二套甲乙酮变电所进线母联实现备自投功能

二套甲乙酮变电所进线母联实现备自投功能技术攻关成果报告一、选题理由助剂厂3万吨/年二套甲乙酮装置于2009年9月建成投产，是兰州石化公司一个重点大型建设项目，对企业产业化进程具有重要的推动作用。二套甲乙酮变电所内电气主接线采用的是单母线分段的接线方式，四段母线两两互为备用，所带设备为电容器组和电动机，相邻两母线之间的母联开关上都设有备自投装置，但维护人员发现此装置无法正常投入运行，造成生产隐患，必须及早改正。助剂厂用电属于一类负荷，如果这类负荷突然停电，将会造成人身伤亡和重大经济损失，所以保证其供电的可靠性和连续性显得尤为重要。为此我们把二套甲乙酮变电所进线母联实现备自投功能，保证助剂厂甲乙酮车间的正常生产作为今年的技术攻关项目，从这一主要因素出发，反复分析讨论。二、预期达到目标目标：通过对母联备自投装置控制电路进行重新设计安装，确保进线母联实现备自投功能，保证生产装置的正常供电。三、问题分析针对二套甲乙酮变电所母联备自投装置无法正常投入运行，造成生产隐患的这一事实，我们运检七班做了详细的调查分析，发现原设计存在以下问题：1.由二套甲乙酮母联原理图可知，母联柜上无自动投入，采用的是手动投复方式，不能将一、二段电源并列，不具有备自投功能，其中一段进线失电时，装置必须将进线所带负荷全部停运后，手动进行倒闸操作方能完成备用电源投入。不能及时有效的投入备用电源，将造成生产装置的大面积停车，对正常的生产产生较大影响，造成直接的经济损失。（见图1.3中注1）2.维护人员在日常对某一段进线配电柜清扫时，不能将负荷安全的转移（无并列运行的功能），必须将该进线上所带的全部负荷停甩后，手动投入母联开关，将备用电源投入，达不到并联的要求，造成供电的中断，无法保证供电持续，从而确保正常运行。（见图1.3中注1）1L1电源I（III）电源II（IV）1L1,1L2,1L32L1,2L2,2L3QF1QFQF21TA2TA主电路方案1QF11QF2KAKAKAKAKAKA1L11L21L32L12L22L33L13L23L3NNN引自1#进线柜引自2#进线柜1112132122231KY11KY21QF31L21L3A601B601C601电压回路注1图1.1二套甲乙酮主接线原理图M3L11QF4HY1HR1HG1HW1QF1QF1QF1QF1KA1KT11KY11KY2KT1SB2QF1SB1QF2QFQF1HSTFISTQF1N手动合闸电机储能分闸失电延时故障指示合闸指示分闸指示合闸准备就绪图1.2二套甲乙酮进线原理图M3L33QFHYHRHGHWQFQFQFQFSB2SB1QF2QF1KA1HSTFISTQFN手动合闸电机储能分闸故障指示合闸指示分闸指示合闸准备就绪KA2QFQFQF1QF2注1图1.3二套甲乙酮母联原理图四、解决方案（一）改造目的针对原系统中母联备自投保护存在的问题，对其进行改造的主要目的是：1.对母联柜接线重新设计，安装备用电源自动投入控制电路，确保电路动作准确，安全可靠。2.设计安装过流闭锁控制回路，防止将电源再次误投入到故障点，造成二次故障。3.设计安装欠压延时跳闸回路，防止电压晃动时母联备自投装置误动作。（二）改造方案（见图1.4、图1.5、图1.6）（1）两段母线分别正常供电，断路器1QF、2QF合闸，其常闭触点断开，常开触点闭合（此时分段断路器3QF断开），1KY1、1KY2电压继电器受电常开触点闭合，常闭触点断开，1KT时间继电器将不动作。（2）当I段电源失电时，1KY1、1KY2失电，其常闭触点闭合。此时II段电源有电，2KY1、2KY2的常开触点仍是闭合的，所以时间继电器1KT接通。经过一段延时后，接通断路器1QF的跳闸线圈及时间继电器1KT1。（3）1QF跳闸后，其辅助常闭触点1QF闭合，1KT1受电瞬时闭合，II段电源工作正常2QF常开触点闭合，过流闭锁继电器1KA不动作，常闭触点闭合，母联3QF闭锁自动投入。