CN102545375A - 一种发电厂保安电源的自动投切方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发电厂保安电源的自动投切方法，通过监测三路外部电源进线的电压、保安电源母线电压、保安电源进线断路器的工作状态和备投装置的工作状态，对发电厂保安电源进行自动投切。本发明可安全有效地对电厂保安电源进行自动投切。

Description

一种发电厂保安电源的自动投切方法

技术领域

本发明涉及一种发电厂保安电源的自动投切方法，属于电力安全技术领域。

背景技术

电网发生事故或其它原因导致火电厂厂用电长时间停电时，需要保安电源系统的投入，以维持电厂的安全停机。电厂的保安电源系统如图1所示，它是由厂用电母线PCA段和PCB段（PC：动力中心，提供动力配置）以及柴油发电机组，通过进线I、进线II、进线III与保安电源母线（保安MCC，电厂I类电动机的负荷控制中心，提供动力配置）相连，进线I、进线II、进线III分别设有进线断路器1ZKK、2ZKK和3ZKK。它的工作原理如下：正常工作情况下，断路器1ZKK和2ZKK其中一个处于合闸位置，另一个处于分闸位置，断路器3ZKK处于分闸位置，保安电源母线由进线I或进线II供电；如果进线I或进线II其中一个故障，则由另一条进线供电（1ZKK和2ZKK相应动作）；当进线1和2均故障，则启动柴油发电机，使3ZKK处于合闸位置，保安电源母线的供电电源为柴油发电机组。

目前通行的电厂保安电源切换设计方案，基本采用柴油机厂家配套供货的电源切换控制柜。由于柴油机厂家并不专注于保安电源的自动投切方法，电源切换控制柜往往采用上百个继电器搭接方案，且控制逻辑五花八门，造成该设备在现场安装、调试工作无法顺利进行。也正因如此，在电厂的生产、运营过程中，保安电源常常无法可靠实现电源切换，导致机组在启动、运行、停机过程中存在极大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种发电厂保安电源的自动投切方法，它可以安全有效地对电厂保安电源进行自动投切。

本发明的技术方案：一种发电厂保安电源的自动投切方法，通过监测三路外部电源进线的电压，保安电源母线电压，保安电源进线断路器的工作状态和备投装置的工作状态，对发电厂保安电源进行自动投切。三路外部电源进线分别为进线Ⅰ、进线Ⅱ和进线Ⅲ，进线Ⅰ和进线Ⅱ分别接入外网电源，进线Ⅲ接入柴油发电机组，且三路进线上的进线断路器依次为1ZKK、2ZKK和3ZKK。

上述的发电厂保安电源的自动投切方法中，以进线Ⅰ为主电源时，进线Ⅱ为第一备用电源的备用投入方法是：

当检测到进线I的进线断路器1ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器2ZKK和3ZKK处于分闸状态、且断路器2ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、进线Ⅱ有工作电压、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动。

当检测到保安电源母线电压低于设定值时，则备投装置经延时跳断路器1ZKK，切除进线I；跳闸成功后，备投装置合断路器2ZKK，进线Ⅱ自动投入于保安电源母线，实现由进线I向进线II的自动切换。

当检测到断路器2ZKK已处于合闸状态、或进线Ⅱ电压低于设定值、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

前述的发电厂保安电源的自动投切方法中，以进线Ⅱ为主电源时，进线Ⅰ为第一备用电源的备用投入方法是：

当检测到进线II的进线断路器2ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器1ZKK和3ZKK处于分闸状态、 且断路器1ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、进线Ⅰ有工作电压、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动。

当检测到保安电源母线电压低于设定值时，则备投装置经延时跳断路器2ZKK，切除进线I；跳闸成功后，备投装置合断路器1ZKK，进线Ⅰ自动投入于保安电源母线，实现由进线II向进线I的自动切换。

当检测到断路器1ZKK已处于合闸状态、或进线Ⅰ电压低于设定值、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

前述的发电厂保安电源的自动投切方法中，进线III（即柴油发电机组）为第二备用电源的的备用投入方法是：

当检测到保安电源母线有工作电压、进线I或进线II有工作电压、断路器3ZKK在工作位置且处于分闸状态、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动。

当检测到保安电源母线、进线I、进线Ⅱ均无工作电压，或保安电源母线无工作电压、且断路器1ZKK和2ZKK均在分闸状态时，则备投装置经延时，发“启动柴油发电机组”命令；在设定的时限内，备投装置检测到进线Ⅲ有电压后，先跳断路器1ZKK和2ZKK，切除进线I和进线II；再经延时，发合断路器3ZKK命令，进线Ⅲ自动投入于保安电源母线，实现由进线I（或进线II）向进线III的自动切换。

