火电厂保安电源系统配置方案对比分析 发表时间：2018-01-10T11:52:37.650Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：李程[导读] 摘要：近年来，我国的火力发电发展迅速，提供了大量的居民用电，方便了人民的日常生活。 （江苏徐矿综合利用发电有限公司江苏徐州 221011） 摘要：近年来，我国的火力发电发展迅速，提供了大量的居民用电，方便了人民的日常生活。但是，由于各种原因，火力发电厂的大型机组交流事故经常发生，造成很大的经济损失，也给国家和人民的财产生命安全造成了巨大损害。而火力发电厂交流事故保安电源系统在全厂发生停电的紧急情况下发挥了巨大的作用。因其能够提供稳定性高、平稳的交流电流，因此可使机组在停电的紧急情况下安全的停止保护重要设备的平稳运行。保安电源现已成为大型汽轮发电机组配置的电源系统。 关键词：发电厂；保安电源；UPS电源；可靠性；控制逻辑；切换方式 1.前言 火力发电厂的机组保安负荷不稳定时，容易对机组和工作人员造成安全威胁，甚至导致机组的永久性损坏，从而造成巨额的财产损失。根据相关部门的电力标准，规定机组的容量一般大于等于200MW时应配备相应的交流保安电源系统，并且交流保安电源应采用快速启动的柴油发电机组。柴油发电机组是一个独立于工作机组的系统，电网、机组等的干扰对其影响较小，所以广泛应用于发电厂保安电源。在工作与待机两种状态下进行切换时，保安电源应能保证保安负载不因此而停电或短时间的停电，从而确保机组在任何紧急或极端情况下的安全停机。火电厂保安电源采用一主一备的配备柴油发电机的双路供电措施来实现上述的功能。保安电源中的双路电源可以快速、安全的进行切换，从而保证倒闸操作和双向切换能正常运行。备用电源为柴油发电机，在全厂都停电的情况下启动。在目前的实际工程应用中，双路电源的启停切换和启动柴油发电机的方式有很多种。不同的方案各有优缺点。本文就几种厂用保安电源系统的配置方案进行分析和比较，为工作人员选择配置方案时提供一些有用参考。 2.保安电源系统配置方案分析 2.1目前火电厂UPS电源的控制方式 一般电厂机组的UPS电源输入由工作（主路）电源、旁路电源和直流电源、（进行AC/DC变换的）整流器和逆变器五部分组成。在电网电压正常的情况下，由电网的配电箱供电给负载，同时也给储能电池供电。当电网的电压不稳定或突发停电时，UPS电源开始工作，此时给负载供电的电源变为储能电池，从而维持正常的生产。在一些特殊情况下比如负载严重超载时，则由电网电压经整流罩直接给负载供电。 2.2 DCS＋PLC控制方式 所谓的DCS控制系统就是集散控制系统（Distributed Control System）。DCS控制系统的结构是基于分布式系统运行的。主要是利用计算机监控技术、管理生产技术来实现分散式的控制。DCS控制系统为非单独运行系统，根据各种模拟数据、经过电厂的运行的逻辑实现对各种执行部件的控制。所以DCS控制是一个综合的系统，要实现DCS的运行需要结合信号处理技术、网际网络通信系统以及测量与控制系统，除此之外，还需要人机接口的技术。计算机技术中的这几种信息技术的相互融合和发展共同形成了DCS系统。 DCS+PLC系统的优点： 1.需要的自动装置少，所以不需要配置很多的自动装置，其大部分的功能由其现有设备和通道实现，减少了额外的费用。 2.PLC编程简单，调试方便，并且运行速度快。 此方案也存在缺点： 1.DCS的逻辑非常复杂，在投入使用前，需要花费大量的时间来进行调试工作。并且当DCS发生故障时，不能实现自动切换，只能依靠手动来进行应急启动。 2.继电器接点通断的可靠性不高，导致进行切换工作时系统整体的可靠性不高。 2.3保安电源自动切换装置 此方案不采用PLC控制方式而是采用专门的自动装置，该自动装置专门进行交流事故保安电源系统的切换工作。此装置具有事故切换、并联切换、手动切换、串联切换和同期检查等功能。 此种配置方案的优点： 1.支持380V的电压输入，所以可以将母线、柴油发电机和线路电压经空开直接接入装置内，从而省去了PT二次或电压继电器环节。从而增加了系统的可靠性。 2.完全实现自动化，省去了因人为因素导致的失误等现象。而且该系统能自动的进行保安电源事故的切换从而不受DCS工作状态的影响，大大提高了切换过程的可靠性。 缺点： 1.需要与之相配套的自动装置。因其只能控制三根进线的分合，其他进线开关等都需要DCS逻辑来控制。 2.可能会出现非正常切换现象。当空开的位置不合理或没有明显的标识等，都会导致调试过程中的误分闸现象，不能进行正常切换。 