淺談如何做好發(fā)電廠交流保安電源系統(tǒng)的調(diào)試工作

吳百合

某電廠新建2*660MW火電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組配置由一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，兩段保安MCC段及相應(yīng)開關(guān)組成的交流保安電源系統(tǒng)。電氣接線如下圖所示：

該工程交流保安電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)邏輯為：

1.正常運(yùn)行方式下的開關(guān)狀態(tài)：

1.1合閘狀態(tài)：工32、工34、工36、工38（保安段工作進(jìn)線開關(guān)）可控。保301、保302（保安段柴發(fā)進(jìn)線塑殼開關(guān)）不可控。

1.2熱備用狀態(tài)：保30（柴油發(fā)電機(jī)出線開關(guān)），保31、保32（柴發(fā)PC至保安EMCC饋線開關(guān)）。

2.事故切換過程如下：

2.1事故切換投入：立即啟動(dòng)柴發(fā)，按啟動(dòng)程序投入保安A、B段。

2.2事故切換啟動(dòng)判據(jù)（以保安A段為例）：

2.2.1工32供電：保安A段三相電壓低于整定值時(shí)，（整定延時(shí)防止誤動(dòng)作）跳工作進(jìn)線開關(guān)工32（同時(shí)啟動(dòng)柴發(fā)，合柴發(fā)出口開關(guān)保30）→如果保安A段工34電壓也不正常，則直接合柴發(fā)饋線開關(guān)保31;如果保安A段工34進(jìn)線電壓正常，則合工34，如切換成功，則手動(dòng)停柴發(fā)，切換結(jié)束;如切換失敗，則跳工34，合柴發(fā)饋線開關(guān)保31.

2.2.2工34供電：保安A段三相電壓低于整定值時(shí)，（整定延時(shí)防止誤動(dòng)作）跳工34（同時(shí)啟動(dòng)柴發(fā)，合柴發(fā)出口開關(guān)保30）→如果保安A段工32進(jìn)線電壓也不正常，則直接合柴發(fā)饋線開關(guān)保31;如果保安A段工32進(jìn)線電壓正常，則合工32，如切換成功，則手動(dòng)停柴發(fā)，切換結(jié)束;如切換失敗，則跳工32，合柴發(fā)饋線開關(guān)保31.

3.保安電源恢復(fù)供電：

3.1由DCS發(fā)出指令“保安A段切換至汽機(jī)供電”

A.若工34開關(guān)處于合閘狀態(tài)，則經(jīng)同期判別后合工32進(jìn)線開關(guān)跳工34進(jìn)線開關(guān);

B.若工34進(jìn)線開關(guān)處于分閘狀態(tài)，柴發(fā)饋線開關(guān)保31在合閘位置，則同期合工32開關(guān)跳柴發(fā)饋線開關(guān)保31，恢復(fù)工作電源供電，此時(shí)若無(wú)其余保安段需要柴發(fā)運(yùn)行，則分柴發(fā)出線開關(guān)保30，手動(dòng)停發(fā)電機(jī)組。

3.2由DCS發(fā)出指令“保安A段切換至鍋爐供電”

A.若工作進(jìn)線開關(guān)處于合閘狀態(tài)，則經(jīng)同期判別后合備用進(jìn)線開關(guān)跳工作進(jìn)線開關(guān);

B.若工作進(jìn)線開關(guān)處于分閘狀態(tài)，柴發(fā)饋線開關(guān)在合閘位置，則同期合備用電源開關(guān)跳柴發(fā)饋線開關(guān)，恢復(fù)備用電源供電，此時(shí)若無(wú)其余保安段需要柴發(fā)運(yùn)行，則分柴發(fā)出線開關(guān)，手動(dòng)停發(fā)電機(jī)組。

3.3保安B段切換至汽機(jī)供電/鍋爐供電過程同保安A段。

4.“緊急啟動(dòng)”按鈕：

柴發(fā)PLC控制柜收到控制室發(fā)出的緊急啟機(jī)命令后（手操臺(tái)啟動(dòng)按柴發(fā)按鈕），由PLC跳保安段工32、工34、工36、工38開關(guān)，合柴發(fā)出口相關(guān)保30開關(guān)，合保31、合保32。即使在PLC故障的情況下，也能啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組。

5.閉鎖邏輯：

5.1汽機(jī)/鍋爐電源正常及事故切換時(shí)，保證僅切換一次，不成功即轉(zhuǎn)入柴發(fā)程序。

5.2切換至柴發(fā)供電時(shí)，由柴發(fā)PLC跳相應(yīng)母線汽機(jī)/鍋爐進(jìn)線開關(guān)，保證柴發(fā)出線開關(guān)的分合必須在保安段進(jìn)線開關(guān)斷開的情況下進(jìn)行。

5.3合開關(guān)前需判斷該開關(guān)保護(hù)是否未動(dòng)作。

5.4汽機(jī)/鍋爐電源進(jìn)線開關(guān)保護(hù)動(dòng)作，則閉鎖相應(yīng)的切換過程。

交流保安電源系統(tǒng)單體和分系統(tǒng)調(diào)試由基建公司和制造廠家完成，調(diào)試單位負(fù)責(zé)整組檢查試驗(yàn)及帶負(fù)荷投、切試驗(yàn)，業(yè)主方做最后的驗(yàn)收試驗(yàn)。在調(diào)試中遇到的問題主要有：

