发电厂电气运行检修培训_项目6_发电厂电气二次回路.ppt

1,项目六发电厂电气二次回路,第一节二次回路概述第二节断路器控制回路第三节发电厂直流系统运行,2,一、二次回路分类及作用,第一节二次回路概述,按作用分为：控制回路、测量回路、信号回路、同期回路、继电保护电及自动装置回路以及供二次设备工作的电源系统等。,按电源的性质为交流回路：由电流互感器和电压互感器采集相关参数。直流回路：直流正极到负极间的回路；控制、信号、电源等。,3,二次接线图定义及分类,定义：用规定的文字和图形符号，反映二次设备相互连接的电气接线图。,分类,二、二次接线图,4,归总式原理接线图,元件设备以整体形式表示，一次设备和二次设备、交流和直流回路均绘在一起。,10kV线路的过流保护和测量回路原理接线图,二、二次接线图,5,展开式原理接线图,将二次回路有关设备解体，按供电电源不同分为交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路和信号回路等几部分。各元件的线圈和接点则按动作顺序分别绘在不同回路中。,二、二次接线图,6,先交流，后直流；先线圈，后触点；先控制，后保护，在信号；由线圈的带电，看触点的动作。,识、读电气二次图的方法,二、二次接线图,7,安装接线图,作用：安装接线图是二次回路的施工图纸，同时也是二次线屏运行、试验和检修的主要参考图纸。,定义：根据施工安装的要求，表示二次设备的具体位置和布线方式的图形称为安装接线图。,分类：安装接线图包括屏面布置图、屏后接线图、端子排图。,二、二次接线图,8,屏后接线图和端子接线图,二、二次接线图,三、信号回路及同期回路,1.信号回路2.同期回路,在发电厂和变电站中，运行人员必须借助灯光和音响信号装置来反映设备正常和非正常的运行状况。,（1）信号回路的作用,（2）信号回路的组成,由信号电源、信号装置及连接线组成。,1.信号回路,（3）信号回路的类型（按用途分）,位置信号:反映开关电器、控制电器及设备状态的信号。,红灯、绿灯用来来反映断路器合闸、跳闸状态；,隔离开关用本身带有的位置指示器来指示其工作状态；,有载调压变压器设有与调压开关相配套的位置指示器来反映其分接头位置等。,1.信号回路,当设备出现不正常运行状况时，继电保护动作启动警铃发出音响，同时光字牌点亮指明故障性质。,预告信号是在某些电气设备出现了不正常运行状态时发出的信号，通知运行人员尽快采取措施加以消除。,事故信号:当断路器事故跳闸时，继电保护动作启动蜂鸣器发出音响，同时跳闸的断路器位置指示灯发出闪光。,事故信号和预告信号统称为中央信号。,1.信号回路,（1）同期概念,当待并列运行的电源是交流电源时，由于交流电源存在三要素：电压、频率、相位。所以待并列的电源，电压、频率、相位要一致，称为同期操作。如果不进行同期操作，合闸的瞬间会造成强大的冲击电流，从而严重损害设备或影响系统的安全运行。,同期操作（或同步并列）：将同步发电机投入到电力系统参加同期并列运行的操作。,2.同期回路,自同期采用此种方式时，先打开导叶开启机组，当转速接近额定转速时，直接合机组出口断路器，连接机组和和母线（系统），在加励磁，在系统的作用下，使机组进入同步运行状态。,自同期特点1、操作简单，机组并列快，不会造成非同期合闸。2、合闸瞬间，机组会产生很大的冲击电流，对机组和系统会产生强烈的冲击，所以一般只适用于小机组。而目前一般不采用自动期方式。,（2）同期操作方式,2.同期回路,准同期采用此种方式时，先打开导叶开启机组，当转速满足条件时，加励磁。如果电压、相位、频率满足要求后，发合闸命令，使机组并列上网发电。,准同期特点1.机组不会产生冲电流（或很小），对系统影响小。2.操作要复杂些，手动准同期对运行人员要求较高，可能造成非同期合闸，从而烧坏机组或造成系统故障。3.可以用于线路同期操作。,（2）同期操作方式,2.同期回路,（3）准同期并列操作条件,待并机组与系统电压差一般不应超过10%;待并机组与系统频率0.1Hz;待并机组与系统合闸瞬间相位差小于10；,（4）准同期并列操作方式,手动准同期：操作人员观察同期表，根据经验发合闸命令。一般作为自动准同期的备用方式。自动准同期：当现地控制单元发出合闸命令时，自动准同期装置自动寻找最佳合闸时间，发出合闸令。同时，在不满足同期合闸时，给励磁、调速器发出调整命令，加快合闸时间。,2.同期回路,（1）组成：由同期测量表计和相应的转换开关组成。,（5）手动准同期装置,（2）任务,利用频差表检测系统与待并发电机的频率差，并利用调速（或调频）开关，人为地调整待并发电机的频率，使其向系统频率靠拢。