)鎖來實(shí)現(xiàn)以上的要求，并防止人為操作次序的錯(cuò)誤而造成的停電事故則是本文要敘述的重點(diǎn)。
一、BZT的基本方式
化工企業(yè)供電系統(tǒng)中，BZT一般有兩種基本方式：
1． 具有一條正常工作線路和一條熱備用線路，BZT裝置控制熱備用線路的進(jìn)線開關(guān)，當(dāng)正常工作線路發(fā)生故障并切除后，備用線路自動(dòng)投入，即所謂的單方向BZT?；ぱb置的保安電源一般采用此種方式。
2． 具有兩條獨(dú)立工作線路的變電所，BZT裝置控制母線的分段開關(guān)，正常時(shí)，分段開關(guān)斷開，當(dāng)其中任何一條工作線路發(fā)生故障并切除后，分段開關(guān)自動(dòng)投入，由另一線路供全部負(fù)荷，或一、二級(jí)負(fù)荷，即所謂的雙方向BZT?；ぱb置的變電所一般均采用此種方式。
二、備用電源自動(dòng)投入裝置的接線要求
1． 保證備用電源在電壓、工作回路斷開后才投入備用回路。
2． 工作回路上的電壓，不論因何原因消失時(shí)，自動(dòng)投入裝置均應(yīng)延時(shí)動(dòng)作。
3． 手動(dòng)斷開工作回路時(shí)，不起動(dòng)自動(dòng)投入裝置。
4． 備用電源斷路器的合閘脈沖應(yīng)是短脈沖的，只允許自動(dòng)投入裝置動(dòng)作一次。
5． 備用電源自動(dòng)投入裝置動(dòng)作后，入投到故障上，必要時(shí)，應(yīng)使保護(hù)加速動(dòng)作。
6． 備用電源自動(dòng)投入裝置中，可設(shè)置工作電源的電流閉鎖回路。
7． 裝有同步檢查或低電壓啟動(dòng)的備用電源自投裝置，為防止工作電源的電壓互感器二次側(cè)熔斷器熔斷或其它原因引起的BZT誤動(dòng)，應(yīng)設(shè)信號(hào)或閉鎖裝置。
8． 為使運(yùn)行人員及時(shí)了解工作電源與備用電源的工作狀態(tài)，應(yīng)設(shè)置必要的信號(hào)，如備用電源無電壓信號(hào)等。
9． 對(duì)設(shè)低壓啟動(dòng)的BZT裝置，當(dāng)工作電源電壓下降或消失，且電源母線上的電壓下降或消失，而備用電源母線上保持一定電壓數(shù)值時(shí)，才允許自動(dòng)裝置啟動(dòng)。
三、6kV自動(dòng)切換系統(tǒng)的組成實(shí)例
該系統(tǒng)由低電壓檢測(cè)及啟動(dòng)裝置和備用電源自動(dòng)投入裝置等組成，本文著重介紹的是與以往系統(tǒng)的不同之處，即在電源側(cè)和母線上各加一套電壓互感器，在電源側(cè)多加的這套電壓互感器可以用來監(jiān)測(cè)電源側(cè)電壓及做為低電壓檢測(cè)而啟動(dòng)備用電源自動(dòng)投入裝置，該系統(tǒng)的詳細(xì)聯(lián)鎖原理見下面對(duì)主要開關(guān)操作原理的邏輯要求。
與以往系統(tǒng)不同的是本文所介紹的系統(tǒng)中還多兩個(gè)選擇開關(guān)，一個(gè)為自動(dòng)、手動(dòng)選擇開關(guān)，該開關(guān)打到自動(dòng)位置時(shí)，BZT裝置投入運(yùn)行，開關(guān)打到手動(dòng)位置時(shí)，則BZT被解除。另一個(gè)選擇開關(guān)是跳閘位置選擇開關(guān)，共設(shè)有三個(gè)位置：進(jìn)線A跳閘、進(jìn)線B跳閘和母線跳閘。詳細(xì)應(yīng)用見下面介紹。
1. 6kV變電所自動(dòng)切換系統(tǒng)邏輯圖
本圖是按電源B故障繪制的。見附圖1。
從附圖中可以看出正常運(yùn)行情況下，當(dāng)電源B側(cè)出現(xiàn)低電壓，且過流保護(hù)沒有動(dòng)作，或進(jìn)線B開關(guān)被打開，且過流保護(hù)也沒動(dòng)作，在這種情況下還要進(jìn)一步確認(rèn)B段母線是否也出現(xiàn)低電壓，且A段母線電壓正常，以避免B段電源低電壓誤操作而引起不必要的切換。若這些條件全部滿足，跳B段進(jìn)線開關(guān)，合母聯(lián)開關(guān)。