当检测到断路器3ZKK已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

前述的发电厂保安电源的自动投切方法中，以进线I（或进线II）为主电源，进线III为第二备用电源时，由进线III向进线I（或进线II）的切换方法是：

当检测到断路器3ZKK在合闸状态、断路器1ZKK和2ZKK在分闸状态、保安电源母线有工作电压、进线I（或进线Ⅱ）有工作电压、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动。

当检测到断路器1ZKK（或2ZKK）在工作位置且处于分闸状态、进线I（或进线Ⅱ）有工作电压且为主工作电源、备投装置在收到“允许恢复”信号后，则备投装置经延时跳断路器3ZKK, 切除进线III； 跳闸成功后，合断路器1ZKK（或2ZKK），实现由进线III向进线I（或进线Ⅱ）的自动切换。

当检测到断路器1ZKK（或2ZKK）已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

前述的发电厂保安电源的自动投切方法中，以进线Ⅰ为主电源，进线Ⅱ为第一备用电源且备用投入后，由进线II向进线I的回切方法是：

当检测到进线II的进线断路器2ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器1ZKK和3ZKK处于分闸状态、且断路器1ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、电源进线Ⅰ有工作电压、无备投装置闭锁信号、进线Ⅰ的“回切压板”投入时，则备投装置启动。

当检测到备投装置收到“允许回切”信号后，则备投装置经延时跳断路器2ZKK，切除进线II；跳闸成功后，合断路器1ZKK，实现由进线II向进线I的自动回切。

当检测到断路器1ZKK已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

前述的发电厂保安电源的自动投切方法中，以进线Ⅱ为主电源，进线Ⅰ为第一备用电源且备用投入后，由进线I向进线II的回切方法是：

当检测到进线I的进线断路器1ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器2ZKK和3ZKK处于分闸状态、且断路器2ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、电源进线II有工作电压、无备投装置闭锁信号、进线II的“回切压板”投入时，则备投装置启动。

当检测到备投装置收到“允许回切”信号后，则备投装置经延时跳断路器1ZKK，切除进线I；跳闸成功后，合断路器2ZKK，实现由进线I向进线II的自动回切。

当检测到断路器2ZKK已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

与现有技术相比，本发明可安全有效地对电厂保安电源进行自动投切。本发明满足目前发电厂保安电源系统的自动投入要求，是一种功能完善的三电源系统自动投切控制方法，而且本发明已经投入大型工程中试用，效果十分理想。本发明的方法更适用于电厂实际工况，对一些临时性突发状况也能很好的进行处理。

附图说明

图1是电厂保安电源系统的结构示意图；

图2是以进线Ⅰ为主电源时，进线Ⅱ的备用投入方法逻辑图；

图3是以进线Ⅱ为主电源时，进线Ⅰ的备用投入方法逻辑图；

图4是进线III（即柴油发电机组）的备用投入方法逻辑图；

图5是进线III向进线I（或进线II）的自动切换方法逻辑图；

图6是图2所示方法的由进线II向进线I回切的方法逻辑图；

图7是图3所示方法的由进线I向进线II回切的方法逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种发电厂保安电源的自动投切方法，通过监测三路外部电源进线的电压、保安电源母线电压、保安电源进线断路器的工作状态和备投装置的工作状态，对发电厂保安电源进行自动投切。三路进线分别为进线Ⅰ、进线Ⅱ和进线Ⅲ，进线Ⅰ和进线Ⅱ分别接入外网电源，进线Ⅲ接入柴油发电机组，且三路进线上的进线断路器依次为1ZKK、2ZKK和3ZKK，如图1所示。

以进线Ⅰ为主电源时，进线Ⅱ为第一备用电源的备用投入方法如图2所示：

当检测到进线I的进线断路器1ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器2ZKK和3ZKK处于分闸状态、且断路器2ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、进线Ⅱ有工作电压、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动。

当检测到保安电源母线电压低于设定值时，则备投装置经延时跳断路器1ZKK，切除进线I；跳闸成功后，备投装置合断路器2ZKK，进线Ⅱ自动投入于保安电源母线，实现由进线I向进线II的自动切换。

当检测到断路器2ZKK已处于合闸状态、或进线Ⅱ电压低于设定值、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

以进线Ⅱ为主电源时，进线Ⅰ为第一备用电源的备用投入方法如图3所示：

当检测到进线II的进线断路器2ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器1ZKK和3ZKK处于分闸状态、 且断路器1ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、进线Ⅰ有工作电压、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动。

