备用电源自投与厂用电快速切换装置一.备用电源自动投入装置的分类从运行状态来看备用电源自动投入装置（简称切换）可分为两大类：1.正常切换在机组启动或停机时用，由运行人员分别操作备用电源（或工作电源）的断路器，就可切换厂用电源。2..事故切换在正常运行情况下，当工作电源故障时，切换装置启动，备用电源自动投入。近几年来，随着发电机容量的不断增长，厂用电容量也相应增大。因此，厂用电在切换过程中对大型锅炉运行工况的影响，尤其是在原子能电站的出现，对厂用电切换的断电时间提出了更高的要求。以断路器的动作时间和顺序为特征，切换方式可分为五大类：(1).延时切换在工作电源断路器断开后，不是瞬时合上备用电源断路器，而是延迟一点时间后再合上备用电源断路器。采用延时切换的目的是为了防止厂用电动机承受过大的压力。这因应为以往采用的短路器的操作机构是电磁型的，其合闸时间都是在0.2—0.3S（10-15HZ）左右，在这个固有和闸时间内，母线残压与备用电源之间的相角差已接近于180°，电动机将承受最大的冲击力。然而，长时间的延时，也会引起锅炉蒸汽循环的破坏，不利于锅炉的安全运行。近年来，随着原子能电站的出现，考虑到原子能电站反应堆的循环冷却泵不能失电过长，对厂用电切换允许的最长时间提出了更高的要求。如美国在1280MW原子能发电机组的设计中，要求厂用电切换时间不能大于10HZ。(2).串联切换在工作电源断路器权不断开时才能合上备用电源断路器。一般使用工作电源断路器的辅助接点直接串联（或经中间机电器）在备用电源断路器的合闸回路中，我国现有的厂用电切换方式就是采用这种方式：母线断电时间取决于断路器的合闸时间，对于电磁型操作机构的断路器，其固有合闸时间约为15HZ左右。在这个固有的合闸时间内，母线残压与备用电源母线电压之间的相角差已接近于180°，此时已超过电动机冲击电流的安全区。因此，我国又的厂用电备用投入装置是不符合厂用电切换准则的，有待于进一步的改进。(3).并联切换在切换时间内，工作电源和备用电源是并联运行的。这种切换方式也可称为“不断电切换”它对机组的运行和防止电动机的冲击都有利。因此，国内外正常的切换都广泛应用这种方式。(4).同时切换备用电源断路器合闸和工作电源断路器跳闸是同时进行的。通常断路器的合闸时间大于其跳闸时间。所以，断电时间等于断路器的固有合闸时间减去跳闸时间；断电时间将随着断路器动作时间不同而有差异。同时切换比串联切换的断点时间要短，但它对断路器的跳合闸时间调整的精确度要求较高。如果断路器调整不好，可能会发生跳闸时间等于或大于合闸时间，即产生所谓断路器的重迭现象。在事故情况下，发生重迭现象有可能将备用电源重合到故障上去，使故障范围进一步扩大。(5).快速切换工作电源和备用电源断路器的动作采用的是同时切换或串联切换的方式，而且要求断路器的合闸必须是快速的，即断路器的合闸时间必须小于或等于5HZ，具有这种特征的切换方式称为“快速切换”。二.机组厂用电源快速切换随着大容量机组的不断出现，厂用电容量也在不断地增长。因此，对于常用工作点源于事故（或称启动）备用电源之间的切换问题更加关注了。尤其是大型锅炉运行工况的稳定性和对电动机的冲击电流的影响，将成为更加突出的矛盾了。近年来，在厂用电源切换的设计中，提出了采用快速切换的方式，它比较满意地解决了厂用电源在切换过程中，对大型锅炉运行工况的稳定性和对电动机冲击的影响。1.厂用电源切换成功的准则第一准则：厂用电系统的任何设备不能由于厂用电源切换而承受不必要的过载和冲击。这里所指的任何设备，主要是指电动机和断路器。它们不应因受到过大的压力而损坏。由于在工作电源断路器跳闸后，工作电源母线电压不会马上消失，而是逐渐衰减并移相的。如果备用电源在此时合到母线上，且工作母线残压与备用电源之间相角差180°，则将产生很大的冲击电流。此冲击电流的大小与母线残压大小，残压与被用电源之间的相角差以及残压频率有关。一般情况下，断路器能承受住这种冲击。因此，电动机在厂用电源切换过程中，不应受到过大的冲击力。电动机受到过大的冲击力，会造成如下的危害性：(1).使电动机绕组从槽中移位而损坏。(2).电动机轴受到扭曲。第二准则：在厂用电源切换过程中，必须保证机组连续输出功率，且在切换之后保证连续工作或安全停机。第二准则，要保证机组的输出和控制，更为重要的是要保证机组特别是锅炉的安全运行。如果厂用电切换时间过长，将使风机及泵的转速明显下降，并使锅炉受到压力冲击或者使泵产生气隙作用。其次，大型锅炉的发展趋势是采用直流炉，其燃料系统具有相对小的储备容量，因此，更要求降低切换时间。厂用电切换允许的最长时间，随锅炉的形式、燃料种类变化、蒸汽工况运行，厂用电等的设计等的不同而有差异，