25MW发电机电气控制系统设计与应用_赵郁蒙

1、I发电机25 MW发电机电气控制系统设计与应用文/山东省冶金设计醜股份有限公司赵祁戴I利用;台金企业生产过程中剩余的煤气资源.合理的进行高低压系统设计.充I 分结合当前电气系统的前沿技术.进行并网发电可以取得良好的经济效益和社I会效盗。2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 臬钢铁厂新堆曲据炉后，为光分别川丨 I龙M余说源.专临“：热电厂也X逊设晦 25 1W发电机组.该发电机俎相采用发变纤1形式 升爪至35 2接入系统.新| .发电

2、机组所住的老区 热电现有厘35 kV变电站.35kV住电站现按仃两 台12MW发电机、彌台4 500 kW TR I ft电机,通过 卿条35 kV线按入卜级11() kV变电州.新建25 MW 发唱机按人35 kV变电站后.除热血现 E供的高炉段热电rnftfir外.寓余发电1*送 鋼1：级HOkV变电站消化.25 MW发电机系统设计(1) 35kV系址紀WAH寸&线形式三I用新述的介25 MW发电机组颔定功率 为25 MW.出口电压为10.5 kV,设什考虑址-座 35 kV升压并网站.包括变用器室和35 kV高配张 35 kV高配室内设发电机并网柜、35 kV辞线PT柜、联络线柜

3、.线路PT«>. 35kV系统采用单毎线 按线方式.机IM柜和aMUMHIlti»i IMB作控发电机出口 It件測量及保护ct .PT及避雷2L发电机中性点不接地中性点设测 眦和保护CT及*的11诜互纓21励fit变压器从励 SKPT柜.漢I农及保护PT柜安装在发电小來内.发 电小电设台隔處开关发电机出口桂线端”9 禍离开空之间采用窗毎线连按隔离开关后鶴供 地纯賂再采用韧管冊线按人变压2H0 kV*.升压 后35 kV输电线路采用锢管炒线接人35 kV高配聿. 另外们 区1'35kV变电站设面并M柜.35kV血 配室联络柜与35 k住电站之測供电线路陕用绝

4、绛铜徒外线.如图I所示.(2) 励磯矗统配此及原理图励磁系统腺理用如用2所示。励磁關节器除 r维持电压恒定和无功调v外,还必烦保证电力 系统a定.附馳竹电力系统的扩人.立问他匹2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, Q»W 3

5、0 2 J w 1W 3.6 kV /. 3 436.6 A «>X>08X, 14%TAO1 lb I2YH l!YHfi.IA6 IA5 TA4TA3 TAIMY 3<M) ID) B，)2I25OAS0U5A HY5发划疋动35033 35kVr：HtIYH联络线*1»PIHY5LS/35 35OUO 100 0.5色乩计先MA 33YH 保亦 TA。备 JU3TA1UNEW35 35 000:3/100:3 100J053 卩35kVI 段2015年第2期电气旳ft | 5971994-2015 China Academic Journal Ele

6、ctronic Publishing House. All rights reserved, 2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, Si离压系统生接线图2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 电气传动产品与技术2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 Chin

7、a Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 加突出.常规控制手段堆以満足日卷发展的技术 之崙娶.采用处理.技术方之w«cn r-段选用rwwLT 01 机動sun节卷 m 磁系统具有以下优点：1）儿何完音的电压调节、电法调仏 无功调 节.功耶因敢调节模式。2）具fiPID、PI入 PS、EOC

8、. NEOC等务种 控制规律.满扯系统稳定Z需婆.3）町设定的阖雄系数.保证发电机间无功的 也定分配.4）儿彳汕动零起升压和系统电用跟踪功能.5）完弁的保护悴机劝能MR仃曲线保护. 过動限札 顶值限制.低励限制.欠励保护.VF 限制.误强励保护.空级过电用保护等.（3）低股佻配也系统发电IU 内低压用电负荷为250 kV A|： 要为发电机辅机设备供配电.辅机设备E «<1高 EX电动油轧 凝结水靛.凝射水泉.他轴油簞. 交流轴助油仏盘乍电动机.左焦化阀门审功 半人f-lio kWH ，比 诙起动方式邑动. 其它停通电动机變用交滾接检器.电动机保护 K保护及控制.盘车电动机餐与

