发电厂保安段加装电源自动切换装置改造
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大型火力发电厂的事故保安电源名词解释《大型火力发电厂的事故保安电源》在大型火力发电厂中,事故保安电源是指在发生事故或紧急情况时,为保证电厂安全运行而设立的备用电源系统。
它起到了关键的作用,能够提供电力供应以维持重要设备和系统的正常运行,保障人员安全和事故处理的顺利进行。
事故保安电源主要由以下几个重要组成部分构成:1. 备用电源装置:事故保安电源的核心部分,通常采用柴油发电机组。
这些发电机组在正常情况下保持待机状态,一旦主电源故障或传输线路中断,备用电源会自动启动,为电厂供电。
这些发电机组具有快速启动能力和较高的容量,以应对突发情况的电力需求。
2. 电池备份系统:事故保安电源中的电池组用于提供临时供电,用于启动备用电源装置或提供紧急电力。
电池组一般由一组蓄电池组成,通过电池充电器进行充电,以备不时之需。
电池备份系统具有高容量、长寿命和能够快速恢复连续供电的特点。
3. 事故触发器:事故保安电源系统中的事故触发器能够检测到主电源故障或其他紧急情况,并快速启动备用电源装置。
触发器通常根据监测到的电流、电压、频率等参数进行灵敏的判断,确保在最短的时间内切换到备用电源供电。
4. 自动切换装置:自动切换装置与事故触发器配合使用,能够自动完成从主电源到备用电源的切换。
自动切换装置具备高速切换和可靠稳定的特点,能够在电力切换过程中保证不中断供电。
大型火力发电厂的事故保安电源是电厂安全运行的重要保障,能够及时应对电力系统故障和紧急情况,确保设备和系统的正常运行。
它不仅能保护电厂内部人员的安全,还可以保证电力供应的连续性,减少事故对电厂运营造成的影响。
因此,事故保安电源的设计和运行管理是电厂安全运行的关键环节,需要合理规划、定期维护和严格监控,以确保电厂运行的安全和可靠性。
270理论研究1 保安电源设计问题 发电厂事故保安段根据其设计负载大小一般分为A、B 两个段(也有设计一个段,在此不作论述),每个段有两路电源(一般分别取自锅炉PC A、B 段),同时配置一台对应容量的柴油发电机作为事故备用电源。
下图1为最为常见的事故保安段系统图。
关于事故保安电源的几个问题卞永胜(北京京西燃气热电有限公司,北京 100041)摘 要:列举发电厂事故保安电源常见的问题,指出原因、注意事项及解决办法,对施工安装、电气调试及设备采购具有一定的指导意义。
关键词:备自投;切换时间;设备重启;同期DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.243图1 采用ASCO 切换装置的保安电源系统图 图1采用时下较为流行的ASCO 大容量双电源切换装置,A1、B1为主电源,A2、B2为备用电源,由ATS 二选一送至CTTS,再由CTTS 供电至保安段。
仔细分析,上述设计存在一个问题:若锅炉PC A 段失电,则保安A、B 段主电源同时失电。
这就意味着只要锅炉A 段失电,则保安A、B 两个段都要进行切换,这无疑增大了系统的不稳定性。
尽管我们在多个工程中对上述问题都进行了优化,但新建工程中还会出现相同的设计问题,所以在此强调一下,希望引起各方重视。
图2为优化后的系统图。
图2 优化后的保安电源系统图2 保安电源切换时间及设备重启问题 某新建甲发电厂保安段及乙发电厂空冷PC 段均采用了备自投装置进行电源切换。
但在进行切换试验时,均遇到了相似的问题。
甲发电厂保安段,在未带负荷的情况下,备自投装置可以按设置的定值正常进行电源切换,但带上负荷后,A 段主、备电源可顺利切换,B 段主、备电源切换时会出现8秒左右的延时。
乙发电厂空冷PC段分为A、B、C 段及一个事故备用段,在未带负荷的情况下,备自投装置可以按设置的定值正常进行电源切换,但带上负荷后,主、备电源切换时会出现10秒左右的延时。
应用案例产品与应用年第期3电厂保安电源系统比较及调试刘英杰王嘉慧(1.华能包头风力发电有限公司,内蒙包头014010;2.内蒙古科技大学,内蒙包头014010)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S7-200PLC 。
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。
ASCO开关在发电厂保安PC段及厂用MCC段的应用【摘要】本文通过对发电厂保安电源系统的正常与事故电源切换方式进行技术分析,并与相关国家标准进行对比,提出保安电源系统采用符合国家标准的自动电源转换开关取代过去设计的采用两个框架断路器组合进行切换的方案。
国家于2002年颁布了标准GB/T14048.11“自动转换开关电器”,该标准等同采用IEC60947-6-1(1998)标准。
该标准适用于额定电压交流1000V以下或直流1500V以下的自动开关转换电器(ATSE)。
ATSE适用于紧急供电系统。