2.4 ATS开关结合DSC的控制方式 ATS开关称为自动转换开关（Automatic transfer switching equipment），其主要功能是用于紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动的切换到另一个电源（一般为备用电源），从而确保重要负载能连续、可靠的运行。所以，ATS开关常常用于比较重要的地方。从而保证可靠性。 这种配置的优点： 1.ATS基本承担了大部分的任务，可以自动完成，并且接线简单，可靠性高，不用人员的参与即可自动完成。减少了停电的时间，极大地降低了因人为因素导致的失误。 2.不需要引入其他开关的辅助接点或PT二次电压，所以开关的动作不受开关状态和PT故障的影响。因为其本身就配置有智能微处理控制器，根据开关两侧的电压作为切换依据。所以可靠性大大提高。 3.由于其模块化的配置方式，极大地减少了维护的工作量。
浅析电厂事故保安电源系统及其调试 作者：葛攀龙 来源：《中国电气工程学报》2020年第17期 摘要：本文主要介绍了同煤大唐塔山第二发电有限公司660MW机组保安段电源及柴油发电机组的特点、功能及调试过程。最后通过电源切换、柴油发电机组并切试验、试运行验证了保安电源切换时所带负荷不跳闸，检验保安电源系统的可靠性和实用性，可作为其他电厂保安段及柴油发电机组调试提供借鉴。 关键词：保安电源；柴油发电机组；切换装置；CTTS；调试 1．保安电源常见的接线方式 通常，火力发电厂的机组都设置交流保安电源,交流保安电源一般采用快速启动的柴油机组。柴油机组作为一个独立的系统，受外界因素干扰的几率最小,由于保安段所带负荷均为保机组安全运行和保主要设备的重要负荷,一般分锅炉侧保安段合和汽机侧保安段。 1.1接线方式,主电源开关和辅电源开关选用的是普通E型开关，第三路电源开关选用的是CTTS开关。主电源失去后，辅电源通过备自投切换同时柴油发电机启动，如果辅电源没有成功带上，柴油发电机通过CTTS切换至柴油机。缺点是辅电源投上时，经过备至投切换时间和普通E型开关合闸时间，必然存在保安段电源瞬间失去，保安段所带负荷全部跳闸，柴油机接待后负荷需要重新启动，这种方式可靠性差。 1.2接线方式,主电源开关和辅电源开关切换通过ATS开关切换，第三路电源开关选用的是CTTS开关。主电源失去通过ATS开关至辅电源，通过录播看到最长经过407ms，极短的时间内辅机设备可以正常运行，两路电源全部失去后，保安段通过CTTS切换至柴油机。优点是在双电源切换时，保安段所带负荷没有一个跳闸，这个可用通过录播曲线查看，如果柴油机接待后负荷后，厂用电恢复后CTTS开关通过同期方式切换至正常电源带，这种方式不存在负荷失的可能，保证了机组安全运行。 1.3接线方式, 主电源开关、辅电源开关和第三路开关全部选用的是普通E型开关。主电源失去后，辅电源通过备自投切换同时柴油发电机启动，如果辅电源没有成功带上，再通过备自投切换至柴油机。缺点是辅电源投上时，经过备至投切换时间和普通E型开关合闸时间，必然存在保安段电源瞬间失去，保安段所带负荷全部跳闸，柴油机接待后负荷需要重新启动，厂用电恢复后切至正常电源带还存在辅机跳闸问题，这种方式可靠性最差。 2．同煤大唐塔山第二发电公司保安段开关
大型火力发电厂交流事故保安电源的设置及接线方式[摘要]本文对火力发电厂大型机组交流事故保安负荷的概念、交流事故保 安电源设置原则及方式进行介绍，阐述了交流事故保安电源宜采用柴油发电机组，并对其接线方式进行分析。同时在火力发电厂交流保安电源设计过程中，对交流保安负荷在功能、接线、特殊性等方面应注意的一些问题提出了意见。 [关键词]交流事故保安电源设置方式接线方式功能 引言 事故保安负荷即为保证机组安全停运，事故消除后能快速重新起动，或为防止危及人身安全等原因，需在全厂停电时继续供电的负荷，如果缺少事故保安负荷，将引起主要设备损坏、重要的自动控制失灵或推迟恢复供电。根据对电源的不同要求，可分为直流保安负荷、交流保安负荷、不间断供电负荷三种。 《火力发电厂设计技术规程》(DL5000—2000)第13．3．17条规定：“容量为200MW及以上的机组，应设置交流保安电源”。交流事故保安电源系统是指当电网发生事故或其他原因致使火电厂厂用电长时间停电时，提供机组安全停机所必须的交流用电系统。大型机组在电力系统中居有重要地位，它直接关系到电力系统的稳定性和可靠性．且随着机组容量的增大，主要辅机容量亦随之增大，为保证机组及重要辅机在全厂停电事故中安全停运的交流事故保安负荷的容量及数量也相应增加。