CN112803580A - 带出口断路器双燃机配置的保安电源系统及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带出口断路器双燃机配置的保安电源系统及其工作方法，第一套燃机工作PC段经保安段第一工作电源开关与保安段母线相连接；第二套燃机工作PC段经保安段第二工作电源开关与保安段母线相连接；厂外市电电源经保安段第一备用电源开关与保安段母线相连接；柴油发电机经保安段第二备用电源开关与保安段母线相连接；备自投装置与柴油发电机的控制端、保安段第二备用电源开关的控制端、保安段第一工作电源开关的控制端、保安段第二工作电源开关的控制端及保安段第一备用电源开关的控制端相连接，该系统及其工作方法能够有效提高燃机保安电源系统的安全性及可靠性。

Description

带出口断路器双燃机配置的保安电源系统及其工作方法
技术领域
本发明属于发电侧厂用系统技术领域，涉及一种带出口断路器双燃机配置的保安电源系统及其工作方法。
背景技术
随着最近几年能源互联网的开展，特高压建设的加快，建成投产的特高压工程越来越多，同时随着最近几年国家的政策支持和节能减排的要求，光伏和风电等新能源的建设和发展很快，为受端电网的火力发电机组带来了很大的压力。燃机以其运行灵活，可行率高，机组启动快，25min可带满负荷，且宜于在负荷中心附近建厂等特点，成为提高电网运行质量的有力手段之一。
燃机作为调频、调峰的重要手段之一，启停十分频繁，设置出口断路器可避免高压厂用电源的切换，简化厂用电源的控制和保护接线，提高厂用系统的可靠性。但是由于出口断路器造价较高，在机组初期建设规划时，如果采用带出口断路器的配置，那么一般从经济上考虑会不再设置启备变。当采用两套燃机配置时，厂用快切装置会互为备用。部分设计为了确保自身机组安全设置在厂用故障时时不进行切换，快切只用于正常切换。
根据《DLT 5153-2014火力发电厂厂用电设计技术规程》中要求：交流保安母线段应采用单母线接线，按机组分段，分别供给本机组的交流保安负荷。但是一旦外线失去或者其中一台机组6kV母线段出线问题，则机组是否能够安全停机就完全依靠柴油发电机能够正常给保安电源供电，保安电源的安全隐患比较大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种带出口断路器双燃机配置的保安电源系统及其工作方法，该系统及其工作方法能够有效提高燃机保安电源系统的安全性及可靠性。
为达到上述目的，本发明所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统包括第一套燃机工作PC段、保安段第一工作电源开关、保安段母线、第二套燃机工作PC段、保安段第二工作电源开关、厂外市电电源、柴油发电机、保安段第二备用电源开关、保安段第一备用电源开关及备自投装置；
第一套燃机工作PC段经保安段第一工作电源开关与保安段母线相连接；
第二套燃机工作PC段经保安段第二工作电源开关与保安段母线相连接；
厂外市电电源经保安段第一备用电源开关与保安段母线相连接；
柴油发电机经保安段第二备用电源开关与保安段母线相连接；
备自投装置与柴油发电机的控制端、保安段第二备用电源开关的控制端、保安段第一工作电源开关的控制端、保安段第二工作电源开关的控制端及保安段第一备用电源开关的控制端相连接。
第一套燃机工作PC段经第一套燃机保安MCC段与保安段第一工作电源开关相连接。
第一套燃机工作PC段通过第一套燃机保安MCC段进线开关与第一套燃机保安MCC段相连接。
第二套燃机工作PC段经第二套燃机保安MCC段与保安段第二工作电源开关相连接。
第二套燃机工作PC段通过第二套燃机保安MCC段进线开关与第二套燃机保安MCC段相连接。
厂外市电电源经市电中压变压器与保安段第一备用电源开关相连接。
厂外市电电源通过厂外市电进线开关与市电中压变压器相连接。
柴油发电机经柴油发电机出口断路器及保安段第二备用电源开关与保安段母线相连接。
一种带出口断路器双燃机配置的保安电源系统的工作方法包括以下步骤：
1)第一套燃机工作PC段正常运行，第一套燃机保安MCC段进线开关闭合，第一套燃机保安MCC段运行正常，保安段第一工作电源开关闭合，第一套燃机保安段母线段由第一套燃机工作PC段供电；
