CN108767976A - 磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法 - Google Patents

磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，在主网失电或故障跳闸时，联锁第八断路器、第九断路器跳闸，1#汽轮发电机孤网运行供硫酸车间一期装置用电、2#汽轮发电机孤网运行供硫酸车间二期装置用电，当主网恢复正常供电后，硫酸车间一期装置及母线由1#汽轮发电机经第八断路器由1#汽轮发电机并网装置的2#同期点检同期合闸并入主网；硫酸车间二期装置及母线由2#汽轮发电机经第九断路器由2#汽轮发电机并网装置的2#同期点检同期合闸并入主网。本发明解决了主网失电或故障或检修时，实现孤网的独立供电运行，从而保证硫酸车间一期装置、硫酸车间二期装置不失电，保障装置的正常运行。

Description

磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法
技术领域
本发明属于电网领域，具体涉及磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法。
背景技术
在现有生产磷肥(包括一铵、二铵、重钙)的化肥企业，企业为充分利用硫酸车间生产过程的蒸汽余热，会预先在硫酸车间外部再配制一组汽轮发电机，在外部供电网(以下简称主网)正常供电时，该汽轮发电机可以充分利用硫酸车间生产过程中多余蒸汽进行发电，并将该汽轮发电机产生的电能并入企业内部生产电网中，以减少企业对外网供电的电量，节约生产成本。
在生产过程中经常遭遇主网停电等突发状况，例如主网的进线电源因故障失电、主网因检修停电失电时，主网的进线断路器跳闸会导致整个企业生产系统全部失电停车；当主网的母线发生故障时，也会造成进线断路器跳闸，也会致使整个生产系统全部失电停车；当主网有计划停电或检修时，也会导致整个生产系统全部失电停车。
由于以上情况的发生，会导致磷肥企业中的硫酸车间装置失电停车，故障停电对硫酸车间锅炉损害较大，因硫酸车间的锅炉等设备都是在高温状态下运行，停电将导致锅炉无法上水锅炉烧干，严重损坏设备，硫酸车间的液硫输送管道因无蒸汽保温易凝固堵塞。恢复供电后，需重新烧燃油锅炉产生蒸汽对液硫输送管道加温熔化凝固液硫，再次开车所用时间较长，开车成本较高。
发明内容
本发明目的在于针对在主网失电、检修等情况下退出与主网并网运行，提出一种利用企业内部自有汽轮发电机独立维持企业内部供电(孤网运行)，以保证硫酸车间正常运行用电的应急供电方法。
本发明提供磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，具体技术方案如下：
包括以下步骤：
1)进线电源1正常供电后，闭合线路侧的第一隔离开关2，闭合变压器4侧的第二隔离开关3，闭合变压器4的中性点地刀5，闭合第二进线断路器161，检查变压器4运行正常后，断开变压器4的中性点地刀5，至此变压器4正常带电工作；
2)闭合第一进线断路器001，配电室1母线8带电，闭合第一断路器002，配电室2母线9带电，依次闭合第二断路器011、第四断路器013、第六断路器015、第三断路器012、第五断路器014、第七断路器016、1#汽轮发电机第一同期测量电压互感器20、2#汽轮发电机第三同期测量电压互感器25，给磷酸车间一期装置12、磷铵车间一期装置13、磷酸车间二期装置14、磷铵车间二期装置15供电；
3)闭合第八断路器103、闭合1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器21、闭合1#汽轮发电机第三同期测量电压互感器22，硫酸车间一期装置母线10正常供电，闭合第十断路器105，给硫酸车间一期装置16供电；闭合第九断路器104、闭合2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器24、闭合2#汽轮发电机第一同期测量电压互感器23，硫酸车间二期装置母线11正常供电，闭合第十一断路器106，给硫酸车间二期装置19供电，至此各车间装置正常供电可正常生产；
4)硫酸车间一期装置16、硫酸车间二期装置19正常生产后，生产多余的蒸汽送至发电装置，满足发电要求后，1#汽轮发电机17经第十二断路器107由1#汽轮发电机17并网装置的1#同期点检同期合闸并网发电，2#汽轮发电机18经第十三断路器108由2#汽轮发电机18并网装置的1#同期点检同期合闸并网发电；
