快切装置的研究与应用

快切装置的研究与应用

张士博

中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司 辽宁辽阳   111000

摘要：随着国家对石化行业安全环保问题的愈发重视，石化行业能够平稳生产对企业的生产经营愈发重要。电力系统的供电可靠性、稳定性对石化装置的稳定生产起到至关重要的作用，晃电不停装置成为石化行业电力系统的工作目标。快切装置的出现与应用让这一目标可以实现。本文主要介绍了快切装置的工作原理、特点及其在电力系统中的重要应用。通过对快切装置的深入分析，阐述了其在提高电力系统可靠性和稳定性方面的显著优势，并对未来快切装置的发展趋势进行了展望。

关键词：快切装置、电力系统、可靠性、稳定性

引言： 

在现代电力系统中，供电的可靠性和稳定性至关重要。快切装置作为一种重要的电力设备，能够在电力系统发生故障时，快速、准确地实现电源切换，保证重要负荷的连续供电，对提高电力系统的安全性和稳定性具有重要意义。石化行业通过改造或新建项目时应用快切装置，可以有效保证供电稳定性，保证装置稳定生产，避免生产波动、装置停车等生产事故的发生。
 

1.快切装置的工作原理 

快切装置主要通过监测电力系统的电压、频率等参数，当系统发生故障时，迅速判断故障类型和位置，并在极短的时间内完成电源切换。其工作过程主要包括以下几个步骤： 
1)故障检测：实时监测电力系统的运行状态，当检测到故障信号时，立即启动切换程序。
2)切换判断：根据故障类型和系统运行情况，判断是否需要进行电源切换。
3)切换执行：在确定需要切换后，快速断开故障电源，同时投入备用电源，实现电源的无缝切换。 
 

2.快切装置的特点
 

1）快速切换：能够在几十毫秒内完成电源切换，最大限度地减少对负荷的影响。
    2）准确性高：通过精确的故障检测和切换判断，确保切换的准确性和可靠性。
    3）适应性强：可适用于各种不同的电力系统结构和运行方式。
    4）智能化：具备自诊断、自恢复等功能，提高了装置的可靠性和稳定性。
 

3.快切装置起动方式
   

装置可提供品质因数起动、逆功率起动、失压起动、快速保护起动、开关误跳起动、手动起动方式。

1）品质因数起动：对系统电压幅值、相角、频率，电流等电量参数综合判断，对不同故障进行相应的处理；

2）逆功率起动： 装置检测到进线处有母线指向线路方向的功率输出时，即判断故障发生在电源侧，立即起动切换；

3）失压起动：电压幅值低于定值，且时间大于定值时起动装置进行切换，做为品质因数的补充和后备，确保起动判据的可靠；

4）快速保护起动：线路纵差或主变差动保护、瓦斯保护动作信号起动装置进行切换，此起动方式最优先使用；

5）误跳起动：用于工作开关误跳时，快速合备用开关；

6）手动起动：做为切换后工作方式的恢复或正常倒闸。

4. 快切装置切换方式

装置在起动后，会按照一定的顺序操作工作电源开关和备用电源开关。提供的切换方式包括：并联切换、串联切换和同时切换方式。

5. 快切装置实现方式

装置在起动后，会按照预定的切换方式跳工作开关和合备用开关。无论哪种切换方式都涉及到合备用开关的操作。

装置提供的实现方式包括：快速合闸切换（频差和角差均在整定值内直接合开关）、同相合闸切换（在预测相位差到0度前发合开关信号，提前时间为合开关时间）、残压合闸切换(电压低于整定值，不判相位直接合开关)和长延时合闸切换，装置通过自身判断选择用哪种方式实现。

6. 快切装置闭锁

当发生以下任一情况时，切换功能闭锁：

1) 软压板和硬压板闭锁：通过硬压板或软压板（控制字）将快切功能退出。

2) 装置动作后，需人工手动复归，才能为下一次切换做好准备。发生一次切换动作闭锁：装置一旦起动切换，无论切换成功或失败，完成切换程序后，将置于闭锁状态。

3) 保护闭锁：母线保护或进线过流保护等动作时，切换装置将闭锁出口回路，同时给出“保护闭锁”信号并等待复归。

4) 开关位置异常。装置实时监测开关位置，若发现开关位置不对，则装置自行闭锁，闭锁解除后切换装置实时自复归。

5) 母线PT断线。电压采样回路发生断线时，为防止误动作，装置应闭锁切换并报警，闭锁解除后切换装置实时自复归。

6) 后备电源失电。当后备电源电压低于整定值时装置应闭锁切换，当两段母线电压同时波动，同时具备品质因数起动快切条件时，装置闭锁。闭锁条件解除后，切换装置自复归。

7) 自检异常。装置投入后即始终对重要部件如CPU、RAM、EEPROM、双口RAM、AD、开入、出口回路等进行自检，如自检时发现异常情况，装置将闭锁切换。

7.快切装置在电力系统中的应用
 

1）发电厂：在发电厂中，快切装置可用于保证厂用电的连续供应，提高发电厂的运行可靠性。
    2）变电站：在变电站中，快切装置可用于实现备用电源的自动投入，提高供电的稳定性。
    3）工业企业：对于一些对供电可靠性要求较高的工业企业，快切装置可确保重要设备的连续运行，避免因停电造成的重大损失。 

8.未来发展趋势
 

 1）智能化程度不断提高：随着人工智能、大数据等技术的发展，快切装置将更加智能化，能够实现更加精准的故障诊断和切换控制。
   2）与其他设备的融合：快切装置将与继电保护、自动化控制系统等设备进一步融合，提高电力系统的整体性能。
   3）适应新能源接入：随着新能源的大规模接入，快切装置需要不断适应新能源发电的特点，提高对新能源电力系统的支持能力。
 

9.结论
   

快切装置作为电力系统中的重要设备，同时，也在逐渐成为石化行业的关键设备。在提高供电可靠性和稳定性方面发挥着关键作用。随着技术的不断进步，快切装置的性能将不断提升，其应用范围也将更加广泛。未来，快切装置将朝着智能化、融合化、适应新能源接入的方向发展，为石化装置的安全稳定生产提供更加有力的保障。

参考文献：

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