2)第二套燃机工作PC段正常运行，第二套燃机保安MCC段进线开关闭合，第二套燃机保安MCC段运行正常，保安段第二工作电源开关处于热备状态，第二套燃机工作PC段具备投运条件；
3)厂外市电电源正常运行，厂外市电进线开关闭合，保安段第一备用电源开关处于热备状态，厂外市电电源具备投运条件；
4)柴油发电机冷却水温度正常、柴油储备正常、保护正确投入后，保安段第二备用电源开关处于热备状态，柴油发电机具备投运条件；
5)备自投装置正常投入，且备自投装置具备充电条件；
6)当第一套燃机工作PC段失电时，则断开保安段第一工作电源开关，启动柴油发电机，待柴油发电机正常建压后，转至步骤7)；当柴油发电机不能正常建压时，且厂外市电电源正常时，则转至步骤8)；当柴油发电机不能正常建压时，且厂外市电电源不正常时，则转至步骤9)；
7)闭合保安段第二工作电源开关，第一套燃机保安段母线段由第二套燃机工作PC段供电；
8)当第一套燃机工作PC段及第二套燃机工作PC段均失电时，则断开保安段第二工作电源开关，此时当厂用市电电源正常时，则闭合保安段第一备用电源开关，第一套燃机保安段母线段由厂用市电电源供电；
9)当第二套燃机工作PC段异常时，则断开保安段第二工作电源开关；当厂用市电电源异常时，则断开保安段第一备用电源开关，等待柴油发电机建压后自动闭合柴油发电机出口断路器，并闭合保安段第二备用电源开关，第一套燃机保安段母线段由柴油发电机供电。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统及其工作方法在具体操作时，通过第一套燃机工作PC段、第二套燃机工作PC段、厂外市电电源及柴油发电机作为四路电源，通过备自投装置实现四路电源的切换，以提高燃机保安电源系统的可靠性及安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的流程图。
其中，1为第一套燃机工作PC段、2为第二套燃机工作PC段、3为第一套燃机保安MCC段、4为第二套燃机保安MCC段、5为保安段母线、6为柴油发电机、7为市电中压变压器、8为柴油发电机出口断路器、9为第一套燃机保安MCC段进线开关、10为第二套燃机保安MCC段进线开关、11为厂外市电进线开关、12为保安段第二备用电源开关、13为保安段第一工作电源开关、14为保安段第二工作电源开关、15为保安段第一备用电源开关、16为备自投装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统包括第一套燃机工作PC段1、保安段第一工作电源开关13、保安段母线5、第二套燃机工作PC段2、保安段第二工作电源开关14、厂外市电电源、柴油发电机6、保安段第二备用电源开关12、保安段第一备用电源开关15及备自投装置16；第一套燃机工作PC段1经保安段第一工作电源开关13与保安段母线5相连接；第二套燃机工作PC段2经保安段第二工作电源开关14与保安段母线5相连接；厂外市电电源经保安段第一备用电源开关15与保安段母线5相连接；柴油发电机6经保安段第二备用电源开关12与保安段母线5相连接；备自投装置16与柴油发电机6的控制端、保安段第二备用电源开关12的控制端、保安段第一工作电源开关13的控制端、保安段第二工作电源开关14的控制端及保安段第一备用电源开关15的控制端相连接。
第一套燃机工作PC段1经第一套燃机保安MCC段3与保安段第一工作电源开关13相连接；第一套燃机工作PC段1通过第一套燃机保安MCC段进线开关9与第一套燃机保安MCC段3相连接。
第二套燃机工作PC段2经第二套燃机保安MCC段4与保安段第二工作电源开关14相连接；第二套燃机工作PC段2通过第二套燃机保安MCC段进线开关10与第二套燃机保安MCC段4相连接。
厂外市电电源经市电中压变压器7与保安段第一备用电源开关15相连接；厂外市电电源通过厂外市电进线开关11与市电中压变压器7相连接。
柴油发电机6经柴油发电机出口断路器8及保安段第二备用电源开关12与保安段母线5相连接。
第一套燃机工作PC段1通过第一套燃机保安MCC段进线开关9与第一套燃机保安MCC段3相连接，再经保安段第一工作电源开关13作为保安段母线5的第一工作电源；