（4）当I段进线发生稳定性故障时，1QFG过流电子脱扣器动作，电流继电器1KA受电动作，常开触点闭合，1HY故障指示灯亮，断路器状态传感器BSS动作，1QF跳闸，在母联备自投中由于1KA辅助常闭触点断开，保证了母联不会自动投入到故障点上，造成更大的事故发生。（5）在保护的时间配合上，1KT通电延时时间应长于上一级母联备自投延时时间，一是保证上一级自投不成功才进行低压自投，二是避免电压波动造成母联误动作；1KT1延时时间应用母联断路器3QF合闸时间一致，保证母联备自投只动作一次；I、II段进线采用短路短延时，而母联则采用短路瞬时。以便投入故障点时能瞬时跳开母联而不致影响另一段的正常供电。（三）具体改造实施步骤（1）将原设计中的母联互锁触电控制线路拆除。（见图1.3中注1）（2）安装失压延时继电器控制线路。（见图1.5中注1）（3）安装I、II段断路器过流闭锁控制回路。（见图1.6中注1）（4）安装手动、自动切换开关。（见图1.6中注2）（四）运行调试两进线及母联断路器的额定电流按变压器额定电流选择，进线过电流脱扣器采用“过载长延时+短路短延时”组合方式；母联过电流脱扣器采用“过载长延时+短路瞬时”组合方式，操作电压选择交流220V。调试时按如下步骤进行：（1）将自投转换开关置于“手动”位，操作控制开关应能实现对进线及母联分别进行控制。（2）将自投开关置于“自动”位，分别停I段或II段变压器电源，进线及母联均应能正确动作。（3）停上一级某一段电源，上—级母联应自投而低压母联不动作。若上一级母联因故障不动作，低压母联应动作。QF1QF23KA13KA13KA13KA13KA13KA11L11L21L32L12L22L3NN引自1#进线柜引自2#进线柜111213212223电源I（III）电源II（IV）2L11,2L21,2L311QF3QF2QF1TA2TA主电路方案2L1,2L2,2L31L1,1L2,1L3QF31L11L21L36521871211+-SA1PV电压测量回路1KY11KY2图1.4设计改进后主电路原理图QF1DC手动自动1SA2134561SB11KAY1MF11SB22KY12KY21KTHW11QF1HY1SB31KA1KA1KABSS1QFG1KT1KT11KY11KY21KT1HG1HR1QF1KT1操作空气开关24V直流电源合闸回路储能电机跳闸回路柜上失压跳闸合闸准备就绪故障闭锁回路闭锁继电器故障信号自投闭锁继电器分闸信号灯合闸信号灯欠压启动回路至联络柜自投回路DC24V图1.5设计改进后进线原理图DCQF11L13HG1QF22L13KA13KA13KA13KA13KA1手动自动213456SA3SB13KA2Y11KT11QF1KA2KT12KA2QFMF13SB23HY3SB33KA23KA2BSSQFG3HW3KA23HG23HRN1DC24V3QF3QF操作空气开关24V直流电源合闸回路储能电机跳闸回路柜上合闸准备就绪故障闭锁回路闭锁继电器故障信号分闸信号灯合闸信号灯操作电源切换回路柜上联锁自投回路图1.6设计改进后母联备自投原理图五、预期效果经过一段时间的攻关改造，我们按期达到了活动的目标，改造后的备自投电源1.手动位置：（1）能够完成正常倒闸操作（2）相邻两电源可以并列运行2.自动位置：（1）当上一级电源发生故障时，备自投电源能够自动将“热备用”电源投入运行。3.改造后的母联备自投装置，安全可靠，动作灵敏，准确无误。六、攻关小结改造完成后，将在装置停工后对其进行试验，我们预期，改造后该系统不会发生任何与控制系统软、硬件有关的故障，提高了可靠性，达到预先的改造目的，极大的保证供电系统的安全可靠性，为机组安、稳、长周期运行提供有力的保证。七、巩固措施1.将涉及技术图纸及资料进行整理归档保存。2.由运检七班定期进行巡检及日常维护。附录常用电气元件文字符号表名称符号名称符号熔断器FU电压继电器KV断路器QF电流继电器KA交流接触器KM时间继电器KT按钮SB中间继电器KM黄色指示灯HY控制、选择转换开关SA绿色指示灯HL红色指示灯HR