电厂保安电源系统比较及调试.doc

电厂保安电源系统比较及调试电气技术 摘要保安电源作为保护重要设备的最后防线，显得至关重要。保安电源的选择、调试、维护均决定着整个保安电源系统的可靠性。本文简介了两种保安电源的运行方式及调试方法，以及保安电源使用中的一些注意事项。 关键词：保安电源；调试1 引言 发电厂保安电源是指当出现全厂停电时，为了保证汽轮机组顺利停机，保证重要系统能够运行，不至于损坏设备而设置的电源。保安电源作为保护重要设备的最后防线，显得至关重要。保安电源的选择决定着整个保安电源系统的可靠性。2 常用保安电源接线方式分析2.1 采用柴油发动机作为保安电源 根据火力发电厂设计技术规程规定，“容量为200MW 及以上的机组应设置交流保安电源。交流保安电源宜采用快速起动的柴油机组。”因此，柴油机组保安电源成为各电厂的首选。主要接线方式为如图1。图1 其运行方式为：当2ZKK 合位，备自投检测保安段无电压，则自动断开2ZKK，合3ZKK，如果3ZKK 电源侧故障，柴油发电机侧PLC 检测保安PC段无电压，起动柴油发电机，待电压建立，合ZKK，在检查保安段有无电压，如果已恢复供电，则自动断开ZKK，停柴油发电机，如果没有电压，则自动分开3ZKK，并发闭锁备自投信号，合1ZKK 向保安PCA 供电。待厂用电回复正常后，手动切换至2ZKK 或3ZKK 供电。 控制方式：西门子S7-200 PLC。2.2 采用其他机组供电 对于一些大型电厂，机组较多，可采用机组电源互为备用，例如包头二电厂2300MW 机组，其老厂2200MW 6kV 提供电源其供电方式如图2。图2 其运行方式为，正常时当2ZKK 供电。保安PC段电压监测装置检查到无电压，向DCS 发送低电压信号，DCS 延时断开2ZKK，合3ZKK；如果3ZKK侧无电压，则断开2ZKK，合变压器开关、合1ZKK供电。 控制方式：国电智深DCS 系统。3 供电方式的比较 两种保安电源的供电方式，均能可靠的保障汽轮机组的安全停机，柴油机组作为一个独立的系统，受电力系统等因素干扰的机会最少，这也正是柴油机组作为发电厂保安电源而被广泛选用的主要原因。在实际应用中，柴油机组也暴露出了较多的、不可回避的问题。在柴油机组的管理过程中有过多的人为参与因素，导致柴油机系统的可靠性降低。在寒冷的冬季，柴油机组的冷却水和燃料的防冻问题比较突出，任一方面出现问题都将导致柴油机不能快速起动。因此，水箱和油箱的加热器及其加热回路就显得至关重要。 此外，为了保证柴油机组的正常起动，蓄电池也需经常维护检查。为了克服这些因素带来的不利后果，除了加强柴油机组的检修和维护外，各发电厂还将柴油机起动试验列为定期工作。4 柴油发电机保安电源的调试4.1 前期准备 （1）绝缘检查良好。 （2）回路检查正确。 （3）柴油机起动试验正常。 （4）各开关控制回路可正常使用。 （5）备自投装置可正常使用。4.2 柴油发电机手动起机试验 （1）紧急起机按钮起动 按操作员台上紧急起机按钮发出起机指令，起动柴油发电机。当柴油发电机升压、升速到额定电压、额定频率后，自动合上柴油发电机出口开关断路器。此时保安备用进线断路器在分位，在断路器两侧对柴油发电机与保安PC 段进行核相，检查相序是否对应。手动停机。 （2）DCS 起停试验 由DCS 发出起机指令，起动柴油发电机。当柴油发电机升压、升速到额定电压、额定频率后，自动合上柴油发电机出口开关断路器。由DCS 发出停机指令，柴油发电机延时后停机。4.3 柴油机停机切换试验 （1）若柴油机带保安PC 段且切换不成功 检查2ZKK、3ZKK 断路器在分位，当柴油机接到远方联投锅炉A 段、保安PC 段停机指令后，PLC跳开保安PC 馈线开关1ZKK 断路器，并联动合2ZKK 断路器，此时检测事故保安PC 段无电，则跳开保安工作进线开关2ZKK 断路器，同时闭锁备自投，并联动合保安PC 段馈线开关1ZKK 断路器。 （2）若柴油机带保安PC2A 段且切换成功 检查2ZKK、3ZKK 断路器在分位，当柴油机接到远方联投锅炉A 段、保安PC 段停机指令后，PLC跳开保安PC馈线开关1ZKK断路器，并联动合2ZKK断路器，此时检测事故保安PC 段有电，则延时5min跳开柴油机出口开关ZKK 断路器，然后停机。4.4 柴油发电机自动起动试验 （1）备自投试验 试验前退出保安PC 段所有负荷，3ZKK 断路器在分位，保安PC 段由2ZKK 断路器供电。手动拉开2ZKK 断路器，此时备自投装置自动投入3ZKK 断路器，保安PC2A 段母线电压恢复，检查柴油机不起动。（2）柴油机起动后电源恢复 闭锁保安PC 母线备自投，将PLC 中检测保安段无电压到合1ZKK 断路器的时间适当延长。手动拉开3ZKK 断路器，2ZKK 断路器不投入，保安PC 段失电，柴油机起动后（模拟备自投切换不成功），马上手动合上3ZKK 断路器，由于保安PC 段又有电压，故PLC 应延时5min 对ZKK 断路器发出跳闸指令，检查ZKK 断路器跳闸。（模拟柴油机出口开关合上后保安PC2A 段又有电压）（3）备自投后电压未恢复 将PLC 中检测保安段无电压到合1ZKK 断路器的时间恢复原定值，2ZKK 拉直试验位，手动拉开3ZKK 断路器，备自投装置自动投入2ZKK 断路器，由于2ZKK 开关在试验位，保安PC2A 段失电，故起动柴油发电机，待柴油发电机升压、升速到额定电压、额定频率后，自动合上出口开关ZKK 断路器，测量发电机自起动至ZKK 断路器合入的时间。（模拟备自投切换成功后无电压）。确认ZKK 断路器合闸成功后，PLC 再次检测到保安 PC 段无电，跳开2ZKK 断路器，并闭锁备自投装置。PLC 确认保安PC 段工作进线开关2ZKK、3ZKK 断路器确已跳闸后，合上保安PC2A 段馈线开关1ZKK 断路器，确认1ZKK 断路器已合闸后发“切换成功”信号。4.5 带负荷切换试验 柴油机保安段带锅炉汽机保安段等重要负荷起动动态切换试验。试验前保安PC 段由2ZKK 断路器供电，检查保安段带锅炉保安段、汽机保安段、事故照明、直流整流柜、UPS 等负荷运行。退出备自投装置出口压板，手动断开2ZKK 开关，保安PC 段母线全部失电，检查柴油机自起动成功，且合上ZKK、1ZKK 断路器。检查柴油机保安段带锅炉保安段、汽机保安段、电压相序正确；检查各路事故照明投入正确；检查直流整流柜、恒压恒流自动转换正确；检查UPS 带负荷切换正确；检查DCS 系统工作正常。对于有多段保安PC 段的试验，也可参照以上试验分段试验，并加入联合试验，以保证切换逻辑的可靠性。5 其他机组供电方式调试5.1 前期准备 （1）绝缘检查良好。 （2）回路检查正确。 （3）电源监测装置校验合格。 （4）各开关控制回路可正常使用。5.2 手动投入备用电源 通过DCS 操作手动合变压器开关，使变压器带电，在1ZKK 处进行核相。检查相序是否一致。5.3 2ZKK 电源失电联投3ZKK 保安段由2ZKK 供电，拉开锅炉PCA 段进线开关（模拟锅炉PCA 段失电），则DCS 检测到保安段失电，发指令断开2ZKK，合3ZKK。5.4 2ZKK、3ZKK 均失电联投备用电源 保安段由2ZKK 供电，锅炉PCB 段失电。拉开锅炉PCA 段进线开关（模拟锅炉PCA 段失电），则DCS 检测到保安段失电，发指令断开2ZKK，DCS检测锅炉PCB 段没电，则发指令合变压器开关，使变压器带电，合1ZKK 开关时保安段带电。记录切换时间。6 注意事项 （1）由于保安备用电源多采用外部供电（柴油机或其他机组），因此不允许与正式电源合环使用，且必须进行核相，相序一致，方可正常投入运行。在设计中一般都有硬线闭锁回路，调试时要注意，保证闭锁回路的可靠。 （2）为防止保安段母线或负荷故障致使保安段失电后，备用电源投入造成备用电源故障或损坏，因此当