第二套燃机工作PC段2通过第二套燃机保安MCC段进线开关10与第二套燃机保安MCC段4相连接，再经保安段第二工作电源开关14作为保安段母线5的第二工作电源；
厂外市电通过厂外市电进线开关11与市电中压变压器7相连接，再经过保安段第一备用电源开关15作为保安段母线5的第一备用电源；
柴油发电机6通过柴油发电机出口断路器8，并且经过保安段第二备用电源开关12作为保安段母线5的第二备用电源。
参考图2，本发明所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统的工作方法包括以下步骤：
1)第一套燃机工作PC段1正常运行，第一套燃机保安MCC段进线开关9闭合，第一套燃机保安MCC段3运行正常，保安段第一工作电源开关13闭合，第一套燃机保安段母线段5由第一套燃机工作PC段1供电；
2)第二套燃机工作PC段2正常运行，第二套燃机保安MCC段进线开关10闭合，第二套燃机保安MCC段4运行正常，保安段第二工作电源开关14处于热备状态，第二套燃机工作PC段2具备投运条件；
3)厂外市电电源正常运行，厂外市电进线开关11闭合，保安段第一备用电源开关15处于热备状态，厂外市电电源具备投运条件；
4)柴油发电机6冷却水温度正常、柴油储备正常、保护正确投入后，保安段第二备用电源开关12处于热备状态，柴油发电机6具备投运条件；
5)备自投装置16正常投入，且备自投装置16具备充电条件；
6)当第一套燃机工作PC段1失电时，则断开保安段第一工作电源开关13，启动柴油发电机6，待柴油发电机6正常建压后，转至步骤7)；当柴油发电机6不能正常建压时，且厂外市电电源正常时，则转至步骤8)；当柴油发电机6不能正常建压时，且厂外市电电源不正常时，则转至步骤9)；
7)闭合保安段第二工作电源开关14，第一套燃机保安段母线段5由第二套燃机工作PC段2供电；
8)当第一套燃机工作PC段1及第二套燃机工作PC段2均失电时，则断开保安段第二工作电源开关14，此时当厂用市电电源正常时，则闭合保安段第一备用电源开关15，第一套燃机保安段母线段5由厂用市电电源供电；
9)当第二套燃机工作PC段2异常时，则断开保安段第二工作电源开关14；当厂用市电电源异常时，则断开保安段第一备用电源开关15，等待柴油发电机6建压后自动闭合柴油发电机出口断路器8，并闭合保安段第二备用电源开关12，第一套燃机保安段母线段5由柴油发电机6供电。
第二套燃机的保安电源系统可参照第一套燃机的保安电源系统同理设置，当保安段第一工作电源、保安段第二工作电源和保安段第一备用电源恢复正常时，第一套燃机保安段母线段可手动切换至保安段第一工作电源供电，其他开关及设备恢复至初试运行状态。
备自投装置可根据保安段第一工作电源、保安段第二工作电源和保安段第一备用电源、保安段第二备用电源的电压及保安段第一工作电源开关13、保安段第二工作电源开关14和保安段第一备用电源开关15、保安段第二备用电源开关12的合分状态进行逻辑判断。当保安段第一工作电源的电压异常或保安段第一工作电源开关13发生变位，首先发出启动柴油发电机6的指令，然后根据保安段第二工作电源和保安段第一备用电源、保安段第二备用电源电压及开关的位置进行判断其是否正常，依照顺序依次投入。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替代、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带出口断路器双燃机配置的保安电源系统，其特征在于，包括第一套燃机工作PC段(1)、保安段第一工作电源开关(13)、保安段母线(5)、第二套燃机工作PC段(2)、保安段第二工作电源开关(14)、厂外市电电源、柴油发电机(6)、保安段第二备用电源开关(12)、保安段第一备用电源开关(15)及备自投装置(16)；
第一套燃机工作PC段(1)经保安段第一工作电源开关(13)与保安段母线(5)相连接；
第二套燃机工作PC段(2)经保安段第二工作电源开关(14)与保安段母线(5)相连接；
厂外市电电源经保安段第一备用电源开关(15)与保安段母线(5)相连接；
柴油发电机(6)经保安段第二备用电源开关(12)与保安段母线(5)相连接；
备自投装置(16)与柴油发电机(6)的控制端、保安段第二备用电源开关(12)的控制端、保安段第一工作电源开关(13)的控制端、保安段第二工作电源开关(14)的控制端及保安段第一备用电源开关(15)的控制端相连接。