当检测到保安电源母线电压低于设定值时，则备投装置经延时跳断路器2ZKK，切除进线I；跳闸成功后，备投装置合断路器1ZKK，进线Ⅰ自动投入于保安电源母线，实现由进线II向进线I的自动切换。

当检测到断路器1ZKK已处于合闸状态、或进线Ⅰ电压低于设定值、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

进线Ⅲ（即柴油发电机组）的备用投入方法如图4所示：

当检测到保安电源母线有工作电压、进线I或进线II有工作电压、断路器3ZKK在工作位置且处于分闸状态、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动。

当检测到保安电源母线、进线I、进线Ⅱ均无工作电压，或保安电源母线无工作电压、且断路器1ZKK和2ZKK均在分闸状态时，则备投装置经延时，发“启动柴油发电机组”命令；在设定的时限内，备投装置检测到进线Ⅲ有电压后，先跳断路器1ZKK和2ZKK，切除进线I和进线II；再经延时，发合断路器3ZKK命令，进线Ⅲ自动投入于保安电源母线，实现由进线I（或进线II）向进线III的自动切换。

当检测到断路器3ZKK已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

进线III向进线I（或进线II）的自动切换方法如图5所示：

当检测到断路器3ZKK在合闸状态、断路器1ZKK和2ZKK在分闸状态、保安电源母线有工作电压、进线I（或进线Ⅱ）有工作电压、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动。

当检测到断路器1ZKK（或2ZKK）在工作位置且处于分闸状态、进线I（或进线Ⅱ）有工作电压且为主工作电源、备投装置在收到“允许恢复”信号后，则备投装置经延时跳断路器3ZKK, 切除进线III； 跳闸成功后，合断路器1ZKK（或2ZKK），实现由进线III向进线I（或进线Ⅱ）的自动切换。

当检测到断路器1ZKK（或2ZKK）已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

以进线Ⅰ为主电源，进线Ⅱ为第一备用电源且备用投入后，由进线II向进线I的回切方法如图6所示：

当检测到进线II的进线断路器2ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器1ZKK和3ZKK处于分闸状态、且断路器1ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、电源进线Ⅰ有工作电压、无备投装置闭锁信号、进线Ⅰ的“回切压板”投入时，则备投装置启动。

当检测到备投装置收到“允许回切”信号后，则备投装置经延时跳断路器2ZKK，切除进线II；跳闸成功后，合断路器1ZKK，实现由进线II向进线I的自动回切。

当检测到断路器1ZKK已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

以进线Ⅱ为主电源，进线Ⅰ为第一备用电源且备用投入后，由进线I向进线II的回切方法如图7所示：

当检测到进线I的进线断路器1ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器2ZKK和3ZKK处于分闸状态、且断路器2ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、电源进线II有工作电压、无备投装置闭锁信号、进线II的“回切压板”投入时，则备投装置启动。

当检测到备投装置收到“允许回切”信号后，则备投装置经延时跳断路器1ZKK，切除进线I；跳闸成功后，合断路器2ZKK，实现由进线I向进线II的自动回切。

当检测到断路器2ZKK已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

Claims (7)

1.一种发电厂保安电源的自动投切方法，其特征在于：通过监测三路外部电源进线Ⅰ、进线Ⅱ和进线Ⅲ的电压、保安电源母线的电压、保安电源母线进线断路器1ZKK、2ZKK和3ZKK的工作状态和备投装置的工作状态，对发电厂保安电源进行自动投切。

2.根据权利要求1所述的发电厂保安电源的自动投切方法，其特征在于，进线Ⅰ和进线Ⅱ分别接入外网电源，进线Ⅲ接入柴油发电机组，当进线I为主工作电源、进线II为第一备用电源、进线III为第二备用电源时，由进线I向进线II的自动切换，所述自动切换的方法具体为：

当检测到进线I的进线断路器1ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器2ZKK和3ZKK处于分闸状态、且断路器2ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、进线Ⅱ有工作电压、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动；

当检测到保安电源母线电压低于设定值时，则备投装置经延时跳断路器1ZKK，切除进线I；跳闸成功后，备投装置合断路器2ZKK，进线Ⅱ自动投入于保安电源母线，实现由进线I向进线II的自动切换；

当检测到断路器2ZKK已处于合闸状态、或进线Ⅱ电压低于设定值、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

3.根据权利要求1所述的发电厂保安电源的自动投切方法，其特征在于，进线Ⅰ和进线Ⅱ分别接入外网电源，进线Ⅲ接入柴油发电机组，当进线II为主工作电源、进线I为第一备用电源、进线III为第二备用电源时，由进线II向进线I的自动切换，所述自动切换的方法具体为：