因此，本文对大型火力发电厂交流事故保安电源的设置及接线方式作一初步探讨。 1．大型机组交流事故保安电源的设计原则及设置方式 1．1大型机组交流事故保安电源的设计原则：大型机组交流事故保安电源应按下述原则进行设计：(1)独立性强，即该电源与机组及其厂用系统相对独立，不受其干扰，保安电源的投入条件只限于保安母线段失电。(2)可靠性高，即电源设备和配电故障几率低，投入成功率高。(3)电能质量满足要求，即正常运行状态和负荷起动状态下的电压、频率均能满足厂用电技规的要求。(4)维护工作量小。经济效益好。即该电源投入使用后，维护工作量小，重复投资低。 1．2大型机组交流事故保安电源的设置方式：目前国内大型机组交流事故
发电厂保安电源系统缺陷分析与改进 摘要：本文首先详细的介绍了保安电源系统的运行方式，主要分为两个方面：正常运行方式、失电自动切换运行方式，之后阐述了保安电源系统缺陷分析与改进方法，主要包括两个方面：DCS逻辑问题与改进方法、柴油发电机出口开关定值问题与改进方法。通过以上几个方面分析和介绍，希望能够为以后相关方面的研究工作提供一些参考，从而使发电厂的保安电源系统更加完善和可靠，充分保障厂用电源能够安全的停机，从而有效的避免因保安电源问题导致机组非停或者安全停机时损坏设备。 关键词：发电厂；保安电源；改进方法 当厂用电源在电网事故或者其它原因的影响下发生中断时，为了使厂用电源能够安全的停机，发电厂应该提前将事故保安电源构建起来，从而使保安负荷的连续供电需求能够得到充分的满足，例如：交流润滑油泵电源、汽轮机盘车电源等等。近些年来，随着电网技术的不断发展，使得电源点的布置等很多方面都得到了优化，但是在这些方面的影响下各个发电厂之间的联络线路明显减少，使得发电厂逐渐形成了双回出线的形式，增加了输电线路发生故障的风险以及发电厂全停的几率。在这种情况下，厂用电源是否能够安全停机面临着巨大的考验，对保安电源的可靠性也提出了更高的要求[1]。对于发电厂来说，其单机容量如果超过200MW，那么其交流事故保安电源通常会采用专用的柴油发电机组，厂用电源工作段为保安段的正常运行供电，如果发生了意外事故则由柴油发电机组为其提供电力。 1.保安电源系统的运行方式 1.1正常运行方式 通常情况下，保安MCC段母线由工作电源供电，此时工作电源的馈线开关处于合闸状态，同时进线开关也处于合闸状态；各保安MCC段母线处于合闸状态的是备用电源侧的馈线开关，处于热备用状态的是进线开关，同时处于合闸状态的还有MCC段事故保安电源侧的馈线开关，而处于热备用状态的是进线开关以及柴油发电机组的出口开关；此时，只要满足柴油发电机组的运转要求，发电机组就会自动启动。 1.2失电自动切换运行方式 一，当保安MCC母线失电时，要及时将其工作电源的进线开关跳开，如果工作电源的进线开关没有发出保护动作信号，同时备用电源仍然显示有电压，那么应该将备用电源的进线开关闭合；如果工作电源的进线开关没有发出保护动作信号，同时在备用电源上没有检测到电压，那么柴油发电机组会接受到DCS指令，从而启动保安电源；二，投入备用电源之后，如果MCC母线的低电压现象仍然没有改变，那么应该将备用电源的进线开关及时跳开，备用电源进行开关如果没有发出报警信号，那么柴油发电机组会接受到DCS指令，从而启动保安电源[2]。2.保安电源系统缺陷分析与改进方法 2.1DCS逻辑问题与改进方法 对备用进线开关的DCS控制逻辑以及保安段的工作进线进行充分的分析和试验之后，发现工作进线跳闸的原因往往是母线出现了故障，因开关故障跳闸的开关进线并不会闭锁备用进线开关合闸，不过如果因故障跳闸的是ABB开关，那么需要认为机械合闸或者电磁合闸，否则不会自动进行合闸，这样能够有效的避免
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。 （国网能源和丰煤电有限公司新疆塔城 834411） 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。
华北电力大学成人教育毕业设计(论文) 论文题目：电厂事故保安电源系统及其调试 学生姓名：刘旭胜学号09301218 年级、专业、层次：09级电力高起专 函授站：兰州电力技校 二○一一年八月