ATSE定义:由一个(或几个)转换开关电器组成,用于监测电源电路、并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的电器。
ATSE分类:ATSE可分为PC级或CB级两个级别PC级:能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE;CB级:配备过电流脱扣器的ATSE,它的主触头能够接通并用于分断短路电流。
发电厂保安电源系统属于紧急供电系统,按此标准应采用自动切换开关。
过去在没有此标准之前,我们一般采用三电源的三个框架断路器加继电器或专用控制装置(DCS)完成保安电源系统的电源转换。
现在此标准颁布后,我们来分析一下过去设计与标准规定的差异。
图一、保安段原有接线一.目前保安电源系统电源运行如下2事故时实现工作电源与保安电源系统的切换方式图一中保安电源与电厂正常工作电源的切换采用三个回路完成,一般在DCS逻辑中我们把保安MCC的三个进线断路器(Q11,Q12,Q13)的逻辑做成常合,真正意义上的切换是由PC馈线的断路器(Q1,Q2,Q3)来完成,其工作模式如下:正常保安PC由发电厂正常工作PC电源Q1供电,Q1跳闸由正常工作PC电源Q2供电,当正常电源故障时即Q1,Q2均跳闸,保安母线PT检测母线电压降低,经一段时间延时。
发信号启动柴油发电机组,当柴油发电机组电压、频率建立后,首先跳开正常电源开关,然后合上柴油发电机组侧开关。
专利名称:一种双套机组配置的发电厂保安电源系统
专利类型:实用新型专利
发明人:王团结,孟颖琪,何信林,杨胜林,李毅,吴伟豪,张少鹏,员文康,方子朝,史振利
申请号:CN202122280491.8
申请日:20210918
公开号:CN215646359U
公开日:
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种双套机组配置的发电厂保安电源系统,包括#1机组汽机PCA段、#2机组汽机PCA段、#1机组汽机PCA段馈线开关、#2机组汽机PCA段馈线开关、#1机组保安PCA段工作进线开关一、#1机组保安PCA段工作进线开关二、#1保安PCA段备自投装置、#1机组保安PCA段母线、#1机组保安PCA段母线电压互感器、#1机组保安PCA段备用进线开关、#1机组保安备用PC段母线馈线开关、#1机组保安备用PC段母线进线开关、#1机组保安备用PC段母线、#1机组柴油发电机出口断路器、#1机组柴油发电机、#1机组发变组保护装置及#1机组厂用A段快切装置,该系统能够提高火电机组保安电源系统的可靠性及快速响应性。
申请人:西安热工研究院有限公司
地址:710048 陕西省西安市碑林区兴庆路136号
国籍:CN
代理机构:西安通大专利代理有限责任公司
代理人:白文佳
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电厂保安电源系统切换方式比较及改造调试摘要: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。
本文结合发电厂用电实际,针对几种保安电源的运行切换方式分析,切换方式改造、改造后的实验方法,以及保安电源使用中的一些注意事项进行了讨论。
关键词:保安电源;改造;实验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 常用保安电源接线及切换方式分析2.1 常用保安电源接线方式根据《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。
以山东某发电有限公司三期#5、6机组保安系统为例(括号内为#6机组设备名称)其主要接线方式如图1。
图1主要采用一主一备两路工作电源外加柴油发电机作为最后保全手段的方式进行供电。
其正常运行方式为(以380v保安5A段设备选择B52A开关工作B54A开关备用为例):a.正常运行柴油发电机及配套柜处于热备用状态b.B500、B55A开关均为分闸状态。
c.B52A、B51A、B53A开关均在合闸状态。
d.B54A开关为热备用分闸状态。
以上为保安电源设备的正常运行状态,而一旦保安电源发生失电,保安电源的切换回路应该快速准确的断开故障电源切至备用电源进行供电。
而保安电源设备的常用切换方式主要有以下几种:2.2保安段主、备电源切换方式:2.2.1通过DCS逻辑进行切换(#5机组A段设备为例,如下图):a.柴油机进线开关B500随柴油发电机组配套,其控制由柴油发电机组自动控制柜完成b.如图2所示:将DCS运行切换投至自动;c.如图3所示:以方式1运行为例;无输出,B52A开关在合位(常开接点信号超过2秒),B54A开关在分位;如发生保安A段PT失压;图2中保安A段PT失压信号发出超过0.5秒,DCS经过运算发出母线低电压信号③用于主备用开关切换判据。