2.根据权利要求1所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统，其特征在于，第一套燃机工作PC段(1)经第一套燃机保安MCC段(3)与保安段第一工作电源开关(13)相连接。
3.根据权利要求2所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统，其特征在于，第一套燃机工作PC段(1)通过第一套燃机保安MCC段进线开关(9)与第一套燃机保安MCC段(3)相连接。
4.根据权利要求1所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统，其特征在于，第二套燃机工作PC段(2)经第二套燃机保安MCC段(4)与保安段第二工作电源开关(14)相连接。
5.根据权利要求4所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统，其特征在于，第二套燃机工作PC段(2)通过第二套燃机保安MCC段进线开关(10)与第二套燃机保安MCC段(4)相连接。
6.根据权利要求1所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统，其特征在于，厂外市电电源经市电中压变压器(7)与保安段第一备用电源开关(15)相连接。
7.根据权利要求6所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统，其特征在于，厂外市电电源通过厂外市电进线开关(11)与市电中压变压器(7)相连接。
8.根据权利要求1所述的带出口断路器双燃机配置的保安电源系统，其特征在于，柴油发电机(6)经柴油发电机出口断路器(8)及保安段第二备用电源开关(12)与保安段母线(5)相连接。
9.一种权利要求1-8任一项所述带出口断路器双燃机配置的保安电源系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)第一套燃机工作PC段(1)正常运行，第一套燃机保安MCC段进线开关(9)闭合，第一套燃机保安MCC段(3)运行正常，保安段第一工作电源开关(13)闭合，第一套燃机保安段母线段(5)由第一套燃机工作PC段(1)供电；
2)第二套燃机工作PC段(2)正常运行，第二套燃机保安MCC段进线开关(10)闭合，第二套燃机保安MCC段(4)运行正常，保安段第二工作电源开关(14)处于热备状态，第二套燃机工作PC段(2)具备投运条件；
3)厂外市电电源正常运行，厂外市电进线开关(11)闭合，保安段第一备用电源开关(15)处于热备状态，厂外市电电源具备投运条件；
4)柴油发电机(6)冷却水温度正常、柴油储备正常、保护正确投入后，保安段第二备用电源开关(12)处于热备状态，柴油发电机(6)具备投运条件；
5)备自投装置(16)正常投入，且备自投装置(16)具备充电条件；
6)当第一套燃机工作PC段(1)失电时，则断开保安段第一工作电源开关(13)，启动柴油发电机(6)，待柴油发电机(6)正常建压后，转至步骤7)；当柴油发电机(6)不能正常建压时，且厂外市电电源正常时，则转至步骤8)；当柴油发电机(6)不能正常建压时，且厂外市电电源不正常时，则转至步骤9)；
7)闭合保安段第二工作电源开关(14)，第一套燃机保安段母线段(5)由第二套燃机工作PC段(2)供电；
8)当第一套燃机工作PC段(1)及第二套燃机工作PC段(2)均失电时，则断开保安段第二工作电源开关(14)，此时当厂用市电电源正常时，则闭合保安段第一备用电源开关(15)，第一套燃机保安段母线段(5)由厂用市电电源供电；
9)当第二套燃机工作PC段(2)异常时，则断开保安段第二工作电源开关(14)；当厂用市电电源异常时，则断开保安段第一备用电源开关(15)，等待柴油发电机(6)建压后自动闭合柴油发电机出口断路器(8)，并闭合保安段第二备用电源开关(12)，第一套燃机保安段母线段(5)由柴油发电机(6)供电。
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