一、保安電源系統
圖1為華能巢湖電廠1臺機組的保安電源系統。每臺機組設置了MCC A段和MCC B段保安電源,正常運行時分別由汽輪機PCA段和汽輪機 PCB段供電。當保安MCC A段或保安MCC B段電源失電時,先將保安MCC A段或保安MCC B段切至鍋爐PCA段或鍋爐PCB段供電,如果鍋爐PCA段或鍋爐PCB段電源也失電或切換失敗,則自動起動柴油發電機,使保安MCC A段或保安MCC B段由柴油發電機供電。
二、缺陷與不足
(1)保安電源系統控制方式采用PLC控制,接線復雜,同時將保安電源系統的控制信號、反饋信號、故障信號以及保安MCC段母線低電壓信號等送入DCS和就地PLC控制系統,使二次回路復雜,可靠性降低;為防止非同期合閘,須將保安段進線開關由DCS發出的合閘信號送到就地PLC控制系統進行控制,同樣使二次回路較復雜。
(2)恢復正常供電切換方式為不間斷供電并列切換方式,即先閉合QF12(或QF22)開關恢復保安段供電,再斷開保安PC段QF1(或QF2)饋線開關,使同期檢查回路及控制邏輯較復雜,通常采用瞬間停電的方法進行切換。
(3)保安段失電僅采用保安段母線低電壓作為控制判據,易誤觸發柴油發電機自動控制程序;將保安段工作電源進線開關切除,增加了保安段失電的風險。
三、保安電源系統控制改進
3.1 自動起動控制邏輯
系統的運行由運行方式開關選定,在DCS上分別設有保安MCC A段和保安MCC B段2個運行方式開關,運行方式有自動方式和手動方式。為防止誤操作導致的非同期并列,以保安MCC A段為例,在保安MCC A段自動控制方式投入后,控制邏輯將禁止手動操作,即在DCS上不能手動操作QF11、QF12、QF13、QF14、QF1開關。保安MCCA段自動控制方式投入許可條件為:柴油發電機為自動控制方式;QF1、QF14開關在備用狀態;QF11、QF12、QF13開關在合閘位置;保安MCCA段帶電;汽輪機PCA段帶電;鍋爐PCA段帶電。
保安MCC A段運行方式開關處在自動控制位置時,當保安MCC A段的正常供電電源消失后,其自動控制程序運行。保安MCCA段自動控制程序見圖2。
(1)判斷保安MCC A段失電 為防止誤判斷導致誤切換至保安段,采用復合條件判斷,即保安MCC A段母線和汽輪機PCA段母線低電壓且QF11、QF12開關在合閘位置,或者保安MCC A段母線低電壓且QF11或QF12在跳閘位置時,則判斷為保安MCC A段失電。
(2)保安MCC A段切換至鍋爐PCA段備用電源供電 發出QF12開關跳閘指令且QF12開關已跳閘,確認鍋爐PCA段帶電且QF13開關在合閘位置,否則發出起動柴油發電機組指令;發出QF14開關合閘指令且QF14開關已合閘,否則發出起動柴油發電機組指令。
(3)判斷保安MCC A段再次失電 保安MCC A段母線和鍋爐PCA段母線低電壓且QF13、QF14開關在合閘位置,保安MCC A段母線低電壓,或者QF13或QF14開關在跳閘位置且QF13、QF14開關保護未動作(如QF13或QF14開關保護動作,則退出柴油發電機自動控制程序),則判斷為保安MCC A段再次失電。
(4)起動柴油發電機組 發出QF14開關跳閘指令后QF14開關已跳閘;發出起動柴油發電機組指令且柴油發電機組起動后,QF01開關立即自動閉合,保安PC段帶電。
(5)保安MCC A段切換至保安PC段供電 確認QF12和QF14開關在跳閘位置、QFO1在合閘位置,發出QF1開關合閘指令,保安MCC A段帶電。
3.2 自動停機控制邏輯
(l)判斷系統是否帶電 接收到汽輪機PCA段帶電信號后,即可判斷系統帶電,但是為防止誤判斷,延時120s確認汽輪機PCA段帶電。
(2)將保安MCC A段切換至正常方式供電 QF11開關在閉合位置,DCS發出QF1開關跳閘指令,并確認收到QF1開關已跳閘反饋信號;DCS發出QF12開關合閘指令,并確認收到QF12開關已閉合反饋信號且保安MCC A段帶電。
(3)停止柴油發電機組 保安MCC A段、保安MCC B段帶電且 QF1、QF2開關在跳閘位置,延時3min停運柴油發電機組。
3.3 手動控制邏輯
在DCS上將保安MCC A段運行方式開關切換至手動控制方式。在手動控制運行方式下,可手動對柴油發電機進行同期并網試驗,或手動將保安MCCA段切換至鍋爐PCA段備用電源供電,或手動將保安 MCC A段切換至柴油發電機組供電等。
為防止誤操作導致非同期并列,需在DCS上設置開關之間的閉鎖邏輯。保安MCC A段在手動控制方式下且QF1開關在跳閘位置,則閉鎖QF11、QF12、QF13、QF14開關的手動合閘功能;保安MCC A段在手動控制方式下且QF01、