摘要 发电厂交流事故保安电源系统的作用是当出现全厂停电情况时，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。作为保护重要设备的最后防线，柴油发电机组的可靠起动及保安电源系统的可靠切换尤为重要，本文介绍了保安电源系统常见的接线方式、保安电源系统的构成以及通过柴油发电机组的起动、保安电源的切换、试运行等系列调试，检验保安电源系统的可靠性和实用性。 关键词：保安电源,切换装置,柴油发电机组,调试
目录 摘要 引言 (1) 保安电源常见接线方式 (1) 保安电源切换方式分析 (2) 柴油发电机组的构成及其起动过程 (3) 柴油发电机组的调试和试运行 (4) 结论 (4) 参考文献 (5) 致谢 (6)
电厂事故保安电源系统及其调试 1 引言 当发电厂主电源故障造成失电时，为保证重要设备的安全可靠的运行，保安电源应自动及时投入供电。一般火力发电厂的保安电源设置在发电厂的低压配电系统（0.4kV）中，保安电源作为保护重要设备的最后防线，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。保安电源的选择是多样的，起动和切换方式各异，一般以快速起动的柴油机组为基础，因机组容量、接线方式等的不同，结合各电厂的实际情况，又有一些差别，这些差别导致了保安电源的可靠性和灵活性的差异。 2 保安电源常见接线方式 通常，火力发电厂的机组都设置交流保安电源。交流保安电源一般采用快速起动的柴油机组。柴油机组作为一个独立的系统，受外界因素干扰的几率最小，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。由于保安段所带负荷均为保机组安全运行和保主要设备的重要负荷，一般需要全部投入。因此，保安段电源一般都采用单母线接线。常用单母线接线方式见以下示意图： 图（a）接线方式，柴油发电机组有两个作用，即作为保安电源母线的备用电源和保安电源。本方式的主要缺点为：当保安段PC 为暗备用时，若出现一段母线的PC电缆故障，而发电机并没有失去厂用电
几种常见保安电源投入方式的比较 摘要：为增加厂用电失去时保安电源的正确投入率，本专题针对目前国内电厂存在的问题做了较全面的分析，论述了国内保安电源自投方式的发展历程及其分类，并重点描述了近年常用的自投方式，分析了各种方式的优缺点，给出了自己的解决方案，具有较大的推广价值。 关键词：保安电源自动切换装置发电厂 目前，国内电源项目建设速度很快，300MW、600MW及以上容量的火力发电机组已成为全国各大电网的主力发电机组，尤其近年随着国家产业政策的调整，高效率、低能耗的1000MW容量机组成为新一轮电厂建设的亮点和重点。随着单台机组容量的提高，为增加厂用电失去时保安电源的正确投入，要求保安电源投入必须快速、准确。本专题针对目前国内电厂存在的问题做一全面分析，并与制造单位合作研究，力求开发一种专用装置，满足本工程及国内类似工程的需要。 本文首先论述了国内保安电源自投方式的发展历程及其分类，并重点描述了近年常用的自投方式，分析了各种方式的优缺点，最终求出目前最为适用的专用装置，具有较大的推广价值。 1 国内保安电源电气接线和投入方式 投入方式说明： 根据厂用电设计规程有关规定，机组正常运行时，机组保安MCC由对应的工作PC供电，柴油发电机组处于停止状态。 保安电源投入过程： 当机组保安MCCA失去电源时（工作PCA失电或进线断路器保护动作），进线跳闸同时启动柴油机，经7~10秒后合柴油机断路器,同时检测工作PCB段电压，若PCB段有电压，则合保安PCB进线开关，经一定延时确认保安MCCA 满足要求后，停柴油机，断开柴油机断路器。 此时机组保安MCCA由工作PCB段供电。 当机组保安MCCA转入工作PCB段供电不成功时，则在第一时段15秒内投入柴油机。 2 目前国内保安电源投入方式
某火电厂保安电源的可靠性分析 发表时间：2020-03-10T13:13:03.930Z 来源：《中国电业》2019年20期作者：康振华 [导读] 某火电厂升压站出线运行方式为单母线分段、母联长期合闸 摘要：某火电厂升压站出线运行方式为单母线分段、母联长期合闸。2018年以来，受电网负荷的增加，以及网上运行方式的影响，在夏季、冬季高负荷期间，母线会分列运行，这对火电厂的厂用保安电源造成了很大的影响。通过多种途径方案，寻找最适合、最经济的改造方案，实施保安电源的可靠性改造，能够提高保安电源的可靠性，防止机组停运时失去备用电源而出现设备故障，实现了设备安全的目的。 关键词：单母线；电网负荷；分列运行；保安电源。 1、设备概况 某火力发电厂的升压站电压等级为220KV，如图1所示，#1发电机接至南母，#2发电机接至北母，两条出线为骏房线和骏靖线，#1高备变通过隔离刀闸（高备1南、高备1北），可分别接至南母、北母，出线运行方式为单母线分段。