,利用压差表（或两只电压表）检测系统与待并发电机的电压差，并通过调整发电机的励磁来调整待并发电机的电压，使其向系统电压靠拢。,2.同期回路,运行人员根据频差表和压差表的指示，判别频差和压差是否满足准同期并列条件。当满足时，再根据同期表的指示，选择合适的超前时间发出合闸脉冲，以保证断路器合闸时，两侧电压间的相角差等于零或控制在允许范围内。,（3）同期测量表计,2.同期回路,（6）自动准同期装置,2.同期回路,20,1.断路器的控制类型2.断路器控制回路组成3.基本控制电路4.高压开关柜二次回路,第二节高压断路器控制回路,21,1.断路器控制类型,（1）按控制地点不同：远方和就地控制；（2）按操作方式不同，一对一控制和一对N控制。（3）按操作电源不同：强电控制及、弱电控制。,22,2.控制回路组成,23,控制开关（SA）结构：,控制开关,操作手柄,触点盒,2.控制回路组成,24,2.控制回路组成,控制开关,LW21型控制开关触点表,25,PC,C,CD,PT,T,TD,2.控制回路组成,控制开关,图形表示法,26,3.基本控制电路分析,（1）跳、合闸电路,27,（2）信号电路,3.基本控制电路分析,28,3.基本控制电路分析,（3）防跳电路,29,（4）事故音响启动电路,3.基本控制电路分析,事故音响启动按断路器和控制开关位置“不对应”启动。,30,4.高压开关柜二次回路分析,（1）一次接线图,31,（2）交流电流回路,32,（2）交流电流回路,33,相电压,线电压,（3）交流电压回路,34,电压互感器的V-V接法,（3）交流电压回路,35,电压互感器的Y-Y接法,（3）交流电压回路,36,储能弹簧,分闸弹簧,电流互感器,带电显示,零序互感器,避雷器,接地开关,合闸线圈,分闸线圈,储能电机,保护出口,分闸指示,合闸指示,远方允许,本地合闸,本地分闸,远方合、分闸,（4）控制与保护回路,37,储能,储能弹簧,分闸弹簧,电流互感器,带电显示,零序互感器,避雷器,接地开关,（4）控制与保护回路,38,（4）控制与保护回路,5.具有弹簧操动机构SF6断路器控制回路分析,5.具有弹簧操动机构SF6断路器控制回路分析,一、直流电源系统组成二、直流系统运行维护,第三节发电厂直流系统运行,一、直流电源系统组成,一、直流电源系统组成,I路交流输入II路,交流配电,充电模块,动力回路,控制回路,蓄电池组,监控模块,交流监控,电池巡检,开关量监控,绝缘监测,直流监控,自动降压,充电模块,充电模块,充电模块,充电模块,充电模块,至远端监控,一、直流电源系统组成,一、直流电源系统组成,交流正常时两路交流输入经过交流切换装置选择其中一路输入到系统，并通过交流配电单元给N+x个并联的充电模块组成的充电装置供电，充电模块将输入的三相交流电转化为直流电，一方面给蓄电池组充电；另一方面给合闸母线供电，合闸母线配电给相关负载。此外，合闸母线再通过硅链降压装置降压后为控制母线供电，控制母线再配电给相关负载。交流输入停电或异常时（过压或欠压）充电模块停止工作，由蓄电池组电池为供电，监控模块告警。交流输入回复正常后，充电装置对蓄电池组进行补充充电，这时一般是先进行均充，蓄电池充满后自动转入浮充；,工作原理,一、直流电源系统组成,单体蓄电池电压500kV、220kV变电站：2V110kV、35kV变电站：2V（也可选用6V或12V）蓄电池个数用浮充运行时直流母线电压1.05Un来确定电池个数Nf=1.05Un/UfUf为单体浮充电压取2.25V；蓄电池容量直流负荷统计阶梯负荷计算法,蓄电池的选用,一、直流电源系统组成,新建和改造的变电站应选用高频开关式充电装置220kV变电站应双充双蓄配置，110kV变电站可以单充单蓄，但是充电装置必须采用n+1冗余配置模式；充电装置的输出电压、电流调节范围应满足稳流稳压均流限流特性；满足蓄电池各种方式充电要求,充电装置的输出电压和电流调节范围表,直流屏的选用,一、直流电源系统组成,1.直流屏模块功能介绍2.蓄电池运行维护,二、直流系统运行维护,交流配电单元,双路交流输入可实现自动切换。,1.直流屏模块功能介绍,将三相交流电转换成高质量的稳定直流电，可以稳压输出、恒流输出两种方式工作，输出电压、电流可通过直流监控模块设定；具有均流功能（只在稳压状态时），可以均分负载，以实现N+1冗余热备份；具有交流输入过欠压、交流缺相、输出过欠压、输出限流、过流保护、模块过温、输出短路、通信失败等多种保护及告警功能，以保证工作的可靠性。,整流模块（充电）,1.