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保安電源柴油發(fā)電機(jī)組同期并網(wǎng)的控制邏輯 |
結(jié)合發(fā)電廠柴油發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)配套工程,優(yōu)化了柴油發(fā)電機(jī)控制方式、柴發(fā)出口開關(guān)以及保安電源之間的切換邏輯,同時(shí)配發(fā)了柴油發(fā)電機(jī)組一次系統(tǒng)圖和工作邏輯,并分析了柴發(fā)并網(wǎng)功能要點(diǎn),通過(guò)試驗(yàn)手段驗(yàn)證了應(yīng)用效果,使得保安電源可靠性大幅提升。
1.常州某電廠一次系統(tǒng)圖和工作邏輯
如圖1所示為常州某電廠一次系統(tǒng)圖和工作邏輯。
1)正常自動(dòng)狀態(tài)工作時(shí)QF1處于合閘狀態(tài),柴油發(fā)電機(jī)組主要控制操作QF2、QF3,當(dāng)保安段失電壓時(shí)(由用戶保安段PT信號(hào)來(lái))柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)取決于就地(操作盤)/遠(yuǎn)方(DCS)自投是否允許,若允許,則柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng),當(dāng)啟動(dòng)成功時(shí),柴油發(fā)電機(jī)組先發(fā)出脈沖信號(hào)斷開QF3開關(guān),再閉合QF2開關(guān),當(dāng)廠用母線電源恢復(fù)時(shí)必須由就地(操作盤)/遠(yuǎn)方(DCS)確定是否恢復(fù)廠用電源,若允許恢復(fù)廠用電源,則柴油機(jī)與廠用電源進(jìn)行同期,同期成功后,閉合QF3開關(guān)跳QF2開關(guān)。
2)當(dāng)發(fā)電機(jī)組試運(yùn)行狀態(tài)工作時(shí),柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng),啟動(dòng)成功后是否與市電同期取決柴油機(jī)操作盤面板上“空載/帶載”旋轉(zhuǎn)開關(guān)。
3)DCS根據(jù)根據(jù)情況發(fā)出緊急啟機(jī)命令。
圖1 常州某電廠柴油發(fā)電機(jī)組一次系統(tǒng)圖和工作邏輯圖 |
2.杭州某燃?xì)怆姀S一次系統(tǒng)圖和工作邏輯
如圖2所示為杭州某燃?xì)怆姀S一次系統(tǒng)圖和工作邏輯(帶脫硫保安段)。
1)柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng) A段工作電源失電,跳開1ZK,閉合3ZK,備用電源失電,跳開3ZK及5ZK,DCS發(fā)出啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組指令,柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)后,閉合上03ZK及01ZK,再閉合上A段分段開關(guān)5ZK,工作電源來(lái)電,DCS發(fā)1ZK同期命令,發(fā)電機(jī)組進(jìn)行同期,合1ZK開關(guān),斷開01ZK開關(guān),發(fā)電機(jī)組冷卻停機(jī),B段一樣。
2)緊急啟動(dòng) DCS發(fā)出緊急啟機(jī)命令后,斷開保安A段工作備用開關(guān)、分段開關(guān)及B段工作備用開關(guān)、分段開關(guān),柴油發(fā)電機(jī)組緊急啟動(dòng),閉合03ZK開關(guān)及01ZK、02ZK開關(guān),柴油發(fā)電機(jī)組帶保安A、B兩段負(fù)載,柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間,DCS發(fā)出1ZK同期命令,發(fā)電機(jī)組進(jìn)行同期,閉合1ZK,斷開01ZK開關(guān),DCS發(fā)出3ZK同期命令,發(fā)電機(jī)組進(jìn)行同期,發(fā)電機(jī)組各參數(shù)到達(dá)同期條件,閉合2ZK開關(guān),斷開02ZK開關(guān),柴油發(fā)電機(jī)組空載冷卻停機(jī),保安A、B段恢復(fù)運(yùn)行。
圖2 杭州某燃?xì)怆姀S柴油發(fā)電機(jī)組一次系統(tǒng)圖和工作邏輯 |
3.濱州某電廠一次系統(tǒng)圖和工作邏輯
如圖3、圖4所示為濱州某電廠一次系統(tǒng)圖和工作邏輯(不帶脫硫保安段)。
本工程建設(shè)4×330MW汽輪發(fā)電機(jī)組,保安電源系統(tǒng)的每段保安PC配1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組,4臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組彼此獨(dú)立運(yùn)行,每段機(jī)、爐保安PC段設(shè)有3路電源進(jìn)線,2路工作電源進(jìn)線分別來(lái)自工作PCA及工作PCB段,1路備用電源進(jìn)線來(lái)自保安PC,備用電源進(jìn)線開關(guān)與工作電源進(jìn)線就地操作時(shí)通過(guò)硬接線閉鎖采用三選一的工作邏輯,只有當(dāng)兩路工作電源進(jìn)線全斷開時(shí),備用進(jìn)線開關(guān)才能投入使用。
圖3 濱州某電廠柴油發(fā)電機(jī)組一次系統(tǒng)圖 |