正常运行时，母联（骏220）开关长期合闸、母线合环运行，厂用备用电源由#1高备变提供。 2018年，受网上负荷增加、短路电流超标等影响，电网及时调整运行方式，需要将母联开关断开、分列运行。分列运行时，由于#1高备变母线刀闸同一时间只能接至一条母线，在发生线路故障或机组跳闸等其他原因，导致单侧母线失电时，单台机组会失去备用电源，保安电源仅靠柴油发电机供给，机组安全风险较高。 火电厂的保安电源非常重要。它的重要作用体现在，机组事故状态下，提供润滑油泵、顶轴油泵以及盘车等重要负荷的动力电源，保护汽轮机的轴瓦不会磨损，汽轮机的大轴不会因失去盘车电源而造成弯曲的后果。 2、运行情况分析 如图2所示保安电源系统图。机组正常运行情况下，保安电源由发电机组正常工作电源供给，即保安PC IA段取自工作PC IA2段，保安PC IB段取自工作PC IB段；事故状态下、机组失去备用电源时，保安电源由柴油发电机组供给，即保安PC IA、IB段电源均取自柴油发电机。由于柴油发电机组有一个固有启动时间，因此，在短暂的期间内，保安PC段处于失电的状态，即所有的交流动力电源均失去。这种情况下，对于汽轮机组来说，是非常危险的！ 经过多次启动试验，柴油发电机组从启动到输出电能，其固有时间为7~15S。在这短暂的时间内，汽轮机仍有可能发生断油、轴瓦磨损等事故，造成不可估量的设备损失。而且轴瓦一旦磨损，需要返回汽轮机厂处理，检修周期长，火电厂的月度发电量、厂用电率等指标会受到极大影响。如果柴油发电机组启动失败，则会导致机组长时间失去交流动力电源，造成更大的损失。 图1 某火电厂保安电源系统图 3、对策与可靠性分析 考虑到机组保安电源的重要性，以及资金的投入等方面，决定从机组的公用PC段取两路电源，通过公用备401A、401B断路器，以及保安备402A、402B断路器，分别供给保安PC IA、IB段，作为保安PC的主后备电源，如图2的绿色虚框所示。 公用PC段是电厂的公用部分，它的电源分别取自#1、#2发电机组，可以通过联络开关互相切换，即只要有任何一台机组运行，其PC段就不会断电；即使在双机停运的情况下，只要#1高备变能够正常运行，公用PC段也不会失电。考虑到公用PC配电间紧邻保安PC配电间，所需敷设的动力电缆长度在30米以内，便于施工、投资小，因此采取此方案。 保安PC从公用PC引入电源，作为保安段的主后备电源，柴油发电机作为辅助后备电源，再加上原有的工作电源，一共有三路电源向保安PC 供电，其可靠性也大大提高。电源与电源之间，通过增设一台快切装置，来控制各路电源之间的切换。目前电力自动化技术的日新月异，这种能够同时控制三路电源切换的快切装置，技术已经非常成熟，并且可以根据客户的需求，来定制电源切换的逻辑、程序，以及动作方式等，灵活适用于各种电源切换环境。 经过现场调试试验，将快切装置定义为“母线失压”判据，定值为70%，则在母线失压的情况下，快切装置可靠动作，将主后备电源投入；且动作时间极短，它仅取决于断路器的固有合闸时间，能够实现保安PC不失电的无缝切换。其控制回路图如图2.
#1机保安电源事故切换及保安负荷重启动试验方案 #1机组于XX月XX日XX:XX停备，预计时间5天，为吸取兄弟电厂全厂事故教训，验证我厂保安段电源在保安段失电情况下能可靠切换，保证事故情况下尤其是全厂失电情况下保安负荷能正常运行，确保机组安全停机，在本次停机期间，需对保安段工作电源、备用电源、柴油发电机组供电电源进行可靠性事故切换试验，并对盘车电机、发电机交流密封油泵、汽轮机交流润滑油泵等重要保安负荷进行在保安段短时失电电压恢复后的重启动试验。 根据运行经验，汽轮机盘车过程预计5天，本次试验安排在盘车过程后期或盘车结束期间进行。考虑到重要保安负荷在盘车过程后期失电停运时间不能过长，为防止事故切换试验失败，导致重要保安负荷失电时间过长影响汽轮机组盘车，特制定本方案。 试验准备： 1、试验前检查#1机保安MCC工作电源4B1A1开关、保安MCC 工作电源进线4B1A2开关、保安MCC备用电源4B1B1开关在远方合闸位，保安MCC备用电源进线4B1B2开关在远方工作分闸位，柴油发电机出口4B01开关在远方工作合闸位，柴油发电机电源4B016隔离开关在合闸位，保安段由400V工作ⅠA段带电。柴油发电机组控制柜上运行方式处于自动位，柴油发电机油位、机油压力、电池电压等正常。
