中化泉州石化有限公司
摘要：本文分析了中化泉州石化电力系统基本概况、现有分断开关的备自投装置不足和快切装置的特点；泉州石化快切装置需求分析、与现有继电保护装置的的配合，快切装置的主要功能选择、功能说明。
关键词：电力系统；快切装置；需求分析；功能配置
前言
中化泉州石化有限公司作为一家大型的炼油化工企业，对供电的可靠性要求非常高，企业用电中的绝大部分负荷为一级负荷或二级负荷，一旦发生供电中断将会引起爆炸、火灾、人身伤亡和设备损坏的重大事故，给企业造成经济上的严重损失。怎样避免由于外部电网或内部供电网络故障或异常的原因，造成电压大幅波动、短时断电（俗称“晃电”）或非正常停电，保障连续可靠供电对企业的安全生产及经济效益具有重要意义。
1泉州石化电力系统分析
石油化工企业供电一般都设置双路电源供电。正常运行时两路工作电源同时供电，异常状态故障电源跳开，由另一路工作电源供电，切换过程中都必须经过逻辑判断。备自投装置应用中，存在切换动作时间长，切换时连续转动负载都已停运，不具备带负荷切换能力等问题。而近年来广泛应用的微机快切装置可以弥补以上所说的不足，因此对系统增加微机快切装置就非常必要了。
1.1泉州石化电力系统情况
中化泉州石化有限公司220kV系统两段母线并列运行，35kV配电装置正常运行时，母联分列运行；35kV/10kV区域变电所、10kV单元变电所主接线方式均为单母线分段接线方式，分段断路器仅设置备自动装置（BZT），供电可靠性不足。
为了满足供电可靠性要求，我司分别于2014年和2016年在各个区域变电所及装置单元变加装了微机快切装置。
2快切装置的特点
2.1快切必须具备的条件
（1）应具备源于同一系统的两个独立的供电电源：工作电源和备用电源。正常运行情况下两个电源电压之间允许有一定的相角差，但一般不宜大于20度。（2）快速断路器。应选择合分闸时间短的快速断路器来用于工作电源和备用电源之间的系统切换，目前我司10kV系统使用的西电三菱开关柜中的真空断路器，其合、分闸时间在40~80ms左右。
（3）工作电源和备用电源之间应配备快速动作的保护继电器，使用的微机保护继电器满足使用条件。
2.2启动方式
快切装置提供以下起动方式：保护起动、逆功率起动、频压异常起动、误跳起动、无流起动、失压起动及手动起动方式。
（1）保护起动：该判据用来解决电源进线及主变主保护动作时快切装置的快速起动问题。
（2）逆功率起动。当无进线快速保护接点起动装置切换时，可实现故障情况下的快速切换。
（3）频压异常起动：该判据用来解决进线以外的上级电网故障引起“晃电”时快切装置的起动问题。
（4）开关偷跳起动：开关变位起动用来解决本侧开关偷跳问题。
（5）无流起动：无流判据用来解决进线上级电源因非故障原因跳开（误跳，或误操作）时快切装置的起动问题。
（6）失压起动：该方式为前几种起动方式的后备方案，属于慢速起动判据，保证最低程度的供电连续。
（7）手动起动：快切装置接收到“手动起动”的指令后，可以进行手动切换，用于系统恢复或正常不停电倒闸操作。
2.3快切的切换方式
（1）并联切换：按“先合后断”的原则，先合上备用电源，两电源短时并列，然后发跳闸指令，跳开工作电源，并联切换禁止使用于事故切换。
（2）串联切换：按“先断后合”的原则，先跳工作电源，确认工作开关跳开后，再发合闸指令，合上备用电源，串联切换切换时间长，一般都在100ms以内。
（3）同时切换：按“同时断合”的原则，同时发出断路器的分、合闸指令，系统实际无流时间仅为断路器合、分闸时间之差，一般不超过15ms，切换时间极短，满足系统对冲击电流的要求，切换成功率高。
2.4快切装置的功能特点
快切装置一般包括快速切换、同期捕捉切换、残压切换和延时切换四项功能。
（1）快速切换：快速切换时，母线残压和备用电源电压之间的相位差拉开不超过30度，系统实际无流时间仅为断路器合、分闸时间之和。快速切换可达到极短的切换时间，切换全过程不超过100ms，完全满足系统对冲击电流的要求，安全性好。
（2）同期捕捉切换是当母线残压和备用电源电压相对旋转一周又回到同期点，这时角差为0，差压也较小，若在这一时刻合上备用电源，电气设备受到的冲击也较小，这种切换称为首次同期点切换。
（3）残压切换是当母线残压衰减到低于设定值时合上备用电源。一般来讲，当母线残压低于40％的额定电时进行切换，冲击电流已降到可承受的范围内。残压切换中出现了电动机的减速，引起的冲击电流较大。
（4）延时切换：一般可设定1.5s的等待时间，相当于备自投的功能。
因此，减小切换过程产生的冲击电流，其中最主要而且最理想的是快速切换。
3快切装置在实际应用中遇到的问题
在2014年5个区域变增加微机快切装置时，是在企业正常生产过程中实施的，之前只做了快切屏的模拟试验，不具备做接线后联动调试的条件。因此在2017年底全厂检修期间对这些变电所进行了运行情况的联动调试，发现若干问题：
（1）各区变快切装置在10kV母线接近空载运行时，切换不成功。装置软件版本较低，厂家没有考虑空载母线的切换问题，在后期升级程序中，装置增加投退“电力系统故障识别”控制字，退出电力系统故障识别功能，母线空载时，快切试验动作正常。但又发现闭锁不起作用的问题，经和厂家分析，认为是逻辑问题，作为实现外部闭锁快切的CFC逻辑，没有放到快速PLC组，导致闭锁时间在快切动作之后。
（2）单变进线：进线原不设零序保护，而只是在上级电源馈线设置单相接地保护，有可能下级单相接地拒动，造成上级馈线电源越级动作跳闸，引起快切失压启动合母联开关，此时如果接地故障还存在的话，会造成另一条进线的上一级电源馈线跳闸，造成全站失电。因此，进线增设合成零序保护，延时发信号并闭锁快切装置。
（3）进线闭锁信号：时限电流速断及过流保护闭锁快切。在大电机起动时，存在速断零秒闭锁快切信号，闭锁快切，巡检人员没有及时发现并复归，造成真正需要快切动作时无法动作。
4结束语
本文主要阐述了备自投装置的不足、快切装置主要功能简要的分析，同时分析了泉州石化电力系统的存在的问题，以及对快切装置在泉州石化电力系统中的应用中出现的问题进行总结。