CN107546774B

CN107546774B - 余热发电并网联锁系统

Info

Publication number: CN107546774B
Application number: CN201710922633.1A
Authority: CN
Inventors: 张长乐; 张伟; 刘明同; 王其辉; 周湘; 李钱军; 蔡云龙; 屈军
Original assignee: Anhui Conch Construction Materials Design Institute Co Ltd
Current assignee: Anhui Conch Construction Materials Design Institute Co Ltd
Priority date: 2017-09-30
Filing date: 2017-09-30
Publication date: 2023-05-09
Anticipated expiration: 2037-09-30
Also published as: CN107546774A

Abstract

本发明公开了一种余热发电并网联锁系统，包括余热发电系统、总降压站、快速开关柜FSR、电站侧联络开关柜52P、发电机开关柜52G、配电母线，所述的总降压站包括总降母线、总降进线柜H1、总降侧联络柜52F，所述总降进线柜H1与总降母线连接，所述总降母线与总降侧联络开关柜52F连接，所述的总降侧联络开关柜52F与快速开关柜FSR连接，所述快速开关柜FSR与电站侧联络开关柜52P连接，所述电站侧联络开关柜52P与配电母线连接，所述的配电母线经发电机开关柜52G与余热发电系统的输出端连接；所述总降侧联络柜52F与总降进线开关柜H1、快速开关柜FSR、发电机开关柜52G之间联锁设置。通过联锁运行，提高电站受电和馈电操作的安全性、防止误操作及发电系统孤网运行。

Description

余热发电并网联锁系统

技术领域

本发明涉及余热发电领域，特别涉及一种余热发电并网联锁系统。

背景技术

新型干法水泥熟料生产线生产过程中，通过余热回收装置余热锅炉将水泥窑冷却机系统、预热器排除大量低品位的废气余热进行回收换热，产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能、机械能的装换，再带动发电机产生电能，并供给水泥生产过程中的用电负荷，具有十分巨大的环保经济效益。

余热发电系统，并网前需要通过开关柜将总降压站的电能输送至发电厂房电力室，向站用变压器供电，供电站启动辅机设备；并网后，通过开关柜将发电机的电能输送到总降压站的某段母线上，同时向站用变压器供电，供电站辅机设备运行；电站的受电与馈电共用一条线路。

现有技术水泥工厂普遍存在供电系统复杂、供电电源类型多、短路电流大、操作人员水平参差不齐等特点，操作不当会对发电系统设备、整个系统供电网络产生严重后果；因此保证余热发电系统受电与馈电操作的安全性，防止误操作及发电系统孤网运行，降低电网侧与发电侧相互间的影响至关重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种余热发电并网联锁系统，该系统将余热发电系统中各开关柜内的断路器的闭合跳闸进行联锁，保证了余热发电系统的安全运行。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种余热发电并网联锁系统，包括余热发电系统、总降压站，还包括快速开关柜FSR、电站侧联络开关柜52P、发电机开关柜52G、配电母线，所述的总降压站包括总降母线、总降进线柜H1、总降侧联络柜52F，所述总降进线柜H1与总降母线连接，所述的总降母线与总降侧联锁开关柜52F连接，所述的总降侧联络开关柜52F与快速开关柜FSR连接，所述的快速开关柜FSR与电站侧联络开关柜52P连接，所述的电站侧联络开关柜52P与配电母线连接，所述的配电母线经发电机开关柜52G与余热发电系统的输出端连接；所述的总降侧联络柜52F、总降进线开关柜H1、快速开关柜FSR、发电机开关柜52G之间通过断路器的常开辅助触点、常闭辅助触点联锁设置。

所述的总降进线开关柜H1内断路器的常开触点辅助触点K1、快速开关柜FSR内的断路器的常开辅助触点K2、发电机开关柜52G内断路器常闭辅助触点K3依次串接在总降侧联络柜52F内断路器的合闸控制回路中；所述的总降进线开关柜H1内断路器的常闭触点辅助触点K15串接在总降侧联络柜52F内断路器的跳闸控制回路中，所述快速开关柜FSR内断路器的常闭触点辅助触点K4与K15并联。