2、保护人员检查保安段重要保安负荷开关马达保护器欠压保护设置正确，起动参数中重启动参数设置正确。 3、运行人员将在投脱硫保安MCC（1）、UPS、直流系统、DCS 电源等重要负荷倒至其它电源带电。 试验过程： 1、运行人员停止发电机密封油交流备用油泵，发电机密封油直流油泵应连锁起动。若联起不成功，运行人员应及时起动发电机密封油交流备用油泵，试验结束后检修人员检查联起不成功原因。 2、运行人员停止交流润滑油泵，直流润滑油泵应连锁起动。若联起不成功，运行人员应及时起动交流润滑油泵，试验结束后检修人员检查联起不成功原因。 3、运行人员断开#1机保安MCC工作电源进线4B1A2开关，保安MCC备用电源进线4B1B2开关应自动合闸，同时柴油发电机应能自动启动。保安段电压恢复，运行人员注意观察顶轴油泵、盘车装置等保安负荷运行情况。 4、运行人员断开保安MCC备用电源进线4B1B2开关，柴油发电机自启动，由柴油机组控制柜控制器判断柴油机组准备带载，自动合上出口4B01开关，保安MCC段由柴油发电机组供电。若经过一段时间后柴油发电机组出口4B01开关合闸不成功，则由运行人员及时停止柴油发电机，合上保安MCC工作电源进线4B1A2开关，恢复保安段电源，同时注意顶轴油泵、盘车电机、电动给水泵辅助油泵等重要电机自动重启动是否成功。若3分钟之内电机重启动不成功，则
第九章事故保安电源及柴油发电机 火电厂有可能发生全厂停电事故，因此必须设置事故保安电源，向事故保安负荷继续供电，保证机组和主要辅机的安全停机。一般采用快速自起动的柴油发电机组作为单元机组的交流事故保安电源，由柴油机和交流同步发电机组成，它不受电力系统运行状态的影响，可靠性高。 事故保安电源系统由外接保安电源和应急柴油发电机组成，当厂用母线电压消失后，首先投外接保安电源，同时发出信号起动应急柴油发电机。如果外接保安电源投切成功，柴油发电机可不投入，如果外接保安电源投切失败，则投柴油发电机。外接保安电源应同时投保安变高、低压侧开关。 保安负荷需按顺序自动投入，以保证柴油发电机组的频率和电压保持在允许的范围之内。 柴油发电机组可手动或自动启动，接到信号后3秒内（待定）能达到额定转速和额定电压，并准备带负荷。机组从启动到带满负荷的时间小于15秒，在无人值班的情况下可连续运行24小时（需监视柴油机油箱油位）。 柴油发电机组为快速启动、风冷型机组（集装箱式）。其主要的技术参数为：额定容量1200kW，额定电压400V，额定频率50Hz， 9.1 保安电源系统接线 9.1.1 运行方式 1）每台机设保安PC段和保安MCC A、B段，正常运行时由主厂房400V工作PC A、B 段供电。 2）当厂用母线电压消失后，首先投外接保安电源，同时发出信号起动应急柴油发电机。如果外接保安电源投切成功，柴油发电机可不投入，如果外接保安电源投切失败，则投柴油发电机。外接保安电源应同时投保安变高、低压侧开关。 3）厂用电源恢复时，保安段应恢复由厂用电供电，在倒换过程中应采用瞬间停电的方法，严禁采用并列倒换。 9.1.2 四种运行位置 1）柴油机组有试运行、手动、自启动、零位四种方式，正常情况下在自启动方式。
发电厂厂用保安电源优化探索侯志鹏 发表时间：2018-06-12T10:07:54.843Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：侯志鹏 [导读] 摘要：发电厂厂用保安电源是在发电厂全面停电时，可以为主设备机组安全停机及其他重要设施安全运行提供可靠电源，具有重要地位。 （晋能清洁能源光伏工程有限责任公司山西省太原市 030006） 摘要：发电厂厂用保安电源是在发电厂全面停电时，可以为主设备机组安全停机及其他重要设施安全运行提供可靠电源，具有重要地位。针对发电厂厂用保安电源如何有效工作，本文阐述了保安电源的基本形式、接线方式、应急机组的自动监控系统,对如何优化厂用保安电源进行探索，以期为发电厂安全生产相关研究提供一定的理论支持，从而确保发电厂的安全生产。 关键词：保安电源 一、引言 目前很多发电机组，如遇到自然灾害、人为事故及其它一些不可抗力等原因导致厂用电源切断时，为保障在这种情况下发电厂内机组及其他重要设备可安全停机，需要安装设置厂用保安电源，以满足连续供电，降低损失。随着国家电网的快速发展，优化电源配置地点及输电网路通道限制而引发同一个电杆铺设线路增多的原因，导致越来越多的发电厂之间相互联络的线路数量逐渐减少，最终形成了单个发电厂双回路出线，以致于输电线路故障频率加大、数量增多，引起发电厂整体全面停电的事故频率加大。因此，保障安全停机的需求更加突出，厂用保安电源的可靠性、反应速度等性能便显得格外重要。 