直流屏模块功能介绍,监控系统是整个直流系统的控制、管理中心；监控系统的主要任务是：对系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测、获取系统中的各种运行参数和状态、根据测量数据及运行状态实时进行处理，并以此为依据对系统进行控制，实现电源系统的全自动精确管理，从而提高电源系统的可靠性,保证其工作的连续性、安全性和可靠性。,监控系统,1.直流屏模块功能介绍,绝缘监测,母线电压监测正负母线对地电压监测正负母线对地绝缘电阻监测（包括平衡接地情况）接地选线馈线开关状态监测,1.直流屏模块功能介绍,电池巡检单元是对蓄电池在线电压情况巡环检测的一种设备。可以实时检测到每节蓄电池电压的多少，当哪一节蓄电池电压高过或低过设定时，就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出是哪一节蓄电池发生故障。电池巡检单元一般能检测2V-12V的蓄电池和巡环检测1-108节蓄电池。,电池巡检单元,1.直流屏模块功能介绍,开关量检测单元是对开关量在线检测及告警输出的一种设备。如整套系统中某一路断路器发生故障跳闸就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出是哪一路断路器发生故障跳闸。目前开关量检测单元可以采集到1-108路开关量和多路无源节点告警输出。,配电单元是直流屏中为实现交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等功能所使用的器件如：电源线、接线端子、交流断路器、直流断路器、接触器、防雷器、分流器、熔断器、转换开关、按钮开关、指示灯以及电流、电压表等等。,配电单元开和关量检测单元,1.直流屏模块功能介绍,当合闸母线的电压变化范围超过控制母线的额定电压范围时，需将合闸母线和控制母线分开，在两母线之间设置调压装置，调节控母电压在设定范围内。当合母电压变化时，降压单元自动调节，保证输出电压稳定。,降压单元,控制母线电压的变化范围应为90105；合闸母线电压的变化范围应为90112.5；,降压单元检查：手动调节控母电压是否正常；自动调节是否正常；控母电压是否在要求范围（10%）,1.直流屏模块功能介绍,2.蓄电池运行维护,结构,蓄电池的充放电要求,恒流限压充电：采用I10电流进行恒流充电，当蓄电池组端电压上升到（2.32.35）VN限压值时，自动或手动转为恒压充电。恒压充电:在（2.32.35）VN的恒压充电下，I10充电电流逐渐减少，当充电电流减少至0.1I10电流时，充电装置的倒计时开始起动，当整定的倒计时结束时，充电装置将自动或手动转为正常的浮充电方式运行。浮充电电压值宜控制为（2.232.28）VN。补充充电:为了弥补运行中因浮充电流调整不当造成的欠充，根据需要可以进行补充充电，使蓄电池组处于满容量。其程序为：恒流限压充电恒压充电浮充电。补充充电应合理掌握，确在必要时进行，防止频繁充电影响蓄电池质量和寿命。,2.蓄电池运行维护,直流系统浮均充电参数表,蓄电池的充放电要求,2.蓄电池运行维护,核对性容量测试法,阀控式铅酸蓄电池容量测试为：以电池额定容量（C）的10h率放电电流I10进行放电，并记录电池端电压、温度、放电时间，直至电池电压降至电压下限，计算电流与时间的乘积即为电池容量。如电池温度不为25，应进行换算：,2.蓄电池运行维护,当检测蓄电池的容量即在25时实际容量等于或小于80%标称容量时为寿命终止。,实际容量与标称容量的关系？标称容量500Ah的电池，出厂时的实际容量可能为600Ah，假定该电池在使用中容量衰减了20，即测试时的实际容量为：600Ah80480Ah如果与标称容量比对，电池容量还有96，是正常的电池，如果与出厂时的实际容量比对，电池容量只有80了，到了失效的边缘，我们该如何判别呢？,寿命终止的标志应为实际容量的80！,电池失效标准,2.蓄电池运行维护,阀控式铅酸蓄电池的早期失效,失水：充电时氧再复合反应不完全导致板栅腐蚀；负极板硫酸盐化：硫酸铅的存在，使负极长期处于非完全充电状态，形成不可逆硫酸铅；热失控：充电过程中，由于紧装配密封结构使热量不易散出，导致电池温升过高失效工艺设计缺陷：渗漏液、极耳腐蚀断裂、阀盖开闭失灵等,2.蓄电池运行维护,电池本身的离散性是电池早期失效的根本原因,电池运行环境将影响电池使用寿命,阀控蓄电池免维护理解蓄电池选用（电压、规格型号一致）阀控蓄电池容量检测直流馈线（控制保护分开）直流系统故障处理,3.直流系统运行维护