9、DCS系统內田; 逻辑倩号（包恬润滑油压低停盘仪 盘车装覺投 A仃V.汽轮叽转速升廷BUF转速、顶轴油压世 立）联锚.发电机设用 识DCS任垛控制系统.I:要完 成只制机设备数据栗巢数据处理PI1）冋路控制、超醍报警及生产过樫的運辑紙序控制 尊功能.I.位监坨系统由台1.控机组成监控 站与DCS均挂任10 100 Mbig的以幺坏网上DCS 和1:位机S1采川匸业以太從进仃通仃任监控 訓而町实现辅叽设希的址停9运行公数监控.另 外辅机设备均配机旁操作箱设就动拧副.熱 中ttM和IX Stttut择开关.动控仅作为检 绕和调试设侖使用.在主J房旁设应低用配电牢.从煤电厂现 有的厂用变电所低祀空引

10、网胳低爪电源収魁源 亙为备用设n动切換装380 V统采用单付2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 图2 filttM统原理3B2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Ele

11、ctronic Publishing House. All rights reserved, 线按线方式.系统以放时式为发电机的辅机设备 供电.(4) 选型升压变压器选用SFZII 40MV A 38.5 ± 8 x 1.25% 10.5 kV油谡氏双绕俎右狡调压变用器牢 内布覺,35 kVA压开关柜选川XGNI7A 40.5祐 形固定氏金属封闭开走柜柜内fierce断笊眾. 采用弹竇话陡机构.微机综合保护器保护.介闸 及控制借号何路采用免堆护愀烬供电.直洗电 Ff«220V.在35kV配电牢内廉列布置.低版开关梅 均陕用GGDT!同定式开关柜/E380 V低压甩电窒 内事

12、列布童.发电机中性点Ift鋒.出【他涿电 爪互悠煤等安装4开关柜中.布覽在发电机小牢 内.另外本系统设置矢200 A h DC 220 V铅絞免 维护善电池高频开关flfjt't源装覺作为摄作.保 护.仿号电源和巾故照期、1涛油梨停血流徴荷 的电源.(5) 微机保护从监控门动化系统微机保护及监1$自动化系统网给HB如用3所 示.35kV岛爪系统配?V 天微机保护从监控fl动 化条统,对35 kV发电实施伸能化电能综合住理. 绵合自动化系统采川1()Mbi山以人网络.采用分Z3 分布式结构.发电机保护彌控、同期控制装復 变压器升压保护測控屏集中组屛安装.35 kV线路 IX给保护装賈安装

13、住开关柜上。总个系统町以完 成亭发电站相关实时代肝史数期和仃必的监拧任 向.并能完成相夷设条的操作控制和保护功能.fflifi"功能丸祎条统援供卩富CRTrtj面扯示 和运行报衣打叩功能以及常故报警和故琢爪波功 能.存装黄继电保护滋定卷敦均町通过就地或PC 述传方氏方便地绕改.发电机变压组保护内容仃，发电机总动保 护.发电机变压務组差动保护.定了绕组按地保 护.主”绕组路保护.定f绕组过敬荷保 护、发电机励您1"1路过仮荷保护.发电机励瑟冋 峪按地保护.发电机失减保护.升圧变用為非电 St保护(主变本体t/LWr保护.左变本体轻瓦斯 吿段匸变过负衙吿1L匕变过负荷超动凤曲切

14、 路、匸变温度过囱告公)、发电机、励磁、汽机 車故联动保护低闸)发堰机并列运h的条件何二种:持并网发电 机的粗压i效(ft与电M的电压你效值相等或接近 相等.允许郴杀，5%的颔定电压值,待粕发电 机的*«电网的待并发电机电几 相位与并网电压的相位相同.即相位角相同.亦发电机并列时.坡舀一个条件尤览腹婪 如柴#个电压的郴位不一致.由此而产生的冲击 电流町能达到额疋电流的2030借冲击电流町分解为有功分和无功分ft有功电诜的冲击 不仅婆加 汽轮机的ML还右町能使汽轮机受 到很大的机械应力.这栉作但不能把发电机拉人 同步.而0X能便K他井列运行的发电机失去同 步。任泯用准同期并列时发电机的

