保安電源柴油發電機組同期并網的控制邏輯
發布時間：2024-01-26 點擊：316
保安電源柴油發電機組同期并網的控制邏輯
結合發電廠柴油發電機組控制系統配套工程，優化了柴油發電機控制方式、柴發出口開關以及保安電源之間的切換邏輯，同時配發了柴油發電機組一次系統圖和工作邏輯，并分析了柴發并網功能要點，通過試驗手段驗證了應用效果，使得保安電源可靠性大幅提升。
1．常州某電廠一次系統圖和工作邏輯
如圖1所示為常州某電廠一次系統圖和工作邏輯。
1）正常自動狀態工作時qf1處于合閘狀態，柴油發電機組主要控制操作qf2、qf3，當保安段失電壓時（由用戶保安段pt信號來）柴油發電機的啟動取決于就地（操作盤）/遠方（dcs）自投是否允許，若允許，則柴油發電機組啟動，當啟動成功時，柴油發電機組先發出脈沖信號斷開qf3開關，再閉合qf2開關，當廠用母線電源恢復時必須由就地（操作盤）/遠方（dcs）確定是否恢復廠用電源，若允許恢復廠用電源，則柴油機與廠用電源進行同期，同期成功后，閉合qf3開關跳qf2開關。
2）當發電機組試運行狀態工作時，柴油發電機組啟動，啟動成功后是否與市電同期取決柴油機操作盤面板上“空載/帶載”旋轉開關。
3）dcs根據根據情況發出緊急啟機命令。
圖1 常州某電廠柴油發電機組一次系統圖和工作邏輯圖
2．杭州某燃氣電廠一次系統圖和工作邏輯
如圖2所示為杭州某燃氣電廠一次系統圖和工作邏輯（帶脫硫保安段）。
1）柴油發電機組啟動 a段工作電源失電，跳開1zk，閉合3zk，備用電源失電，跳開3zk及5zk，dcs發出啟動柴油發電機組指令，柴油發電機組啟動后，閉合上03zk及01zk，再閉合上a段分段開關5zk，工作電源來電，dcs發1zk同期命令，發電機組進行同期，合1zk開關，斷開01zk開關，發電機組冷卻停機，b段一樣。
2）緊急啟動 dcs發出緊急啟機命令后，斷開保安a段工作備用開關、分段開關及b段工作備用開關、分段開關，柴油發電機組緊急啟動，閉合03zk開關及01zk、02zk開關，柴油發電機組帶保安a、b兩段負載，柴油發電機組運行一段時間，dcs發出1zk同期命令，發電機組進行同期，閉合1zk，斷開01zk開關，dcs發出3zk同期命令，發電機組進行同期，發電機組各參數到達同期條件，閉合2zk開關，斷開02zk開關，柴油發電機組空載冷卻停機，保安a、b段恢復運行。
圖2 杭州某燃氣電廠柴油發電機組一次系統圖和工作邏輯
3．濱州某電廠一次系統圖和工作邏輯
如圖3、圖4所示為濱州某電廠一次系統圖和工作邏輯（不帶脫硫保安段）。
本工程建設4×330mw汽輪發電機組，保安電源系統的每段保安pc配1臺柴油發電機組，4臺柴油發電機組彼此獨立運行，每段機、爐保安pc段設有3路電源進線，2路工作電源進線分別來自工作pca及工作pcb段，1路備用電源進線來自保安pc，備用電源進線開關與工作電源進線就地操作時通過硬接線閉鎖采用三選一的工作邏輯，只有當兩路工作電源進線全斷開時，備用進線開關才能投入使用。
圖3 濱州某電廠柴油發電機組一次系統圖