当检测到进线II的进线断路器2ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器1ZKK和3ZKK处于分闸状态、 且断路器1ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、进线Ⅰ有工作电压、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动；

当检测到保安电源母线电压低于设定值时，则备投装置经延时跳断路器2ZKK，切除进线I；跳闸成功后，备投装置合断路器1ZKK，进线Ⅰ自动投入于保安电源母线，实现由进线II向进线I的自动切换；

当检测到断路器1ZKK已处于合闸状态、或进线Ⅰ电压低于设定值、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

4.根据权利要求1所述的发电厂保安电源的自动投切方法，其特征在于，进线Ⅰ和进线Ⅱ分别接入外网电源，进线Ⅲ接入柴油发电机组，当进线I或进线II为第一备用电源，进线III为第二备用电源时，由进线I或进线II向进线III的自动切换，所述自动切换的方法具体为：

当检测到保安电源母线有工作电压、进线I或进线II有工作电压、断路器3ZKK在工作位置且处于分闸状态、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动；

当检测到保安电源母线、进线I、进线Ⅱ均无工作电压，或保安电源母线无工作电压、且断路器1ZKK和2ZKK均在分闸状态时，则备投装置经延时，发“启动柴油发电机组”命令；在设定的时限内，备投装置检测到进线Ⅲ有电压后，先跳断路器1ZKK和2ZKK，切除进线I和进线II；再经延时，发合断路器3ZKK命令，进线Ⅲ自动投入于保安电源母线，实现由进线I或进线II向进线III的自动切换；

当检测到断路器3ZKK已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

5.根据权利要求1所述的发电厂保安电源的自动投切方法，其特征在于，进线Ⅰ和进线Ⅱ分别接入外网电源，进线Ⅲ接入柴油发电机组，当进线I或进线II为主工作电源，进线III为第二备用电源时，由进线III向进线I或进线II的自动切换，所述自动切换的方法具体为：

当检测到断路器3ZKK在合闸状态、断路器1ZKK和2ZKK在分闸状态、保安电源母线有工作电压、进线I或进线Ⅱ有工作电压、无备投装置闭锁信号时，则备投装置启动；

当检测到断路器1ZKK或2ZKK在工作位置且处于分闸状态、进线I或进线Ⅱ有工作电压且为主工作电源、备投装置在收到“允许恢复”信号后，则备投装置经延时跳断路器3ZKK, 切除进线III； 跳闸成功后，合断路器1ZKK或2ZKK，完成由进线III向进线I或进线Ⅱ的自动切换；

当检测到断路器1ZKK或2ZKK已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

6.根据权利要求2所述的发电厂保安电源的自动投切方法，其特征在于，进线Ⅰ和进线Ⅱ分别接入外网电源，进线Ⅲ接入柴油发电机组，当进线I为主工作电源、进线II为第一备用电源、进线III为第二备用电源时，进线Ⅱ自动投入后，由进线II向进线I的自动回切，所述回切方法具体为：

当检测到进线II的进线断路器2ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器1ZKK和3ZKK处于分闸状态、且断路器1ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、电源进线Ⅰ有工作电压、无备投装置闭锁信号、进线Ⅰ的“回切压板”投入时，则备投装置启动；

当检测到备投装置收到“允许回切”信号后，则备投装置经延时跳断路器2ZKK，切除进线II；跳闸成功后，合断路器1ZKK，实现由进线II向进线I的自动回切；

当检测到断路器1ZKK已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

7.根据权利要求3所述的发电厂保安电源的自动投切方法，其特征在于，进线Ⅰ和进线Ⅱ分别接入外网电源，进线Ⅲ接入柴油发电机组，当进线II为主工作电源、进线I为第一备用电源、进线III为第二备用电源时，进线I自动投入后，由进线I向进线II的自动回切方法，所述回切方法具体为： 

当检测到进线I的进线断路器1ZKK处于合闸状态、另外两路电源的进线断路器2ZKK和3ZKK处于分闸状态、且断路器2ZKK在工作位置、保安电源母线有工作电压、电源进线II有工作电压、无备投装置闭锁信号、进线II的“回切压板”投入时，则备投装置启动；

当检测到备投装置收到“允许回切”信号后，则备投装置经延时跳断路器1ZKK，切除进线I；跳闸成功后，合断路器2ZKK，实现由进线I向进线II的自动回切；

当检测到断路器2ZKK已处于合闸状态、或有备投装置闭锁信号时，则备投装置退出。

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