所述的总降侧联络柜52F内断路器的常开辅助触点K5、快速开关柜FSR内的断路器的常开辅助触点K2、发电机开关柜52G内断路器常闭辅助触点K3依次串联在电站侧联络开关柜52P内断路器的合闸控制回路中，快速开关柜FSR内断路器的常闭触点辅助触点K4串联设置在电站侧联络开关柜52P内断路器的跳闸控制回路中，总降侧联络柜52F内断路器的常闭辅助触点K6与K4并联。

该系统还包括发电隔离柜52S、站用变压器开关柜52H1、52H2，余热发电系统输出端经发电隔离柜52S后连接发电机开关柜52G，用电测分别经站用变压器开关柜52H1、52H2连接配电母线；总降侧联络柜52F内断路器的常开辅助触点K5、电站侧联络开关柜52P内断路器的常开辅助触点K7、发电隔离柜52S内断路器的常开辅助触点K8、站用变压器开关柜52H1内断路器的常开辅助触点K9、站用变压器开关柜52H2内断路器的常开辅助触点K10依次串联在发电机开关柜52G内断路器的合闸控制回路中；总降侧联络柜52F内断路器的常闭辅助触点K6、电站侧联络开关柜52P内断路器的常闭辅助触点K11、发电隔离柜52S内断路器的常闭辅助触点K12、站用变压器开关柜52H1内断路器的常闭辅助触点K13、站用变压器开关柜52H2内断路器的常闭辅助触点K14相互并联后串联设置在发电机开关柜52G内断路器的跳闸控制回路中。

本发明的优点在于：并网联锁系统通过多个开关柜控制整个并网系统的运行，同时通过对余热发电系统以及并网供电中的开关柜的联锁，通过联锁控制开关柜内断路器的合闸、跳闸操作的联锁运行，保证了电站受电和馈电操作的安全性、防止误操作及发电系统孤网运行。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明余热发电并网系统结构原理图；

图2为本发明开关柜52F的联锁逻辑图；

图3为本发明52F中断路器联锁原理示意图；

图4为本发明开关柜52P联锁逻辑图；

图5为本发明52P中断路器联锁原理示意图；

图6为本发明开关柜52G联锁逻辑图；

图7为本发明52G中断路器联锁原理示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，一种余热发电并网联锁系统，包括余热发电系统、总降压站，还包括快速开关柜FSR、电站侧联络开关柜52P、发电机开关柜52G、配电母线，余热发电系统是通过水泥生产过程中的余热进行发电；总降压站包括总降母线、总降进线柜H1、总降侧联络柜52F，总降母线进线柜H1与总降母线连接，总降母线与总降侧联络开关柜52F连接，总降侧联络开关柜52F与快速开关柜FSR连接，快速开关柜FSR与电站侧联络开关柜52P连接，电站侧联络开关柜52P与配电母线连接，配电母线经发电机开关柜52G与余热发电系统的输出端连接；总降侧联络柜52F、总降进线开关柜H1、快速开关柜FSR、发电机开关柜52G之间通过断路器的常开辅助触点、常闭辅助触点联锁设置，各开关柜之间形成联锁系统。

如图2所示为52F与总降进线开关柜H1、快速开关柜FSR、发电机开关柜52G之间联锁逻辑，52F开关柜投入联锁逻辑：H1开关闭合、FSR开关闭合、52G开关打开三者条件同时具备时，52F开关可投入；52F开关柜解列联锁逻辑：H1开关打开，FSR开关打开，两者条件任意具备一个时，52F开关解列。

