某300MW火电厂保安段电源应用分析
发表时间：2018-10-17T16:03:46.350Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：谢春喜
[导读] 摘要：本文分析了某300MW火电厂交流保安电源的接线方式、失压切换逻辑、负荷配置等情况，并针对此运行方式开展分析，阐述了交流保安电源运行方式及逻辑的优缺点，并对负荷配置情况进行研究，提出了改进方案。
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摘要：本文分析了某300MW火电厂交流保安电源的接线方式、失压切换逻辑、负荷配置等情况，并针对此运行方式开展分析，阐述了交流保安电源运行方式及逻辑的优缺点，并对负荷配置情况进行研究，提出了改进方案。
关键词：火电厂，保安段，柴油发电机，外接电源，ATS。
1.前言
根据《火力发电厂厂用电设计技术规定》规定“容量为200MW及以上的机组应设置交流保安电源。”其作用是当因设备或电网原因出现紧急全厂停电事故情况时，为保证机组安全停机及重要设备系统的安全运行提供可靠的交流电源，交流保安电源与交流不停电电源（UPS）、直流系统同等重要，并在带电情况下能够为UPS及直流系统供电。
一般交流保安电源正常运行由本机组400V厂用电系统供电，事故情况下由柴油发电机供电，部分电厂交流保安电源事故电源设计一路外接电源，而柴油发电机仍作为交流保安电源的最后保障。
2.保安段电源接线方式
本厂每台机组交流保安电源分A、B双段独立运行，保安MCCA段工作电源取自工作电源PCA段，保安MCCA段第一备用电源取自工作电源PCB段，保安MCCB段与MCCA段对称，柴油发电机作为两保安段的第二备用电源。保安工作电源与备用电源之间采用单向软逻辑备自投（DCS控制），当发生任意保安段母线失压，备自投动作，自动合上备用电源开关，同时启动柴油发电机备用。此保安电源接线方式在厂用电采用快切装置后应用广泛，特别在有多回路出线、多电源、多电压等级的电厂比较安全可靠。但实践多次证明，在出线回数较少、电压等级单一、电网系统薄弱的电厂，一旦发生系统故障，必将引起全厂停电，鉴于柴油发电机受日常管理、维护、保养等因素的影响，如启动失败，势必会对安全停机造成较大威胁，宜发生因电网问题导致发生设备事故，造成事故扩大，因此，电厂投产后保安电源进行了改造，取另一路备用保安电源，取自临近可靠的电力系统电源点，设置一套ATS电源切换系统，外接电源作为保安段第二备用电源，柴油发电机作为第三路备用电源。
3.保安段电源正常运行方式
QF1、QF4开关合闸向保安MCC段供电；QF2开关合闸、QF5开关热备为保安段第二电源；外接变压器充电、出口开关合闸、QF3开关热备为保安段第三电源；柴油发电机、出口开关热备、QF3开关热备为保安段第四电源；其中第三、第四电源通过ATS切换后为保安段供电，外接电源带电，ATS装置首选外接电源供电至QF3开关下口，外接电源失后而柴油发电机建立电压后ATS装置自动将电源切柴油发电机供电；QF3与QF4和QF5之间有电气互锁，避免造成非同期合闸事故。因本厂有两台机组，故外接变压器同时作为两台机组交流保安电源的外接电源（系统接线图如图1所示）。
图1交流保安段系统接线图
4.保安段电源切换逻辑
4.1逻辑实现方法
交流保安电源切换主逻辑采用单向软逻辑备自投（DCS控制），外接电源与柴油发电机电源切换设置一套ATS装置。
4.2切换逻辑
4.2.1正常运行方式下保安段失电或电源一上开关QF1跳闸联跳电源一下开关QF4，电源自动切至备用段供电即QF5开关合闸并启动柴油发电机，柴油发电机建立电压后合柴油发电机出口开关柴41，如柴油发电机启动正常后为备用状态；
如保安段电源二电源失去或不具备送电条件，则合1QF3A开关，此时保安电源由沙电变供电，当沙电变失电后，ATS自动迅速切换由柴油发电机供电；
4.2.2如备用段失电或QF2跳闸，自动跳开电源开关QF5；
4.2.3当外接电源恢复后，ATS自动检测外接电源电压质量正常15S后，ATS电源切至由外接电源供电。