关键词：发电厂自动化系统；电源切换装置可靠性；测试方法研究
引言
今天，解决电站自动运行安全问题的最好办法是在电源中安装开关设备，一是迅速将故障设备从系统中移除，二是快速从故障回路输电，提高供电的安全性和可靠性。目前全国普遍采用备用自流，一条用于自流，一条用于两路供电，母联断路器在合位，另一条用于备用。供电线路故障时断路器关闭，并打开备用入口，从而恢复供电；第三是母联备自投,表示两路分开供电，接箍断路器在分开位置，当一路故障时，断路器断开，母联断路器合闸，使故障进线负荷转为正常进线供电。
1、电厂用快速切换装置的工作原理
在相应工厂使用快速切换装置时，电站应实现电源切换。但是，在计算机操作下切换控制需要确保特定过程不受影响，切换过程能够有效、平稳地运行，尽可能避免硬件故障。这就要求在工厂切换快速装置和连接辅助接触点时使用工作开关，从而完成备用电源的启动工作。发电厂还需要对母线电源、备用电源的频率差、压差和差异进行研究，并切换母线电源和备用电源，以更好地保证它们在一段时间内运行。与此同时，电厂内的母线电源与备用电源间的相角差与最大时区别为180°角，两者之间切换和关闭发动机时撞击引起巨大的动力装置。因此，工厂快速切换设备应该包括固定延迟切换模式，以便最终确保发电厂之间的电源切换。
2、电源切换装置故障原因分析
(1)快速切割装置连接错误，导致电流矢量反极性。(2)快速切断装置定值设置错误，导致反功率保护误动作。(3)负荷方式改变，不及时调整运行方式。可以看出，故障原因是，无功补偿装置投入运行后，由于现场生产过程负荷变化，无功补偿没有及时进行调整，导致现场生产过程负荷减小时出现无功补偿现象，同时快速切断装置回功率启动装置小，无功补偿引起的回功率故障未能避免。(4)发电厂备用电源失去控制:在发电厂运行过程中，为了完成工作，需要使用工厂快速切换装置，应尽可能快地进行切换装置改造，并使用备用电源、工作电源进行切换，以尽可能避免运行时备用电源出现问题，从而使工厂难以通过快速切换装置快速切换。同时，由于开关装置中的报警系统，电站快速装置在重复使用过程中，常常难以按照信号模式对工厂进行快速装置重新处理。但是，如果备用电源一直处于失电监测状态，则由于故障，电源系统将难以恢复到下一阶段的正常状态。工厂快速切换装置的出现是备用电源损耗监测失灵的原因。这是因为返回状态设置往往不够完整和具体。因此，通过快速切换装置观察工厂出现的备用电源损失，可以进一步实现工厂快速切换装置之间的切换，也可以尽可能避免切换问题。同时，在快速切换装置失去同一接线的切换功能后，工厂，包括快速切换装置，只能进行馀压切换，这对工厂正常运行快速切换装置很重要，也能帮助快速切换装置与母线工作电源和发电厂备用电源切换。
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3、电源切换装置测试方法
3.1主电源电压降低切换
通过调压器逐渐降低主电源的电压，直到切换装置继电器动作，输出从主电源位置切换到备用电源，记录输出电压，应不低于170V，模拟负荷应保持正常，工控计算机不能复位或宕机。开关装置应发出主电源故障报警。通过调压器逐渐恢复主电源电压，直到切换装置继电器动作，输出从备用电源位置切换到主电源，记录输出电压，应不低于180V，模拟负荷应保持正常，工控计算机不能复位或宕机。切换装置应发出主电源恢复信号。
3.2备用电源监测
关闭备用电源开关，测量输出电压，应与主电源电压一致。切换装置应保持输出不变，模拟负荷应保持正常，工业控制计算机不能重置或宕机。开关装置应发出备用电源的紧急报警信号。打开备用电源开关测量输出电压，该电压应与主电源电压相符。切换装置应保持输出不变，模拟负荷应保持正常，工业控制计算机不能重置或宕机。开关装置应发出备用电源恢复信号。通过调压器逐渐降低备用电源的电压，测量输出电压，应与主电源的电压相匹配。切换装置应保持输出不变，模拟负荷应保持正常，工业控制计算机不能重置或宕机。降低备用电源电压，直到切换装置发出备用电源故障信号，记录备用电源电压不低于170V。使用压力调节器逐渐恢复备用电源的电压，直到切换装置发出恢复备用电源的信号。记录输出电压不低于180V，模拟负荷保持正常，工控计算机不能投放或宕机。
3.3电源切换装置失电测试
在电源切换装置失电检测方式上，考虑接入自动化系统的实际操作性，失电检测方式采用继电器组成检测电路。电源切换装置的相电压为220V，选用线圈电压为交流220V的继电器，在切换装置输出端的三相（LA、LB、LC）取电，每相接入一个继电器共用三个继电器，且三个继电器共用零线，电源切换装置的三相电源检测信号采用串联连接，组成电源切换装置失电检测反馈至自动化系统的失电报警信号。自动化系统与电源切换装置采用硬线无源干节点接口，通过中间继电器进行型号隔离，通过干节点接入I/O模块，实现与上位机通讯，对电源切换装置的运行状况进行监测，有异常时及时发出报警信息，通过自动化系统及时报出。正常情况下继电器1kA、2kA、3kA是得电状态，继电器的常开触头1kA、2kA、3kA是闭合状态，电源切换装置的失电检测电路反馈给自动化工作站一个正常运行的工作状态，当电源切换装置的输出电源有异常或检测继电器故障时，有异常输出的相线或故障的检测继电器将失电，此继电器常开触头恢复常开状态，电源切换装置传输给BAS正常工作的信号将中断，将电源切换装置失电的信号反馈到自动化工作站。值班人员可即时查看设备状态，I/O点例如：信号=1，运行；信号=0，异常。
结束语
综上所述，通过对发电厂自动化系统电源切换装置进行测试，对于主电源电压切换、备用电源监测、电源切换失电检测信号接入自动化系统，实现了对电源切换装置的失电报警监视，能远程监视电源装置的运行状态。在测试过程中，电源切换装置输出发生异常时，自动化工作站能实时反馈报警信息，值班人员能及时发现报警信息，及时通知维修人员进行处理，提高了故障处理效率，降低了重要设备发生故障的影响范围。
参考文献：
[1]窦占顺.考虑厂外备用电源的发电厂厂用电快速切换研究[D].山东大学,2018.
[2]谭伟盛.云浮C发电厂厂用电系统改造方案研究[D].华南理工大学,2018.
[3]刘伟.丰镇发电厂UPS电源系统改造及应用研究[D].华北电力大学,2018.
[4]李杜海.小漠电厂高压厂用供电电源系统设计及应用[D].华南理工大学,2018.
[5]贾帅乔.厂用电源切换原理分析及系统改造[D].华北电力大学(北京),2017.
论文作者:谢军
论文发表刊物:《中国电业》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/24
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