2. 6kV變電所恢復(fù)兩路供電邏輯圖
當(dāng)故障段電源恢復(fù)供電后，若供給該變電所的兩回線路允許短時(shí)并車，則按附圖2所示的邏輯圖進(jìn)行設(shè)計(jì)則可在工藝裝置不停電的情況下完成恢復(fù)兩路電源供電的切換。
從該圖中可以看出，該圖的特點(diǎn)是比以往的標(biāo)準(zhǔn)圖多了跳閘選擇開關(guān)43S，當(dāng)該開關(guān)打到母聯(lián)跳閘位置時(shí)，從電氣原理上就保證了必須先合進(jìn)線開關(guān)，后跳母聯(lián)開關(guān)，從而保證供電連續(xù)性。這樣也可以避免以往由于僅靠工作票及操作規(guī)程來進(jìn)行倒閘操作，而在操作時(shí)可能出現(xiàn)人為的誤操作，給生產(chǎn)帶來不必要的損失。
3. 6kV變電所維修切換邏輯圖
當(dāng)需要維修其中一路的進(jìn)線開關(guān)，而這時(shí)又不想中斷供電，則按附圖3所示的邏輯圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，可保證在工藝裝置不停電的情況下，倒閘為一回路供電，維修進(jìn)線開關(guān)。
從該圖中可以看出，該圖的主要特點(diǎn)是比以往的標(biāo)準(zhǔn)圖多了跳閘選擇開關(guān)43S，當(dāng)要進(jìn)行維修進(jìn)線開關(guān)時(shí)，將開關(guān)打到需要維修進(jìn)線開關(guān)位置，這樣就從電氣聯(lián)鎖上保證必須先合母聯(lián)開關(guān)，而后才能跳開需要維修的進(jìn)線開關(guān)，這樣就可避免人為操作可能帶來的失誤。
4. 6kV變電所手動(dòng)操作邏輯圖
任何自動(dòng)裝置都應(yīng)設(shè)置手動(dòng)操作位置，以便于維修及調(diào)試的要求。而手動(dòng)操作時(shí)也應(yīng)滿足一定條件時(shí)，也應(yīng)加一定的電氣聯(lián)鎖，以防止誤操作。附圖中所介紹的就是當(dāng)不允許雙電源并車時(shí)，就應(yīng)按該圖的要求加入電氣聯(lián)鎖。
從該圖中也可以看出，若要手動(dòng)合進(jìn)線開關(guān)，必須在另一段進(jìn)線開關(guān)打開或母聯(lián)開關(guān)打開的情況下，才能合上進(jìn)線開關(guān)。即加了防止并列運(yùn)行的保護(hù)環(huán)節(jié)。同樣道理，若要合母聯(lián)開關(guān)，則必須是兩回進(jìn)線中有一回進(jìn)線開關(guān)是打開的。
四、BZT的動(dòng)作時(shí)間及其選擇性
BZT的動(dòng)作時(shí)間必須考慮上下級(jí)的配合問題，若上級(jí)變電所有BZT，則本變電所的BZT整定時(shí)間以滿足當(dāng)上級(jí)變電所BZT成功，本變電所的BZT就不必投入的要求。而有自動(dòng)再啟動(dòng)電機(jī)的裝置，又要盡量縮短BZT整定時(shí)間，以利于電動(dòng)機(jī)自動(dòng)再啟動(dòng)，且有的化工裝置不允許停電時(shí)間過長，否則容易發(fā)生爆炸等事故。當(dāng)這兩者發(fā)生矛盾時(shí)，首先應(yīng)保證工藝裝置的安全生產(chǎn)要求，縮短BZT整定時(shí)間，當(dāng)電源恢復(fù)供電后，再切換到雙電源供電。
總之BZT整定時(shí)間應(yīng)綜合考慮，即要考慮電氣方面的選擇性，又要考慮工藝裝置的特殊要求，并且針對(duì)每套供電裝置都應(yīng)做具體的分析，制定出一套行之有效的供電方案。
參考資料
1．《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版；
2．《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50062-92；
3．《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》。
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