淺析熱電廠電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張凱生+姜春曉

摘 要：本文將對熱電廠ECS納入DCS的控制范圍進(jìn)行分析，并對熱電廠ECS主要控制邏輯進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上探索電氣控制系統(tǒng)優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：熱電廠;電氣控制;邏輯

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.173

1 熱電廠ECS納入DCS的控制范圍

1.1 單元機(jī)組電氣部分

第一部分包括相關(guān)接地刀閘、刀閘、開關(guān)和主變、發(fā)電機(jī)。第二部分包括勵(lì)磁控制系統(tǒng)。第三部分包括自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置。第四部分包括發(fā)變阻保護(hù)裝置、故障錄波器。第五部分包括6KV母線工作/備用電源分至開關(guān)。第六部分包括6kv廠用電快切裝置。第七部分包括低壓工作變壓器6KV、380V及相關(guān)開關(guān)。第八部分包括保安段工作/備用分支開關(guān)。第九部分包括柴油機(jī)組。直流系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)D由CS進(jìn)行監(jiān)視。

1.2 公用電氣部分

第一部分包括高壓啟備及相關(guān)刀閘、開關(guān)。第二部分包括6KV公用段母線電源開關(guān)。第三部分包括輸煤變、化水變、公用變、碼頭變6KV、380V及相關(guān)開關(guān)，由獨(dú)立裝置實(shí)現(xiàn)AVR、ASS主設(shè)備保護(hù)、廠用電快切裝置的功能，并有通訊接口和硬接線與DCS相聯(lián)。

2 熱電廠ECS主要控制邏輯

2.1 高壓啟變控制邏輯

相關(guān)刀閘高壓啟備變有載調(diào)壓控制系統(tǒng)、高壓啟備變220KV斷路器是高壓啟備變控制邏輯的主要構(gòu)成部分。第一，共有17個(gè)檔位存在于高壓啟備變有載調(diào)壓系統(tǒng)，顯示分別為9A、9、9C的為中間檔。為實(shí)現(xiàn)高壓啟備變的升壓可通過在ECS監(jiān)控畫面上操作對檔位進(jìn)行改變。邏輯應(yīng)對檔位上調(diào)和下調(diào)進(jìn)而閉鎖，當(dāng)檔位處于17檔或1檔時(shí)。第二，高壓啟變220KV側(cè)斷路器邏輯、允許合閘條件包括：對斷路器母線側(cè)接地閘刀進(jìn)行分閘操作;讓Q3、Q4一個(gè)處于分閘狀態(tài)，另一個(gè)處于閉閘狀態(tài)。同時(shí)，保證斷路器本身能夠處于正常狀態(tài)。另外，將機(jī)組6KV母線工作/備用電源進(jìn)線斷路器充分發(fā)揮其功能，可將其設(shè)置在分閘位置;實(shí)行遠(yuǎn)方控制斷路器[1]。

2.2 發(fā)電機(jī)出口斷路器控制邏輯

發(fā)電機(jī)出口斷路器應(yīng)設(shè)置為發(fā)電機(jī)同期點(diǎn)狀體，采用的順控并網(wǎng)方式，由控制邏輯與同期裝置共同完成。將順空邏輯劃分為五部：第一，將汽機(jī)轉(zhuǎn)速控制在2950r/min，無保護(hù)操作存在于勵(lì)磁系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)出口斷路器、主變、發(fā)電機(jī)。第二，合滅開關(guān)與勵(lì)磁系統(tǒng)自動(dòng)位后。第三，當(dāng)發(fā)電機(jī)出口升至于95%U，同時(shí)，其同期裝置處于正常狀態(tài)的情況下，應(yīng)發(fā)送同期請求至DEH。第四，DEH返回并允許同期裝置投入，通過DCS自動(dòng)投入由同期裝置。

2.3 6KV廠用電源控制邏輯

第一，廠用電快切裝置。將廠用電快切裝置設(shè)置與每段高壓廠用母線，并與DCS相獨(dú)立，以硬線接線方式與DCS進(jìn)行信息交換，使切換閉鎖、遠(yuǎn)方復(fù)位、正常切換通過DCS控制快切裝置實(shí)現(xiàn)。對正常切換進(jìn)行啟動(dòng)的條件：快切裝置無告警、閉鎖，處于正常狀態(tài);6KV母線無保護(hù)操作，處于正常狀態(tài);工作/備用電源進(jìn)線斷路器有一個(gè)在合閘位置，并處于正常狀態(tài)。根據(jù)本公司的實(shí)際情況，在正常運(yùn)行的情況下，MFC-2000-2型微機(jī)場就是用廠電快切裝置投入運(yùn)行的，并且快切裝置的方法分為兩種，即手動(dòng)切換和自動(dòng)切換，采用手動(dòng)切換時(shí)要選擇并聯(lián)的方式，而自動(dòng)切換方式要選擇串聯(lián)的方式。而如果運(yùn)行方式出現(xiàn)異常，即啟備變故障退出運(yùn)行情況，在這種情況下，本公司可通過061A、061B、062A、062B恢復(fù)#1機(jī)與#2機(jī)廠用電之間聯(lián)系，但是采用這種運(yùn)行方式時(shí)，要提請公司總工的批準(zhǔn)，否則將不能采用這種方法。

