厂用电切换过程分析
<p>关于#3 机厂用电切换过程中母线低电压分析一、事情经过：8 月 3 日 6KV3C 段母线工作电源进线 PT柜顶部发生三相小动物短路，单元变 B保护正确动作，厂用电快切正确动作，切换过程正常。但切换后，6KV3A、3C 段下游负荷均反映出现“短时失电”现象并有部分负荷跳闸。如：1)捞渣机跳闸辅控网开不起来,就地开启；2）辅控网所有加药泵(净水区和炉内)跳闸3）除灰输送空压机和灰库灰斗加热器跳闸。二、原因分析：故障前 6KV 母线 3A、3B 由单元变 A 供电，3C 母线由单元变 B 供电，9：9：42（DCS 时间，下同） 3C 段因故障造成保护动作，启动厂用电快切，由于 3C 段工作电源进线为故障点，故其切换前电压下降最大（3C 段 Uab 电压最低至 4.95KV） 。#3 机组厂用电备用电源自动切换为无时限快速切换，由附图一电流变化可见小于 120ms 切换即完成。此过程母线为瞬时欠压，即瞬时的电压降低，而不是电压的消失。发生故障的瞬间工作电源切除，由于感应电动机转子的磁链不能突变，原有的电流将继续存在，并在定子绕组端子间感应电压（即电动机馈电电压） 。该感应电压并不立即下降，而且能保持相当长时间，此电压反映为母线残余电压。该残压将随时间而衰减，即残压的幅值在渐渐减小，并且和系统的相位差在随时间变化而变化。如下图所示：Ud母线上的残压Us电源电压Xs电源的等值电抗Xm母线上电动机组和低压负载的等值电抗( 折算到高压厂用电压)电源切换后，厂用系统电动机上承受的电压 Um=U·X m/(Xs+Xm)：令 K=Xm/(Xs+Xm)则 U=KU当实现备用电源切换到母线上时，电动机上将突加一个电压 KU ，如U过大会对电动机造成很大的冲击电流，如果切换时间愈短，则U 愈小，对切换越有利。在电力工程电气设计手册(2)第 221 节指出：当 K0.67 时，在0.3 s 以 内切换时是安全的。#3 机组本次快切时间在 120ms 以内，参见厂用电切换前后 3A、3C 母线 Uab 随电泵 Ic 变化示意图（以下简称为示意图）9：9：429：9：43 区间。因此厂用电快速切换过程中 6KV 系统不存在短时失电现象，不可能造成负荷失电跳闸，厂用电切换完全满足正常工作要求。厂用电切换至备用电源后，3A、3C 段均由 22A 启备变供电，两段母线在电气上相连。检查 3A、3C 段负荷（风机、循泵、凝泵、低压厂变等）在厂用电切换后运行状态，由附图二主要负荷电流和 3A、3C 段母线负荷电流可见电动机再起动非周期电流的冲击在 9：9：47 后处于衰减阶段，母线电压在逐渐恢复中。此时系统于 9：9：50 启动电动给水泵（由 3C 段供电） ，电动给水泵额定一次工作电流为 974A，起动时的最大不平衡电流（参见定值整定）：.unbstapcerstNIKI210.897415.A本次起动中实际不平衡电流达 1220A。由附图三可见，正是由于电动给水泵起动，起动电流导致 3C 段负荷电流急剧上升（启动前 3C 段负荷电流仅为 120A） ，最高达 3797A（三相） ，导致 3C 段尚未稳定的母线电压急剧下降。由于此时 3A 段、3C 段、 4A 段均由 22A 启备变供电，3A 段再起动结束的风机、循泵、凝泵等大负荷电动机由于母线电压下降，为保持输出转矩维持正常运行，负荷电流增加（参见附图二） ，与电动给水泵起动电流叠加，进一步拉低母线电压，造成母线电压最低至 5.34KV，使 3A、3C 段母线在 9：9：509：9：55 形成长达 6s的低电压工作状态。随着电动给水泵启动结束，3A、3C 段母线电压于 9：9：55回复正常，6KV 各负荷恢复正常运行。由此可见，6KV 系统 3A、3C 段下游负荷所反映母线“短时失电” 现象并伴有部分负荷跳闸，应为厂用电切换成功后，在极短时间内启动电动给水泵，导致 9：9：509：9：55 这一时间段内3A、3C 段母线电压骤降运行所致。三、采取的措施：建议修改控制逻辑：在机组跳闸，厂用电切换、锅炉 MFT 动作跳气泵时，不要此时启动电泵。平圩二电安生部电气专业2007.8.8厂用电切 换前后 3A、3C 母线 Uab 随电泵 Ic 变化示意图 6.333797A 段 Uab4.956.0842 43 47 50 556.28 6.335.365.866.23 6.285.34C 段 Uab电动给水泵 Ic458短时失电时间注： DCS 趋势显示时间最小精度为 1 秒，厂用电实际切换时间远小于本示意图时间间隔（大约在 66mS），详 情参见附图一。附图一附图二附图三 </p>