5)当主网失电或故障跳闸时联锁第八断路器103、第九断路器104跳闸，1#汽轮发电机17孤网运行供硫酸车间一期装置16，2#汽轮发电机18孤网运行供硫酸车间二期装置19，当主网恢复正常供电后，硫酸车间一期装置16及母线10由1#汽轮发电机17经第八断路器103由1#汽轮发电机并网装置的2#同期点检同期合闸并网，硫酸车间二期装置19及母线11由2#汽轮发电机18经第九断路器104由2#汽轮发电机并网装置的2#同期点检同期合闸并网。
进一步地，所述第二进线断路器161跳闸，联锁第八断路器103、第九断路器104跳闸。
进一步地，所述配电室1母线8、配电室2母线9故障造成第一进线断路器001跳闸时联锁第八断路器103、第九断路器104跳闸。
进一步地，所述第八断路器103为1#汽轮发电机17的2#同期并网断路器，第九断路器104为2#汽轮发电机18的2#同期并网断路器。
进一步地，所述主网包括进线电源1、第一隔离开关2、第二隔离开关3、变压器4、中性点地刀5、避雷器6、放电间隙7、配电室1母线8、配电室2母线9、第一进线断路器001、第一断路器002、第二断路器011、第七断路器016、1#汽轮发电机第一同期测量电压互感器20、2#汽轮发电机第三同期测量电压互感器25、第二进线断路器161及其形成的回路。
进一步地，所述孤网包括两个孤网，其中一个孤网包括1#汽轮发电机17、第十二断路器107、硫酸车间一期母线10、第十断路器105、硫酸车间一期装置16、1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器21、1#汽轮发电机第三同期测量电压互感器22及其形成的回路，另一个孤网包括2#汽轮发电机18、第十三断路器108、硫酸车间二期母线11、第十一断路器106、硫酸车间二期装置19、2#汽轮发电机第一同期测量电压互感器23、2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器24及其形成的回路。
进一步地，所述进线电源1的电压为110KV,变压器4的容量为31500KVA。
进一步地，所述配电室1母线8、配电室2母线9、硫酸车间一期母线10、硫酸车间二期母线11的电压均为10KV，1#汽轮发电机17、2#汽轮发电机18的功率均为7500KW。
进一步地，所述1#汽轮发电机17的并网装置1#同期点控制的是第十二断路器107，并网装置对1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器21和1#汽轮发电机第三同期测量电压互感器22送来的电压信号进行比较，满足并网条件相同时，即对第十二断路器107发出合闸指令合闸并网；1#汽轮发电机17的并网装置2#同期点控制的是第八断路器103，并网装置对1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器21和1#汽轮发电机第一同期测量电压互感器20送来的电压信号进行比较，满足并网条件相同时，即对第八断路器103发出合闸指令合闸并网；2#汽轮发电机18的并网装置1#同期点控制的是第十三断路器108，并网装置对2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器24和2#汽轮发电机第一同期测量电压互感器23送来的电压信号进行比较，满足并网条件相同时，即对第十三断路器108发出合闸指令合闸并网；2#汽轮发电机18的并网装置2#同期点控制的是第九断路器104，并网装置对2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器24和2#汽轮发电机第三同期测量电压互感器25送来的电压信号进行比较，满足并网条件相同时，即对第九断路器104发出合闸指令合闸并网；以上所述的并网条件相同是指电压、频率、相位相同。
本发明中硫酸车间的发电机通过利用硫酸生产过程中产生的蒸汽进行发电，实现热能的回收利用，同时节约电费成本。
工作原理：
当主网失电时，汽轮发电机可以作为电源为整个硫酸车间提供电源，保证整个硫酸车间生产设备的正常进行，以上所述在主网失电时，硫酸车间的汽轮发电机组作为电源，形成一个独立内部供电网络，供整个硫酸车间装置进行正常生产，即本发明所述的孤网运行。
在孤网运行时，汽轮发电机产生电能供硫酸车间设备正常运行，硫酸车间设备正常运行又产生蒸汽，继续供给汽轮发电机发电使用，最终达到孤网运行系统的平衡。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明解决了由于硫酸车间一期、硫酸车间二期装置失电停车后对设备的重大危害、恢复供电再次开车时间较长、开车消耗费用较高的问题。
2、本发明实现在主网失电或故障时，孤网的独立供电运行，从而保证硫酸车间一期装置、硫酸车间二期装置不失电及各装置的正常运行。