以機保安pc段為例，正常運行時，開關1k1保持合閘狀態，汽機pca段為主用，汽機pcb段為備用。當主用電源故障，即機保安pc段母線失壓時，判斷備用電壓（即汽機pcb段）是否正常，同時柴油發電機組啟機，自動跳開1k1、閉合1k2開關。如果合閘成功，且機保安pc段恢復正常，則柴油發電機組退出運行，冷卻停機；如果1k2合閘不成功，或汽機pcb段故障，則跳開1k2、閉合1k3開關，待柴油發電機組具備帶載條件后，閉合k1和ko開關，由柴油發電機組帶機保安pc段運行。若汽機pc a段或汽機pc b段恢復，由dcs發該段恢復指令給柴油發電機組控制屏，控制系統自動檢測恢復段的電壓頻率等參數，與恢復段進行反同期，同期完成后閉合1k1（或1k2），由恢復的工作段和柴油發電機組并聯運行，一起帶保安pc段運行，待恢復段運行穩定后，再跳開1k3、k1和ko，柴油發電機組退出運行，冷卻停機。其中，保安段啟動柴油發電機組后，各個開關的合分閘控制邏輯，均由dcs配合發電機組控制器和可編程序控制器實現。
發電機組保安pc段的控制邏輯如圖4所示。
圖4 發電機組保安pc段的控制邏輯圖
4．張家港某電廠一次系統圖和工作邏輯
如圖5所示為張家港某電廠一次系統圖（不帶脫硫保安段且二段保安段之間有聯絡開關）。
本工程擴建2×1000mw 國產超臨界燃煤發電機組，每臺發電機組設置一臺快速啟動的集裝箱型柴油發電機組作為本單元發電機組的應急保安電源。
該電廠電源的故障切換是利用柴油發電機組的進線斷路器和保安段上的工作進線/聯絡斷路器相互聯鎖或低電壓判斷實現。保安段每段共有2路進線電源：1路工作電源，1路柴油發電機組電源。兩段保安段間設有聯絡斷路器。當保安段每段mcc失電跳閘時，經過3～5s的延時（躲開繼電保護和備用電源投入時間），同時發出聯絡斷路器合閘失敗信號及啟動柴油發電機信號；當聯絡斷路器合閘成功后，柴油發電機組則退出運行；當聯絡斷路器合閘失敗，且工作電源跳開時，柴油發電機組滿足帶載條件后，自動閉合柴油發電機組出口斷路器。柴油發電機組投入運行后應按要求時間帶滿負載。當保安段工作電源恢復時，由集控室dcs向柴油發電機組的plc發出“恢復供電命令”，經柴油發電機plc自動進行保安段的同期切換，切換至由工作電源進線供電。柴油發電機組可手動或自動減負載，或在接到由集控室dcs發出的停機指令后自動停機并解列、退出運行。當保安mcc段正常運行時，柴油發電機組plc接到集控室dcs發出的“并聯切換聯絡”命令，應先對待并電源即另一段保安mcc進行檢測，若電源滿足合閘條件則經過同期判別后，閉合上母聯斷路器，經短延時后跳開原運行電源。當所引接的電壓量可能因回路斷線造成誤啟動時，可在plc中提供電壓回路斷線閉鎖，
并提供相應的報警信號輸出。故障切換中，柴油發電機組控制器進線邏輯判斷，母線故障會禁止電源的切換。當且僅當柴油發電機plc檢測到保安段母線pt三相電壓失電（非pt斷線）時才啟動事故切換邏輯。
在檢修或試驗時。柴油發電機組應能閉鎖控制屏上的自動和手動啟動功能，可安全進行維護和檢修。
圖5 張家港某電廠柴油發電機組一次系統圖
柴油發電機組氣缸體與氣缸蓋裂紋產生的原因是什么？
康明斯發電機組銘牌標示和結構分布圖
淺談柴油發電機組之四沖程柴油機基本工作原理
重慶康明斯柴油發電機在市場上的品牌優勢
柴油機的維護保養
人防柴油移動電站發電機房基礎及儲油間設計
康明斯發電機組無電流電壓和汽缸漏氣故障案例