第二，6KV斷路器控制邏輯。（1）6KV備用電源進(jìn)線斷路器采取合閘操作時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問題：當(dāng)6KV備用電源進(jìn)線斷路器位于正常狀態(tài)時(shí);無保護(hù)操作存在于無壓的6KV母線;當(dāng)高壓啟備變220KV斷路器需位于合位狀態(tài)時(shí);當(dāng)6KV工作分支斷路器位于分位狀態(tài);（2）6KV工作電源進(jìn)線斷路器采取合閘操作時(shí)，需具備以下幾個(gè)條件：當(dāng)6KV工作電源進(jìn)線斷路器位于正常狀態(tài)時(shí);當(dāng)無保護(hù)操作存在于無壓6KV母線時(shí);當(dāng)6KV備用分支斷路器位于分位狀態(tài)。

2.4 380V低壓廠用電源控制邏輯

有兩段母線存在于380VPC，并有兩個(gè)進(jìn)線斷路器和一個(gè)分?jǐn)嗦菲髟O(shè)置于母線上。“A段帶B段”、“B段帶A段”的順空按鈕設(shè)置于ECS控制畫面上。低廠變低壓側(cè)斷路器在以下情況下可以進(jìn)行合閘操作：低廠變高壓側(cè)斷路器處于合閘狀態(tài);無保護(hù)操作存在于380V母線[2]。

3 電氣控制系統(tǒng)優(yōu)化建議

從ECS信息處理能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快的特點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)化一下一些控制邏輯：第一，AVC控制邏輯：應(yīng)充分發(fā)揮ECS的強(qiáng)大邏輯處理功能，并集合相關(guān)功能，令機(jī)組運(yùn)行在異常情況下，AVC裝置能夠自動(dòng)退出進(jìn)行設(shè)置。第二，保安段控制邏輯：當(dāng)機(jī)組處于正常運(yùn)行的狀況下時(shí)，保安A段1ZK、3ZK、5ZK所處位置分別為分閘、合閘、合閘。在保安母線處于失壓狀態(tài)時(shí)，以ECS為依據(jù)，如果1ZK處于正常狀態(tài)，則切換到由1ZK供電;當(dāng)1ZK進(jìn)線PT處于無壓狀態(tài)，則需利用柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行供電。

4 廠用電系統(tǒng)操作的一般規(guī)定

本公司關(guān)于廠用電系統(tǒng)操作規(guī)定如下：一是要變革廠用系統(tǒng)的運(yùn)行和操作方式，應(yīng)經(jīng)過值長的批準(zhǔn)。并且要嚴(yán)格執(zhí)行操作監(jiān)護(hù)及復(fù)誦制，除了事故處理之外，所有的操作都要按規(guī)定填寫操作票。二是在進(jìn)行倒閘操作過程中，應(yīng)對變壓器和環(huán)并回路是否存在過載可能等問題進(jìn)行綜合考慮。三是除正常倒換供電電源外，雙回路的母線或?qū)Ｓ帽P、動(dòng)力箱均不得并列運(yùn)行。在事故處理中倒換專用盤或動(dòng)力箱的供電電源時(shí)，應(yīng)先斷開專用盤或動(dòng)力箱上的運(yùn)行電源，后合上備用電源。四是廠用6kV和380V母線停電操作時(shí)，應(yīng)先停用該母線上的各供電負(fù)荷回路，拉開各斷路器和隔離開關(guān)后，再停母線。

5 結(jié)語

本文分析了熱電廠ECS納入DCS的控制范圍，在此基礎(chǔ)上研究了熱電廠ECS主要控制邏輯，進(jìn)而對電氣控制系統(tǒng)優(yōu)化措施進(jìn)行了探索。但本文還存在一定局限，希望相關(guān)行業(yè)人員能夠加強(qiáng)重視，不斷提升熱電廠電氣控制系統(tǒng)的水平，保證電廠的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]董贊宇.淺談DCS系統(tǒng)在電廠電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2013（08）：303.

[2]張俊英.論如何提高電廠電氣控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行管理[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013（09）：150-151.endprint