以機(jī)保安PC段為例,正常運(yùn)行時(shí),開關(guān)1K1保持合閘狀態(tài),汽機(jī)PCA段為主用,汽機(jī)PCB段為備用。當(dāng)主用電源故障,即機(jī)保安PC段母線失壓時(shí),判斷備用電壓(即汽機(jī)PCB段)是否正常,同時(shí)柴油發(fā)電機(jī)組啟機(jī),自動(dòng)跳開1K1、閉合1K2開關(guān)。如果合閘成功,且機(jī)保安PC段恢復(fù)正常,則柴油發(fā)電機(jī)組退出運(yùn)行,冷卻停機(jī);如果1K2合閘不成功,或汽機(jī)PCB段故障,則跳開1K2、閉合1K3開關(guān),待柴油發(fā)電機(jī)組具備帶載條件后,閉合K1和KO開關(guān),由柴油發(fā)電機(jī)組帶機(jī)保安PC段運(yùn)行。若汽機(jī)PC A段或汽機(jī)PC B段恢復(fù),由DCS發(fā)該段恢復(fù)指令給柴油發(fā)電機(jī)組控制屏,控制系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)恢復(fù)段的電壓頻率等參數(shù),與恢復(fù)段進(jìn)行反同期,同期完成后閉合1K1(或1K2),由恢復(fù)的工作段和柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行,一起帶保安PC段運(yùn)行,待恢復(fù)段運(yùn)行穩(wěn)定后,再跳開1K3、K1和KO,柴油發(fā)電機(jī)組退出運(yùn)行,冷卻停機(jī)。其中,保安段啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組后,各個(gè)開關(guān)的合分閘控制邏輯,均由DCS配合發(fā)電機(jī)組控制器和可編程序控制器實(shí)現(xiàn)。
發(fā)電機(jī)組保安PC段的控制邏輯如圖4所示。
圖4 發(fā)電機(jī)組保安PC段的控制邏輯圖 |
4.張家港某電廠一次系統(tǒng)圖和工作邏輯
如圖5所示為張家港某電廠一次系統(tǒng)圖(不帶脫硫保安段且二段保安段之間有聯(lián)絡(luò)開關(guān))。
本工程擴(kuò)建2×1000MW 國(guó)產(chǎn)超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組,每臺(tái)發(fā)電機(jī)組設(shè)置一臺(tái)快速啟動(dòng)的集裝箱型柴油發(fā)電機(jī)組作為本單元發(fā)電機(jī)組的應(yīng)急保安電源。
該電廠電源的故障切換是利用柴油發(fā)電機(jī)組的進(jìn)線斷路器和保安段上的工作進(jìn)線/聯(lián)絡(luò)斷路器相互聯(lián)鎖或低電壓判斷實(shí)現(xiàn)。保安段每段共有2路進(jìn)線電源:1路工作電源,1路柴油發(fā)電機(jī)組電源。兩段保安段間設(shè)有聯(lián)絡(luò)斷路器。當(dāng)保安段每段MCC失電跳閘時(shí),經(jīng)過(guò)3~5s的延時(shí)(躲開繼電保護(hù)和備用電源投入時(shí)間),同時(shí)發(fā)出聯(lián)絡(luò)斷路器合閘失敗信號(hào)及啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)信號(hào);當(dāng)聯(lián)絡(luò)斷路器合閘成功后,柴油發(fā)電機(jī)組則退出運(yùn)行;當(dāng)聯(lián)絡(luò)斷路器合閘失敗,且工作電源跳開時(shí),柴油發(fā)電機(jī)組滿足帶載條件后,自動(dòng)閉合柴油發(fā)電機(jī)組出口斷路器。柴油發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行后應(yīng)按要求時(shí)間帶滿負(fù)載。當(dāng)保安段工作電源恢復(fù)時(shí),由集控室DCS向柴油發(fā)電機(jī)組的PLC發(fā)出“恢復(fù)供電命令”,經(jīng)柴油發(fā)電機(jī)PLC自動(dòng)進(jìn)行保安段的同期切換,切換至由工作電源進(jìn)線供電。柴油發(fā)電機(jī)組可手動(dòng)或自動(dòng)減負(fù)載,或在接到由集控室DCS發(fā)出的停機(jī)指令后自動(dòng)停機(jī)并解列、退出運(yùn)行。當(dāng)保安MCC段正常運(yùn)行時(shí),柴油發(fā)電機(jī)組PLC接到集控室DCS發(fā)出的“并聯(lián)切換聯(lián)絡(luò)”命令,應(yīng)先對(duì)待并電源即另一段保安MCC進(jìn)行檢測(cè),若電源滿足合閘條件則經(jīng)過(guò)同期判別后,閉合上母聯(lián)斷路器,經(jīng)短延時(shí)后跳開原運(yùn)行電源。當(dāng)所引接的電壓量可能因回路斷線造成誤啟動(dòng)時(shí),可在PLC中提供電壓回路斷線閉鎖,
并提供相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)輸出。故障切換中,柴油發(fā)電機(jī)組控制器進(jìn)線邏輯判斷,母線故障會(huì)禁止電源的切換。當(dāng)且僅當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)PLC檢測(cè)到保安段母線PT三相電壓失電(非PT斷線)時(shí)才啟動(dòng)事故切換邏輯。
在檢修或試驗(yàn)時(shí)。柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)能閉鎖控制屏上的自動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)功能,可安全進(jìn)行維護(hù)和檢修。
圖5 張家港某電廠柴油發(fā)電機(jī)組一次系統(tǒng)圖 |
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