發電機廠家支招：如何最大限度地延長柴油發電機的使用壽命？
結合發電廠柴油發電機組控制系統配套工程，優化了柴油發電機控制方式、柴發出口開關以及保安電源之間的切換邏輯，同時配發了柴油發電機組一次系統圖和工作邏輯，并分析了柴發并網功能要點，通過試驗手段驗證了應用效果，使得保安電源可靠性大幅提升。
1．常州某電廠一次系統圖和工作邏輯
如圖1所示為常州某電廠一次系統圖和工作邏輯。
1）正常自動狀態工作時qf1處于合閘狀態，柴油發電機組主要控制操作qf2、qf3，當保安段失電壓時（由用戶保安段pt信號來）柴油發電機的啟動取決于就地（操作盤）/遠方（dcs）自投是否允許，若允許，則柴油發電機組啟動，當啟動成功時，柴油發電機組先發出脈沖信號斷開qf3開關，再閉合qf2開關，當廠用母線電源恢復時必須由就地（操作盤）/遠方（dcs）確定是否恢復廠用電源，若允許恢復廠用電源，則柴油機與廠用電源進行同期，同期成功后，閉合qf3開關跳qf2開關。
2）當發電機組試運行狀態工作時，柴油發電機組啟動，啟動成功后是否與市電同期取決柴油機操作盤面板上“空載/帶載”旋轉開關。
3）dcs根據根據情況發出緊急啟機命令。
圖1 常州某電廠柴油發電機組一次系統圖和工作邏輯圖
2．杭州某燃氣電廠一次系統圖和工作邏輯
如圖2所示為杭州某燃氣電廠一次系統圖和工作邏輯（帶脫硫保安段）。
1）柴油發電機組啟動 a段工作電源失電，跳開1zk，閉合3zk，備用電源失電，跳開3zk及5zk，dcs發出啟動柴油發電機組指令，柴油發電機組啟動后，閉合上03zk及01zk，再閉合上a段分段開關5zk，工作電源來電，dcs發1zk同期命令，發電機組進行同期，合1zk開關，斷開01zk開關，發電機組冷卻停機，b段一樣。
2）緊急啟動 dcs發出緊急啟機命令后，斷開保安a段工作備用開關、分段開關及b段工作備用開關、分段開關，柴油發電機組緊急啟動，閉合03zk開關及01zk、02zk開關，柴油發電機組帶保安a、b兩段負載，柴油發電機組運行一段時間，dcs發出1zk同期命令，發電機組進行同期，閉合1zk，斷開01zk開關，dcs發出3zk同期命令，發電機組進行同期，發電機組各參數到達同期條件，閉合2zk開關，斷開02zk開關，柴油發電機組空載冷卻停機，保安a、b段恢復運行。
圖2 杭州某燃氣電廠柴油發電機組一次系統圖和工作邏輯
3．濱州某電廠一次系統圖和工作邏輯
如圖3、圖4所示為濱州某電廠一次系統圖和工作邏輯（不帶脫硫保安段）。
本工程建設4×330mw汽輪發電機組，保安電源系統的每段保安pc配1臺柴油發電機組，4臺柴油發電機組彼此獨立運行，每段機、爐保安pc段設有3路電源進線，2路工作電源進線分別來自工作pca及工作pcb段，1路備用電源進線來自保安pc，備用電源進線開關與工作電源進線就地操作時通過硬接線閉鎖采用三選一的工作邏輯，只有當兩路工作電源進線全斷開時，備用進線開關才能投入使用。
圖3 濱州某電廠柴油發電機組一次系統圖