15、冲击电茨很 小,所以.班应将相位垦控制花10。以内此时 的冲击电淹约为发电机和定电淡的0.5倍准同期并列址柯耒投入系统的发电机加匕励 破.并调爭其电爪和频屮.住満足并列条件(即 电压、频串.相位郴同)时.将发电机投人系2015年第2期电气旳ft | 6171994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All right

16、s reserved, oii方UH蜃乐统-II._监控打卬机；-1地立拎航统总控敢斤 1£ 6QXftMW(ZLP) 电度 /IW(DBP)UPS电源pL. Hj 1««W(MNP)同期M(TQH(K从他勺览Itt忡亀扯通$&备2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 线路保护曲控我LCS6I235 kY联络线n关柜(3303柜)升压变圧海保护期控W4SBP)| VclH保护找'灯低护LC

17、S 603 RC S 985SS RC S 985S发电机保护刎h盘作电住用戏 微ML住爪鑫 徵純住爪於低护賞It 褪控冀It后备佞护装甜冷妣护 I.CS 661 IXS 606 LCS 6X3 LCS 6722015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights res

18、erved, S3微机保护及曲控自动化系统网络图2015年第2期电气旳ft | #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 电气传动产品9技术2015年胡2期电呜旳代I #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 2015年胡2期电呜旳代I #71994-2015 China Academic Journal Electronic Publish

19、ing House. All rights reserved, 统.如果£理患情况下.便发电机的出丨|幵关合 M-则在发电机定F同路中的坏诜将为*.这样 不公产牛.血流和电磁力矩的冲ih同期烬甩覽江苏国瑞ri动化公»i n动准同期 装覺垓装気儿和并刚女全町快速.稳宦. 稿度高.功能多的优点I动准同期足利用溝瓷 检査、压苑检査及饭定导前时间的原理,通过时 间FM与逻辑电路.按照定的控制策略进行综 會而成的.它能白动监视电压战 须卓差级选择 bub的时间发出仟闸休冲.使断路器在相角鑑为 0。时含闸.VI満地完成准同期片列的电本耍求.设计中其他技术亮点|）发电机引出线采m先进的屛

20、金绝缘铜符毎 线，俊型管师线具件轨*就人、机械裂度商.温升 小.抱塚水平疝的待点.进免了原有裸联外线桥在 运行中时有发生的污闪.金属物成小动物引起的相 间刼路段按地如路肚故.対桎岛供电的町&怜.实 现催线全免堆护安全运行乜列了积极的作用2）泯用爲压变频技术.节能数呆显弁本设 I卜锅炉配有楫台引凤机电动机功屮约500 kW 标台引风机可満足额定ft荷妁70% 两台弓I凤机 配厌台离应变顿組町满足祸炉匸况变化的間 节同时.发电机组的循坏水*房设仃 冶循环 水浆.曲川备.也配父台禽压变诧戏.进行 *1何關Y，采"1变颁枝术看."陡散柴城片Jl 有广眨的推广价值。3）采用人

21、容：高速丿F关FSR 9电抗器片联的 限流方案 卜SR儿仃开断Htfully （约,m、.开断 能力強（120 200 kA）脚特点,正倉运行frfI SR 梅电抗器短接邂免r电抗器巨大的电能播統和 XT!电动机起动时的电压降。矩路时FSR快速断 开.负荷傅断鬲器的开断电洼咙电抗;限制到允 许范曲。该方案匮提髙鏡统的町林性.Zkk 除低系统投瓷.运行效果良好.4）采用WX 98F型微机白动准同期装乩该 «WJUi并网虫金可旅.快速.总定.怙度岛. 功能參的优点.配合YAC 2000同期代能控制操 作箱.町便对对级同期接线人为简化同时住并 网过用屮计I条统电压过高或过低、症统倾屮 过高成过低机组电压过高衣过低.机组械耶过 离或过低以尺电爪冋路断线.过励Ahf«vu 仆保护吿警功能经济效益和社会效益並著駅炉为全世离炉煤'樹炉.投广后僭均毎小 时燃用高炉煤气14万nA 按年丁作8400 h计.年 可减少煤'（放散为11.76（5.折合标准煤门44万1 直按经济效益约7S60万元.抑除运行费用（含电 K.水兀.维修费用.折III.人I丨' '力尤年经济效歳3 617万元 法少煤代放敗减 少衬除有利地改if r厂区及周边地区的环境. 因此.该项11的实施J