本文将从保安电源的基本构成形式、接线方式、应急机组的自动监控系统等方面，探讨和探索优化厂用保安电源的设计方案。 二、厂用保安电源的基本形式及优化方案 1、基本形式 大多数发电厂的保安电源有两种形式，一种是采用柴油发电机组；另一种是采用厂外独立电源。 第一种，柴油发电机组是一个独立的电力系统，受外界影响较小，这是它被广泛应用为保安电源的主要原因。与此同时，在日常的实际运用中，因为柴油发电机长时间处于不启动状态，加上平日维护管理保养不是非常到位，低温下燃料及冷却水防冻不佳等原因，致使柴油发动机在事故发生时容易发生启动异常。这是它比较致命的缺陷。除此之外，即使事故发生后柴油发动机正常自启动，但启动时间一般长达五至十五秒，这段时间发电厂保安电源处于暂时失电状态。 第二种，使用厂外独立电源。优点在于保安电源长期处于有效备用状态，遇到事故可立即投入使用，可缩短保安电源失电时间。缺点在于厂外独立电源并非完全独立的电力系统，假如外部系统发生异常情况也难以保证自身安全，如果厂外独立电源断电，发电厂内部将遭遇保安电源失电的严重后果。 2、优化方案 取长补短，结合以上两种保安电源的优点进行优化设计，将厂外独立电源作为第一道保安电源，厂内柴油发电机作为第二道保安电源，这种模式，既可缩短保安电源失电时间，又可以进一步提高保安电源的供电可靠性。当前，在国内发电厂以柴油机发电机为保安电源的设计中，一般一台机组接线一套柴油发电机。针对前面提到的问题，可以将目前的保安电源系统改造为一台机组配备两台柴油发电机互为备用接线的模式，提升保安电源自启动和供电的可靠性。同时，也可以考虑建设厂外独立电源作为第一道保安电源，让现有柴油发电机作为第二道保障，两套系统互为备用，组成全新的保安电源系统。 必须明确的是备用电源不能替代柴油发电机的作用。因此除了在设计中优化备用电源外，还要做好柴油发电机的维护和定期测试，及时检查设备异常并进行维修，以保障保安电源正常工作。 三、厂用保安电源接线方式及优化方案 发电厂保安电源的接线方式对系统的安全性能、可靠程度有很大影响，并可直接影响主设备及运维人员的安全，因此在保安电源的设计优化中非常重要。 1、常规框架断路器组合方案 如图1，厂内常规的保安电源接线设计很多采用这种方式。每一台机组配置一台柴油发电机，保安负荷分别接在保安A和B上。保安A 和B工作电源经过框架断路器由380V/220VPC供电，备用电源便经过框架断路器由柴油发电机的出线母线来供电，两段保安电源通过QF11、QF21互为备用。保安段工作电源和备用电源的切换是通过两个框架断路器完成。 2、优化设计自动转换开关电器 自动转换开关电器（ATSE）由一个（或几个）转换开关电器组成，用以监测电源运行情况，将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源。
[收稿日期]2010-09-29；[修改日期]2011-04-08 [作者简介]李世雄（1970—），男，内蒙古人，学士，工程师，从事发电厂管理工作。 1原保安电源接线设计方案存在的问题 内蒙古京泰发电有限责任公司原保安电源接线 设计方案采用柴油机组保安电源，见图1所示。在设计之初，保安段有2个电源。正常运行时，每个保安段由相应的锅炉PC 段供电；当保安段因故失电时，柴油发电机自动投入，一般情况下，15s 内即可将失电的保安段恢复供电。 原保安电源接线设计方案在柴油机组的实际管理应用中，有过多的人为因素参与，导致柴油机系统 （1）失电时间过长。保安段失电15s 后才能恢复供电，所有保安负荷均会失电停运，不能保证机组连续稳定运行。 （2）供电可靠性不高。仅以柴油发电机作为备用电源，当柴油发电机出现故障或异常时，无法保证立即恢复供电。 2保安电源接线设计方案的优化 针对原保安电源接线设计方案中存在的问题， 对保安段供电系统进行了改造，优化后的保安电源
主接线图见图2所示。 改造后，保安段母线有3个电源：锅炉PC1A 段、锅炉PC1B 段和柴油发电机。正常运行时，由锅炉PC1A 段供电；当保安段因故失电时，自动切换到锅炉PC1B 段，由锅炉PC1B 段供电，同时启动柴油发电机。如果柴油发电机的电压已达到额定值（约经 10s ），而保安段仍为低电压，则改由柴油发电机供 电。 2.1备用电源的自投逻辑及二次回路 为了降低工程造价、节约资金，在改造过程中， 未装设备用电源自动投入装置来进行电源间相互切换，而是利用ECS 逻辑组态的特点，设计了保安段备用电源自动投入的电气逻辑。 以保安PC1A 段3ZKK 为例进行分析。