以機保安pc段為例，正常運行時，開關1k1保持合閘狀態，汽機pca段為主用，汽機pcb段為備用。當主用電源故障，即機保安pc段母線失壓時，判斷備用電壓（即汽機pcb段）是否正常，同時柴油發電機組啟機，自動跳開1k1、閉合1k2開關。如果合閘成功，且機保安pc段恢復正常，則柴油發電機組退出運行，冷卻停機；如果1k2合閘不成功，或汽機pcb段故障，則跳開1k2、閉合1k3開關，待柴油發電機組具備帶載條件后，閉合k1和ko開關，由柴油發電機組帶機保安pc段運行。若汽機pc a段或汽機pc b段恢復，由dcs發該段恢復指令給柴油發電機組控制屏，控制系統自動檢測恢復段的電壓頻率等參數，與恢復段進行反同期，同期完成后閉合1k1（或1k2），由恢復的工作段和柴油發電機組并聯運行，一起帶保安pc段運行，待恢復段運行穩定后，再跳開1k3、k1和ko，柴油發電機組退出運行，冷卻停機。其中，保安段啟動柴油發電機組后，各個開關的合分閘控制邏輯，均由dcs配合發電機組控制器和可編程序控制器實現。
發電機組保安pc段的控制邏輯如圖4所示。
圖4 發電機組保安pc段的控制邏輯圖
4．張家港某電廠一次系統圖和工作邏輯
如圖5所示為張家港某電廠一次系統圖（不帶脫硫保安段且二段保安段之間有聯絡開關）。
本工程擴建2×1000mw 國產超臨界燃煤發電機組，每臺發電機組設置一臺快速啟動的集裝箱型柴油發電機組作為本單元發電機組的應急保安電源。
該電廠電源的故障切換是利用柴油發電機組的進線斷路器和保安段上的工作進線/聯絡斷路器相互聯鎖或低電壓判斷實現。保安段每段共有2路進線電源：1路工作電源，1路柴油發電機組電源。兩段保安段間設有聯絡斷路器。當保安段每段mcc失電跳閘時，經過3～5s的延時（躲開繼電保護和備用電源投入時間），同時發出聯絡斷路器合閘失敗信號及啟動柴油發電機信號；當聯絡斷路器合閘成功后，柴油發電機組則退出運行；當聯絡斷路器合閘失敗，且工作電源跳開時，柴油發電機組滿足帶載條件后，自動閉合柴油發電機組出口斷路器。柴油發電機組投入運行后應按要求時間帶滿負載。當保安段工作電源恢復時，由集控室dcs向柴油發電機組的plc發出“恢復供電命令”，經柴油發電機plc自動進行保安段的同期切換，切換至由工作電源進線供電。柴油發電機組可手動或自動減負載，或在接到由集控室dcs發出的停機指令后自動停機并解列、退出運行。當保安mcc段正常運行時，柴油發電機組plc接到集控室dcs發出的“并聯切換聯絡”命令，應先對待并電源即另一段保安mcc進行檢測，若電源滿足合閘條件則經過同期判別后，閉合上母聯斷路器，經短延時后跳開原運行電源。當所引接的電壓量可能因回路斷線造成誤啟動時，可在plc中提供電壓回路斷線閉鎖，
并提供相應的報警信號輸出。故障切換中，柴油發電機組控制器進線邏輯判斷，母線故障會禁止電源的切換。當且僅當柴油發電機plc檢測到保安段母線pt三相電壓失電（非pt斷線）時才啟動事故切換邏輯。
在檢修或試驗時。柴油發電機組應能閉鎖控制屏上的自動和手動啟動功能，可安全進行維護和檢修。
圖5 張家港某電廠柴油發電機組一次系統圖
柴油發電機組氣缸體與氣缸蓋裂紋產生的原因是什么？
康明斯發電機組銘牌標示和結構分布圖
淺談柴油發電機組之四沖程柴油機基本工作原理
重慶康明斯柴油發電機在市場上的品牌優勢
柴油機的維護保養
人防柴油移動電站發電機房基礎及儲油間設計
康明斯發電機組無電流電壓和汽缸漏氣故障案例
發電機廠家支招：如何最大限度地延長柴油發電機的使用壽命？