如图3所示为52F与总降进线开关柜H1、快速开关柜FSR、发电机开关柜52G之间联锁原理图，总降进线开关柜H1内断路器的常开触点辅助触点K1、快速开关柜FSR内的断路器的常开辅助触点K2、发电机开关柜52G内断路器常闭辅助触点K3依次串接在总降侧联络柜52F内断路器的合闸控制回路中；总降进线开关柜H1内断路器的常闭触点辅助触点K15串接在总降侧联络柜52F内断路器的跳闸控制回路中，快速开关柜FSR内断路器的常闭触点辅助触点K4与K15并联。开关柜内的断路器均为开关柜的主断路器，用于控制开关柜的投入和解列。当快速开关柜FSR、总降进线开关柜H1中任一开关柜故障，其内的断路器跳闸，对应的断路器的常闭触点处于闭合，因此，K15、K4中任一闭合，则52F内断路器的跳闸线圈通电，断路器跳闸机构控制52F内断路器跳闸；当52F需要合闸时，合闸回路包括合闸开关和合闸线圈，只有当手动合闸开关闭合时，且K1、K2、K3均闭合时，此时合闸线圈才通电继而断路器合闸。K1、K2、为断路器的常开触点，K3为常闭触点，H1闭合、FSR闭合且52G打开，对应的其内部断路器分别为闭合、闭合、打开，此时K1、K2、K3均闭合，此时手动合闸开关也闭合时，合闸线圈通电，52F合闸成功。

电站侧联络开关柜52P与总降侧联络柜52F、快速开关柜FSR、发电机开关柜52G联锁设置。其具体联锁逻辑和联锁原理如图所示，总降侧联络柜52F内断路器的常开辅助触点K5、快速开关柜FSR内的断路器的常开辅助触点K2、发电机开关柜52G内断路器常闭辅助触点K3依次串联在电站侧联络开关柜52P内断路器的合闸控制回路中，快速开关柜FSR内断路器的常闭触点辅助触点K4串联设置在电站侧联络开关柜52P内断路器的跳闸控制回路中，总降侧联络柜52F内断路器的常闭辅助触点K6与K4并联。

当52F、FSR任一开关柜出现故障时，其内断路器跳闸，常开触点断开，常闭触点闭合，此时快速开关柜FSR内断路器的常闭触点辅助触点K4、总降侧联络柜52F内断路器的常闭辅助触点K6并联后串联在跳闸回路中，即与跳闸线圈串联，+KM经跳闸线圈、并联设置在K4、K6后连接-KM，当FSR、52F任一或同时跳闸时，K4、K6相应的任一或同时闭合，此时跳闸回路由+KM到-KM形成闭合电通路，跳闸线圈通电，52P跳闸；针对合闸情况时，+KM经手动合闸开关、合闸线圈、K2、K3、K5后与-KM连接，当总降侧联络柜52F、快速开关柜FSR均开关投入时(即断路器闭合)且52G内断路器断开时，相应的断路器的常开触点K2、K5闭合，52G内断路器常闭触点K3闭合，此时手动合闸开关闭合时，整个合闸回路通电，形成电气通路，合闸线圈通电，开关柜52P合闸。

余热发电并网系统还包括发电隔离柜52S、站用变压器开关柜52H1、52H2，余热发电系统输出端经发电隔离柜52S后连接发电机开关柜52G，用电侧分别经站用变压器开关柜52H1、52H2连接配电母线；发电机开关柜52G与总降侧联络柜52F、电站侧联络开关柜52P、发电隔离柜52S、站用变压器开关柜52H1、站用变压器开关柜52H2联锁设置。

如图6、7所示，其中52G联锁逻辑为：52G开关柜投入联锁逻辑：52F开关闭合，52P开关闭合，52S开关闭合，52H1开关闭合，52H2开关闭合，五者条件同时具备时，52G开关可投入；52G开关柜解列联锁逻辑：52F开关打开，52P开关打开，52S开关打开，52H1开关打开，52H2开关打开，五者条件任意具备一个时，52G开关解列。

52G联锁设置具体包括：总降侧联络柜52F内断路器的常开辅助触点K5、电站侧联络开关柜52P内断路器的常开辅助触点K7、发电隔离柜52S内断路器的常开辅助触点K8、站用变压器开关柜52H1内断路器的常开辅助触点K9、站用变压器开关柜52H2内断路器的常开辅助触点K10依次串联在发电机开关柜52G内断路器的合闸控制回路中；总降侧联络柜52F内断路器的常闭辅助触点K6、电站侧联络开关柜52P内断路器的常闭辅助触点K11、发电隔离柜52S内断路器的常闭辅助触点K12、站用变压器开关柜52H1内断路器的常闭辅助触点K13、站用变压器开关柜52H2内断路器的常闭辅助触点K14相互并联后串联设置在发电机开关柜52G内断路器的跳闸控制回路中。