3、本发明实现当主网有计划停电或检修时，孤网可以保证硫酸车间一期装置、硫酸车间二期装置不失电，保障装置的正常运行。
附图说明
图1是本发明的电路图。
图中标示：1-进线电源，2-第一隔离开关，3-第二隔离开关，4-变压器，5-中性点地刀，6-避雷器，7-放电间隙，8-配电室1母线，9-配电室2母线，10-硫酸车间一期母线，11-硫酸车间二期母线，12-磷酸车间一期装置，13-磷铵车间一期装置，14-磷酸车间二期装置，15-磷铵车间二期装置，16-硫酸车间一期装置，17-1#汽轮发电机，18-2#汽轮发电机，19-硫酸车间二期装置，20-1#汽轮发电机第一同期测量电压互感器，21-1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器，22-1#汽轮发电机第三同期测量电压互感器，23-2#汽轮发电机第一同期测量电压互感器，24-2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器，25-2#汽轮发电机第三同期测量电压互感器，001-第一进线断路器，002-第一断路器，011-第二断路器，012-第三断路器，013-第四断路器，014-第五断路器，015-第六断路器，016-第七断路器，103-第八断路器，104-第九断路器，105-第十断路器，106-第十一断路器，107-第十二断路器，108-第十三断路器，161-第二进线断路器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明，但本发明并不限于以下技术方案。
实施例1
如图1所示，主网包括进线电源1、第一隔离开关2、第二隔离开关3、变压器4、中性点地刀5、避雷器6、放电间隙7、配电室1母线8、配电室2母线9、第一进线断路器001、第一断路器002、第二断路器011、第七断路器016、1#汽轮发电机第一同期测量电压互感器20、2#汽轮发电机第三同期测量电压互感器25、第二进线断路器161及其形成的回路；孤网包括两个孤网，其中一个孤网包括1#汽轮发电机17、第十二断路器107、硫酸车间一期母线10、第十断路器105、硫酸车间一期装置16、1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器21、1#汽轮发电机第三同期测量电压互感器22及其形成的回路，另一个孤网包括2#汽轮发电机18、第十三断路器108、硫酸车间二期母线11、第十一断路器106、硫酸车间二期装置19、2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器24、2#汽轮发电机第三同期测量电压互感器25及其形成的回路；其中硫酸车间一期装置16、硫酸车间二期装置19的设计产能均为50万吨/年，1#汽轮发电机、2#汽轮发电机的功率均为7500KW，1#汽轮发电机、2#汽轮发电机的工作电压均为10KV。
当主网失电或故障跳闸时，联锁第八断路器103、第九断路器104跳闸，1#汽轮发电机17孤网运行供硫酸车间一期装置16；2#汽轮发电机18孤网运行供硫酸车间二期装置19；当主网恢复正常供电后，硫酸车间一期装置16及母线10由1#汽轮发电机17经第八断路器103由1#汽轮发电机并网装置的2#同期点检同期合闸并网，硫酸车间二期装置19及母线11由2#汽轮发电机18经第九断路器104由2#汽轮发电机并网装置的2#同期点检同期合闸并网；孤网运行时发电机组由负荷控制转变为频率控制，以保证在孤网负荷变化的情况下保持频率的相对稳定，具体是调整孤网频率，即维持发电机转速在3000r/min附近，误差不超过正负2％；同时为保证孤网运行系统电压及电压偏差，1#、2#汽轮发电机的励磁调节系统采用微机励磁调节器，并调整1#、2#汽轮发电机的输出电压控制在9.8KV至10.5KV范围内。
实施例2
当主网有计划停电或检修时，生产系统供电可提前形成孤网供给生产系统用电，根据1#、2#汽轮发电机的稳定发电负荷，将生产装置调整负荷至用电负荷小于或等于1#、2#汽轮发电机的稳定发电负荷；解除第二进线断路器161跳闸联锁第八断路器103、第九断路器104的跳闸压板，解除第一进线断路器001跳闸联锁第八断路器103、第九断路器104的跳闸压板；分断第一进线断路器001，至此生产系统全部用电由1#、2#汽轮发电机供电，生产系统形成孤网供电；分断第二进线断路器161、分断第一隔离开关2、分断第二隔离开关3，孤网无反供主网电能条件，可按电力检修要求交出检修，达到主网检修生产系统不停电目的。