发电厂保安段加装电源自动切换装置改造摘要:文章阐述了600mw 火力发电厂保安段加装电源自动切换装置改造前热工dcs实现电源切换的不足,以及改造后电源自动切换装置能实现的切换功能等。
关键词:保安段电源自动切换装置改造
一、概述
依据某电厂原设计图纸,#1、2机组保安段正常情况下分别由汽机、锅炉段供电,事故情况下由柴油发电机经保安c段提供备用电源,各路电源之间的切换由dcs实现。
运行经验表明,由热工dcs逻辑实现保安段各路电源间的相互切换,存在以下不足:
热工dcs搭接实现的逻辑较复杂,且无法实现保安c段和保安段间的同期并网。
热工与电气专业间二次回路联系较多,不利于系统安全运行;
热工与电气专业间分工界线不够明确,不利于设备的运行维护;
对柴油机进行定期带负载试验时,需要运行人员到柴油机并网柜处强制操作,工作量大、且存在一定的风险;
为确保保安段电源的可靠性、减轻运行维护人员的工作量,电厂电气专业人员在广泛调研的基础上,在保安段进行了加装
mfc5208a发电厂电源自动切换装置的技术改造。
结合装置特点,本次改造除解决以上不足点外,还增加了如下功能:
支持供电方式的无扰动恢复。
保安段由柴油机供电方式恢复至厂用电供电方式时,原dcs切换逻辑仅支持串联切换;加装该装置后,可以实现并联/串联两种方式恢复至厂用电供电方式。
支持二次失压切换功能。
当由一路厂用电源切换至第二路厂用电源后0.3s母线仍失压时,装置自动立即发启动柴油机的命令,从而能迅速恢复对保安段的供电。
若是dcs逻辑,则需要远方手动投入联锁,dcs在判明两路厂用电源开关均在跳位时才自动联启柴油机,从而大大增加了对保安段恢复供电的延时。
自动进行快速切换。
(1)当检测到供电段厂用电源消失(即部分厂用电源消失)时,自动快速切换至第二路厂用电源方式。
(2)当检测到全部厂用电电源消失(如厂高变故障保护动作)时,自动等待7s (该时间可依据实际情况整定),切换至第二路厂用电源;若7s后第二路厂用电源仍未恢复,装置自动联启柴油发电机,仍能迅速恢复保安段的供电。
二、装置切换逻辑说明
下面附上电源自动切换装置的动作报告,说明保安段三路电源的切换逻辑。
注:开关1是汽机段来的k3开关,开关2是锅炉段来的k7开关,开关3是柴油发电机来的k1开关。
2.1 自投方式一:开关1是工作电源,开关2和开关3为第一备用和第二备用电源,若开关1偷跳或母线失压时,装置在确认开关1跳开后,先切向第一备用开关2,假如7s内开关2拒合或即使
闭合但0.3s后母线仍然失压,装置发跳开关2,启柴油发电机的命令,等待保安2c段电压建立起来后,合上开关3。
2.1.1 开关1偷跳
结论:动作正确。
2.1.2 母线失压
结论:动作正确。
2.1.3 母线失压,成功合上第一备用开关后,母线二次失压,启柴油发电机,等待保安2c段电压建立起来后,合上开关3。
结论:动作正确。
2.2 自投方式二:开关2是工作电源,开关1和开关3为第一备用和第二备用电源,若开关2偷跳或母线失压时,装置在确认开关2跳开后,先切向第一备用开关1,假如7s内开关1拒合或即使闭合但0.3s后母线仍然失压,装置发跳开关1,启柴油发电机的命令,等待保安2c段电压建立起来后,合上开关3。
2.2.1 开关2偷跳
结论:动作正确。
2.2.2 母线失压
结论:动作正确。
2.2.3 开关2偷跳,7s内开关1拒合,则启柴油发电机,等待保安2c段电压建立起来后,合上开关3。
结论:动作正确。
2.3 手动恢复:开关3是工作电源,开关1和开关2进线侧有压,都处于就绪态,装置支持手动并联或串联恢复至开关1或开关2供电。
2.3.1 串联恢复至开关1
结论:动作正确。
2.3.2 并联恢复至开关1
结论:动作正确。
2.3.3 串联恢复至开关2
结论:动作正确。
2.3.4 并联恢复至开关2
结论:动作正确。
2.4 保护闭锁:开关1是工作电源,开关2进线侧有压,处于就绪态,或开关2是工作电源,开关1进线侧有压,处于就绪态,
当工作电源的上一级开关因高侧过负荷或低侧零序保护动作(即模拟保安段母线故障,上级电源保护装置动作闭锁切换)时,不切换。
装置动作报告无开关动作记录。
结论:动作正确。
柴油机并网试验:开关1是工作电源,开关2进线侧有压,处于就绪态,
柴油机并网试验开始:首先启动柴油发电机,60s内判同期合上开关3,运行30s后,跳开开关3。
结论:动作正确。
结语
发电厂保安段加装mfc5208a发电厂保安电源自动切换装置投运至今表明,其确实起到了(1)能减轻运行维护人员的工作量、(2)保证了保安段系统电源的可靠性的作用,但这对装置的可靠性和稳定性提出了很高的要求,同时保安段母线电压和各路厂用电电源电压都是经过空开接入装置的,所以日常运行维护均需要加强对上述设备及其二次回路的检查,以确保保安电源供电的可靠性和连续性。
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。
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