当52G开关可投入时，需要同时满足52F闭合、52P闭合、52S闭合、52H1闭合、52H2闭合，当52F闭合、52P闭合、52S闭合、52H1闭合、52H2闭合时，其内部对应的断路器闭合，对应的常开触点K5、K7、K8、K9、K10闭合，如图7所示，当常开触点K5、K7、K8、K9、K10均闭合时，此时52G内断路器的合闸开关合闸才能使得合闸线圈通电，使得断路器合闸，52G开关投入；当开关柜52F、52P、52S、52H1、52H2任一没有闭合时，合闸回路中的常开触点就会有一个没有闭合，因常开触点K5、K7、K8、K9、K10串联设置在合闸回路中，此时开关柜52G合闸开关无法合闸形成电气通电。当52F、52P、52S、52H1、52H2任一开关柜出现故障跳闸时，其常闭触点闭合，则K6、K11、K12、K13、K14中其中一个闭合，由图7可知，其中之一闭合后，52G内断路器的跳闸回路形成电气通路，跳闸线圈通电，断路器跳闸，开关柜52G解列，从而发电机开关柜52G断开连接。

通过上面的联锁关系，将余热发电并网系统中的各开关柜之间通过联锁的方式设置，开关柜之间合闸跳闸相互联锁，保证了电站受电和馈电操作的安全性、防止误操作及发电系统孤网运行。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种余热发电并网联锁系统，包括余热发电系统、总降压站，特征在于：还包括快速开关柜FSR、电站侧联络开关柜52P、发电机开关柜52G、配电母线，所述的总降压站包括总降母线、总降进线柜H1、总降侧联络柜52F，所述总降进线柜H1与总降母线连接，所述的总降母线与总降侧联络柜52F连接，所述的总降侧联络柜52F与快速开关柜FSR连接，所述的快速开关柜FSR与电站侧联络开关柜52P连接，所述的电站侧联络开关柜52P与配电母线连接，所述的配电母线经发电机开关柜52G与余热发电系统的输出端连接；所述的总降侧联络柜52F与总降进线柜H1、快速开关柜FSR、发电机开关柜52G之间联锁设置；所述的总降进线柜H1内断路器的常开触点辅助触点K1、快速开关柜FSR内的断路器的常开辅助触点K2、发电机开关柜52G内断路器常闭辅助触点K3依次串接在总降侧联络柜52F内断路器的合闸控制回路中；所述的总降进线柜H1内断路器的常闭触点辅助触点K15串接在总降侧联络柜52F内断路器的跳闸控制回路中，所述快速开关柜FSR内断路器的常闭触点辅助触点K4与K15并联；

2.如权利要求1所述的一种余热发电并网联锁系统，其特征在于：该系统还包括发电隔离柜52S、站用变压器开关柜52H1、52H2，余热发电系统输出端经发电隔离柜52S后连接发电机开关柜52G，用电侧分别经站用变压器开关柜52H1、52H2连接配电母线；总降侧联络柜52F内断路器的常开辅助触点K5、电站侧联络开关柜52P内断路器的常开辅助触点K7、发电隔离柜52S内断路器的常开辅助触点K8、站用变压器开关柜52H1内断路器的常开辅助触点K9、站用变压器开关柜52H2内断路器的常开辅助触点K10依次串联在发电机开关柜52G内断路器的合闸控制回路中；总降侧联络柜52F内断路器的常闭辅助触点K6、电站侧联络开关柜52P内断路器的常闭辅助触点K11、发电隔离柜52S内断路器的常闭辅助触点K12、站用变压器开关柜52H1内断路器的常闭辅助触点K13、站用变压器开关柜52H2内断路器的常闭辅助触点K14相互并联后串联设置在发电机开关柜52G内断路器的跳闸控制回路中。