保安 PC1A 段共有3路电源，其中3ZKK 来自锅炉PC1A 段，为主工作电源；6ZKK 来自锅炉PC1B 段，为副工 作电源，且3ZKK 与6ZKK 互为备用；1ZKK 来自柴油发电机，为备用电源，3ZKK ′、6ZKK ′和ZKK 分别 是3ZKK 、6ZKK 和1ZKK 的上级馈线开关。正常运行时，可以由3ZKK 、6ZKK 中任何一路来供电， 3ZKK ′、6ZKK ′一直处在合闸位置，ZKK 在柴油发电 机启动电压建立后将自动合闸。 3ZKK 自动合闸的ECS 逻辑见图3所示。动作过程如下：保安PC1A 段由6ZKK 供电，3ZKK 联锁 开关投入。当保安PC1A 段突然失电时，6ZKK 由合位变为分位，此时满足3ZKK 自动合闸逻辑的全部条件，3ZKK 自动合闸，保安PC1A 段恢复供电。 柴油发电机启动逻辑见图4所示。动作过程如下：保安PC1A 段由6ZKK 供电，3ZKK 联锁开关投入。当保安PC1A 段突然失电时，6ZKK 由合位变为分位，此时3ZKK 应自动合闸，如果3ZKK 自动合闸不成功，且延时达到2.5s （为了与ECS 逻辑配合，保证3ZKK 有充分的合闸时间，保安PC1A 段低电压延时设为2.5s ，不能按常规设为0.5s ），由低电压继电器接点启动柴油发电机。柴油发电机启动电压建立后，ZKK 自动合闸（由柴油机内部回路完成），低 李世雄，等：火电厂厂用保安电源的设计优化 2011年第29卷第4期 67
浅析电厂保安电源与柴油发电机 发表时间：2016-07-24T16:18:17.863Z 来源：《电力设备》2016年第10期作者：袁渊 [导读] 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。（中国电建集团湖北工程有限公司湖北武汉 430040） 摘要：中泰化学电石一期建设规模为4×150MW供热机组，作为机组主体施工方，在施工过程中发现在附近无老厂备用电源引入的情况下，本期工程四台机组并未设计柴油机组作为保安电源，给机组的安全运行埋下隐患。本文简单介绍了电厂保安电源的设置、接线及柴油发电机在电厂保安系统的应用。 关键词：电厂保安电源；柴油发电机组 1 引言 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。事故保安电源包括直流交流两种。其中直流事故的保安电源采用的是蓄电池，可以为直流润滑油泵等一些事故保安负荷供电；交流事故保安电源适合采用可以快速自启动的柴油发电机组，在全厂停电的时候确保顶轴油泵、交流润滑油泵、盘车及其他的交流事故保安负荷的电源供给。保安电源的选择决定着整个保安电源系统的可靠性。 2 常用交流保安电源原则、设置方式 2.1机组交流事故保安电源原则 （一）独立性强。保安电源和机组以及其电厂用的系统保持相对的独立并且不受到相互的干扰。 （二）可靠性高。保安电源的设备以及配电故障几率比较低，投入成功率较高。 （三）电能质量满足要求。设备在正常运行状态与负荷启动情况下的电压，其频率都可以满足电厂用电的要求。 2.2机组交流事故保安电源系统设置方式 目前国内的机组交流事故保安电源大致有以下两种接线方式。 （一）外接电源的引线方式及可靠性分析。外接电源是指利用外部电源设置为保安电源。扩建电厂利用老厂厂用电引接电源作为交流事故保安电源情况比较多，采用这种保安电源形式主要是依赖于新老厂之间距离及其供电的可靠性。由于其设置简单、施工简便、投资较少、电厂机组的数目较多、维护管理的工作量较小、可靠性较高，在大多数事故停机时可以起到保安的作用。 （二）专用柴油发电机组及可靠性分析。目前电厂中应用广泛的一种交流事故保安电源方式是专用柴油发电机组，国内已经运转的或正在安装和正在设计中 300MW及以上的机组交流保安电源基本上都是这种方式。这种保安电源设置方式最大优点是运行的时候外界电网不能够干扰，独立性较强，这样不论什么情况导致的停机事故, 机组安全都可以得到保证。柴油发电机组的容量等级较多，容量较大，可开机运行并持续供电时间长，其供电的可靠性高。 3 带柴油发电机的保安电源接线方式 通常，由于保安段所带负荷均为保机组安全运行和保主要设备的重要负荷，一般需要全部投入。因此，保安段电源一般都采用单母线接线。常用单母线接线方式见以下示意图：
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2×300MW 机组，其老厂2×200MW 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