当主网检修具备恢复供电后，恢复进线电源1正常供电，闭合线路侧第一隔离开关2，闭合变压器4侧的第二隔离开关3，闭合变压器4的中性点地刀5，闭合第二进线断路器161，检查变压器4运行正常后，断开变压器4的中性点地刀5，至此变压器4正常带电工作；依次分断第四断路器013、第六断路器015、第三断路器012、第五断路器014，分断第八断路器103，此时硫酸车间一期装置16及母线10、1#汽轮发电机17、第十断路器105、第十二断路器107、1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器21、1#汽轮发电机第三同期测量电压互感器22形成孤网供电运行；分断第九断路器104，此时硫酸车间二期装置19及母线11、2#汽轮发电机18、第十一断路器106、第十三断路器108、2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器24、2#汽轮发电机第一同期测量电压互感器23形成孤网供电运行；闭合第一进线断路器001，配电室1母线8带电，配电室2母线9带电，依次闭合第四断路器013、第六断路器015、第三断路器012、第五断路器014、给磷酸车间一期装置12、磷铵车间一期装置13、磷酸车间二期装置14、磷铵车间二期装置15供电；硫酸车间一期装置16及母线10由1#汽轮发电机17经第八断路器103由1#汽轮发电机并网装置的2#同期点检同期合闸并入主网；硫酸车间二期装置19及母线11由2#汽轮发电机18经第九断路器104由2#汽轮发电机并网装置的2#同期点检同期合闸并入主网；并网成功后再投入第二进线断路器161联锁第八断路器103、第九断路器104的跳闸压板，投入第一进线断路器001联锁第八断路器103、第九断路器104的跳闸压板，至此供电系统恢复正常。
上述的硫酸车间一期装置16、硫酸车间二期装置19的设计产能均为50万吨/年，1#汽轮发电机、2#汽轮发电机的功率均为7500KW，1#汽轮发电机、2#汽轮发电机的工作电压均为10KV。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，仍然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)进线电源(1)正常供电后，闭合线路侧的第一隔离开关(2)，闭合变压器(4)侧的第二隔离开关(3)，闭合变压器(4)的中性点地刀(5)，闭合第二进线断路器(161)，检查变压器(4)运行正常后，断开变压器(4)的中性点地刀(5)，至此变压器(4)正常带电工作；
2)闭合第一进线断路器(001)，配电室1母线(8)带电，闭合第一断路器(002)，配电室2母线(9)带电，依次闭合第二断路器(011)、第四断路器(013)、第六断路器(015)、第三断路器(012)、第五断路器(014)、第七断路器(016)、1#汽轮发电机第一同期测量电压互感器(20)、2#汽轮发电机第三同期测量电压互感器(25)，给磷酸车间一期装置(12)、磷铵车间一期装置(13)、磷酸车间二期装置(14)、磷铵车间二期装置(15)供电；
3)闭合第八断路器(103)、闭合1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器(21)、闭合1#汽轮发电机第三同期测量电压互感器(22)，硫酸车间一期装置母线(10)正常供电，闭合第十断路器(105)，给硫酸车间一期装置(16)供电；闭合第九断路器(104)、闭合2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器(24)、闭合2#汽轮发电机第一同期测量电压互感器(23)，硫酸车间二期装置母线(11)正常供电，闭合第十一断路器(106)，给硫酸车间二期装置(19)供电，至此各车间装置正常供电可正常生产；
4)硫酸车间一期装置(16)、硫酸车间二期装置(19)正常生产后，生产多余的蒸汽送至发电装置，满足发电要求后，1#汽轮发电机(17)经第十二断路器(107)由1#汽轮发电机(17)并网装置的1#同期点检同期合闸并网发电，2#汽轮发电机(18)经第十三断路器(108)由2#汽轮发电机(18)并网装置的1#同期点检同期合闸并网发电；
5)当主网失电或故障跳闸时联锁第八断路器(103)、第九断路器(104)跳闸，1#汽轮发电机(17)孤网运行供硫酸车间一期装置(16)，2#汽轮发电机(18)孤网运行供硫酸车间二期装置(19)，当主网恢复正常供电后，硫酸车间一期装置(16)及母线(10)由1#汽轮发电机(17)经第八断路器(103)由1#汽轮发电机并网装置的2#同期点检同期合闸并网，硫酸车间二期装置(19)及母线(11)由2#汽轮发电机(18)经第九断路器(104)由2#汽轮发电机并网装置的2#同期点检同期合闸并网。