1、3號(hào)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行保安MCC-3B段汽機(jī)供電切換至鍋爐供電時(shí)，多次失敗，報(bào)柴油發(fā)電機(jī)綜合故障報(bào)警，幾次成功的切換時(shí)間很長(zhǎng)，有6～9秒左右，對(duì)比保安MCC-3A段時(shí)間2～3秒明顯偏長(zhǎng).廠家更換同期繼電器，并進(jìn)行參數(shù)調(diào)整后恢復(fù)恢復(fù)正常。

2、在保安段負(fù)荷600～700A時(shí)，3號(hào)柴油發(fā)電機(jī)緊急啟動(dòng)，報(bào)轉(zhuǎn)速不能維持啟動(dòng)失敗，造成保安段失電。保安段正常負(fù)荷情況下，電流約600A，發(fā)生事故啟動(dòng)柴發(fā)時(shí)，所有帶馬達(dá)保護(hù)器的負(fù)載在40S內(nèi)具備自保持功能，若電源在40S內(nèi)能夠恢復(fù)則相關(guān)設(shè)備自啟動(dòng)，柴油發(fā)電12s左右具備加載能力，自啟動(dòng)電流接近4000A，柴油發(fā)電機(jī)無(wú)法維持轉(zhuǎn)速，啟動(dòng)失敗。將A/B段由同時(shí)加載改為先加載A段，延時(shí)5S加載B段，檢驗(yàn)緊急啟動(dòng)正常。

3、做柴油發(fā)電機(jī)并網(wǎng)帶載試驗(yàn)時(shí)，功率不能限定，直接飆升。原因?yàn)閮?nèi)部程序未設(shè)置好，設(shè)定為30%加載能力后調(diào)試正常。機(jī)組大小修期間可以進(jìn)行帶載試驗(yàn)，防止柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不帶載發(fā)動(dòng)機(jī)積炭轉(zhuǎn)速不穩(wěn)等問題。

4、02號(hào)啟動(dòng)變有載調(diào)壓裝置由9檔調(diào)至12檔，400V PC段電壓由400V升至415V～418V。做柴發(fā)反向跟蹤回切，試驗(yàn)成功，說(shuō)明柴油發(fā)電機(jī)直流勵(lì)磁性能較好，即被較好的同期并網(wǎng)能力。

5、在投入保安段檢修壓板的情況下，校驗(yàn)失電后并未聯(lián)系柴發(fā)功能可靠。但是發(fā)現(xiàn)3號(hào)機(jī)保安電源系統(tǒng)工32、工34、工36、工38開關(guān)DCS合閘允許條件中，保安MCC-3A/3B段電壓不低閉鎖條件錯(cuò)誤，會(huì)造成在保安MCC-3A/3B段檢修后恢復(fù)運(yùn)行時(shí)無(wú)法在DCS對(duì)工32、工34、工36、工38開關(guān)合閘，修改邏輯為電壓低允許合閘后消除了設(shè)備邏輯隱患。

經(jīng)過調(diào)試中遇到的問題，要做好柴油發(fā)電機(jī)的調(diào)試工作應(yīng)注意：

1、對(duì)交流保安電源系統(tǒng)的功能邏輯要做仔細(xì)的討論，對(duì)保安段檢修、加載時(shí)要不要段加載等工況進(jìn)行邏輯分析，防止檢修時(shí)造成保安段的恢復(fù)困難及加載失敗。

2、帶正常負(fù)載電流做邏輯校驗(yàn)，確保保安電源系統(tǒng)的可靠性。調(diào)試時(shí)要注意保證保安段的負(fù)載接近正常運(yùn)行負(fù)荷，該工程保安負(fù)荷在600～700A之間，在兩段保安段同時(shí)加載時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)法維持，故障停機(jī)。筆者通過對(duì)比4家發(fā)電廠10臺(tái)機(jī)組的交流保安電源系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)只有在2003年設(shè)計(jì)的機(jī)組保安MCC段設(shè)計(jì)有分段開關(guān)進(jìn)行分段加載，以防止柴油發(fā)電機(jī)重載啟動(dòng)失敗。在未設(shè)計(jì)分段開關(guān)的保安交流電源系統(tǒng)，必須帶負(fù)荷校驗(yàn)可靠性，最好改為分段延時(shí)加載保安負(fù)荷。

3、單體調(diào)試中注意對(duì)同期繼電器和柴油發(fā)電機(jī)勵(lì)磁能力的校驗(yàn)。同期繼電器調(diào)整的不好會(huì)導(dǎo)致同期時(shí)間過長(zhǎng)甚至同期失敗無(wú)法完成切換，可通過多次切換及改變系統(tǒng)電壓進(jìn)行校驗(yàn)。調(diào)整啟動(dòng)變的檔位，提高400V系統(tǒng)電壓至415～420V之間，校驗(yàn)柴油發(fā)電機(jī)的直流勵(lì)磁能力。

結(jié)語(yǔ)

發(fā)電廠交流保安電源系統(tǒng)對(duì)發(fā)電廠的安全運(yùn)行、設(shè)備安全具有十分重要的作用，可靠性是其關(guān)鍵要求。在本工程中從邏輯設(shè)計(jì)、帶載調(diào)試、提高400V系統(tǒng)電壓校驗(yàn)柴油發(fā)電機(jī)的同期、勵(lì)磁能力等方面總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，相信對(duì)做好發(fā)電廠交流保安電源系統(tǒng)的調(diào)試工作具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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