2.根据权利要求1所述的磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，其特征在于，所述第二进线断路器(161)跳闸，联锁第八断路器(103)、第九断路器(104)跳闸。
3.根据权利要求1所述的磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，其特征在于，所述配电室1母线(8)、配电室2母线(9)故障造成第一进线断路器(001)跳闸时联锁第八断路器(103)、第九断路器(104)跳闸。
4.根据权利要求1所述的磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，其特征在于，所述第八断路器(103)为1#汽轮发电机(17)的2#同期并网断路器，第九断路器(104)为2#汽轮发电机(18)的2#同期并网断路器。
5.根据权利要求1所述的磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，其特征在于，所述主网包括进线电源(1)、第一隔离开关(2)、第二隔离开关(3)、变压器(4)、中性点地刀(5)、避雷器(6)、放电间隙(7)、配电室1母线(8)、配电室2母线(9)、第一进线断路器(001)、第一断路器(002)、第二断路器(011)、第七断路器(016)、1#汽轮发电机第一同期测量电压互感器(20)、2#汽轮发电机第三同期测量电压互感器(25)、第二进线断路器(161)及其形成的回路。
6.根据权利要求1所述的磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，其特征在于，所述孤网包括两个孤网，其中一个孤网包括1#汽轮发电机(17)、第十二断路器(107)、硫酸车间一期母线(10)、第十断路器(105)、硫酸车间一期装置(16)、1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器(21)、1#汽轮发电机第三同期测量电压互感器(22)及其形成的回路，另一个孤网包括2#汽轮发电机(18)、第十三断路器(108)、硫酸车间二期母线(11)、第十一断路器(106)、硫酸车间二期装置(19)、2#汽轮发电机第一同期测量电压互感器(23)、2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器(24)及其形成的回路。
7.根据权利要求1-6任一所述的磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，其特征在于，所述进线电源(1)的电压为110KV,变压器(4)的容量为31500KVA。
8.根据权利要求7所述的磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，其特征在于，所述配电室1母线(8)、配电室2母线(9)、硫酸车间一期母线(10)、硫酸车间二期母线(11)的电压均为10KV，1#汽轮发电机(17)、2#汽轮发电机(18)的功率均为7500KW。
9.根据权利要求8所述的磷肥企业在主网失电时用汽轮发电机孤网运行的供电方法，其特征在于，所述1#汽轮发电机(17)的并网装置1#同期点控制的是第十二断路器(107)，并网装置对1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器(21)和1#汽轮发电机第三同期测量电压互感器(22)送来的电压信号进行比较，满足并网条件相同时，即对第十二断路器(107)发出合闸指令合闸并网；1#汽轮发电机(17)的并网装置2#同期点控制的是第八断路器(103)，并网装置对1#汽轮发电机第二同期测量电压互感器(21)和1#汽轮发电机第一同期测量电压互感器(20)送来的电压信号进行比较，满足并网条件相同时，即对第八断路器(103)发出合闸指令合闸并网；2#汽轮发电机(18)的并网装置1#同期点控制的是第十三断路器(108)，并网装置对2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器(24)和2#汽轮发电机第一同期测量电压互感器(23)送来的电压信号进行比较，满足并网条件相同时，即对第十三断路器(108)发出合闸指令合闸并网；2#汽轮发电机(18)的并网装置2#同期点控制的是第九断路器(104)，并网装置对2#汽轮发电机第二同期测量电压互感器(24)和2#汽轮发电机第三同期测量电压互感器(25)送来的电压信号进行比较，满足并网条件相同时，即对第九断路器(104)发出合闸指令合闸并网。
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