CN216290212U - 一种发电厂保安电源互联系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电厂保安电源互联系统，包括，保安电源，保安电源包括保安电源I段进线电气柜和保安电源II段进线电气柜；第一联络开关电气柜，第一联络开关电气柜为框架式断路器，设置在保安电源I段进线电气柜旁；第二联络开关电气柜，第二联络开关电气柜为框架式隔离开关，设置在保安电源II段进线电气柜旁；第一联络开关电气柜与第二联络开关电气柜连接。通过在两台机组保安电源之间加装联络开关，实现保安电源的相互备用，在互联状态下，即使同时发生厂用电切换失败和柴油发电机组联启失败，仍然可以保证保安电源的可靠供应。

Description

一种发电厂保安电源互联系统

技术领域

本实用新型涉及火力发电机组供配电领域，尤其是一种发电厂保安电源互联系统。

背景技术

发电机组造价昂贵，一旦发生事故会严重影响电力系统的可靠运行，甚至可能导致机组受损，发电厂保安电源作为事故保安负荷电源，其设计的合理性和可靠性对提高电力系统供电可靠性和减少设备损坏事故显得尤为重要，国内已投运、正在安装及正在设计中的300MW及以上机组的交流保安电源基本上均采用专用柴油发电机组。

火力发电厂柴油发电机组为调峰机组，运行方式为早起晚停，机组运行工况变化较大，设备故障率相比于连续运行方式大大增加，目前电厂厂用电快速切换装置和柴油发电机组投运时间都较长，受限于火电行业发展形势和电厂经营现状限制，一直缺乏资金进行升级，性能可靠性大为下降，厂用电切换失败的同时柴油发电机组联启失败的概率明显增加，在机组发生故障，这种情况可能导致发电机的“断轴烧瓦”，后果非常严重，改造更换柴油发电机投资较大，而且在大多数情况下柴油发电机组也能正常工作，改造更换的性价比较低。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种即使同时发生厂用电切换失败和柴油发电机组联启失败，仍然可以保证保安电源的可靠供应的发电厂保安电源互联系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种发电厂保安电源互联系统，包括，保安电源，保安电源包括保安电源I段进线电气柜和保安电源II段进线电气柜；

第一联络开关电气柜，第一联络开关电气柜为框架式断路器，设置在保安电源I段进线电气柜旁；

第二联络开关电气柜，第二联络开关电气柜为框架式隔离开关，设置在保安电源II段进线电气柜旁；

第一联络开关电气柜与第二联络开关电气柜连接。

作为本实用新型所述发电厂保安电源互联系统的一种优选方案，其中：第一联络开关电气柜包括第一联络开关及其控制回路，第一联络开关采用ABB Emax2框架式断路器，断路器上断口通过铜排与保安电源I段进线电气柜母线连接。

作为本实用新型所述发电厂保安电源互联系统的一种优选方案，其中：第二联络开关电气柜包括第二联络开关及其控制回路，第二联络开关采用ABB Emax2框架式隔离开关，隔离开关上断口通过铜排与保安电源II段母线连接，第一联络开关下断口和第二联络开关下断口之间通过电缆连接。

作为本实用新型所述发电厂保安电源互联系统的一种优选方案，其中：保安电源I段进线电气柜包括第一工作电源和第一备用电源，第一工作电源经第一开关连接至400V工作I段，400V工作I段经第二开关连接至6KV工作I段，所述第一备用电源为专用柴油发电机3G，出口设有第一断路器开关。

作为本实用新型所述发电厂保安电源互联系统的一种优选方案，其中：第一开关、第二开关、第一断路器开关、第二断路器开关与第一联络开关之间设有合闸闭锁。

作为本实用新型所述发电厂保安电源互联系统的一种优选方案，其中：保安电源II段进线电气柜包括第二工作电源和第二备用电源，第二工作电源经第三开关连接至400V工作II段，400V工作II段经第四开关连接至6KV工作II段，第二备用电源为专用柴油发电机4G，出口设有第二断路器开关。

作为本实用新型所述发电厂保安电源互联系统的一种优选方案，其中：火保安电源I段进线电气柜和保安电源II段进线电气柜的额定负荷分别为460KW，共计920KW。

作为本实用新型所述发电厂保安电源互联系统的一种优选方案，其中：保安电源I段进线电气柜和保安电源II段进线电气柜的电源进线开关额定电流2000A，允许负荷约1300KW。

作为本实用新型所述发电厂保安电源互联系统的一种优选方案，其中：第一备用电源和第二备用电源连续满负荷为1090KW。

作为本实用新型所述发电厂保安电源互联系统的一种优选方案，其中：保安电源I段进线电气柜和保安电源II段进线电气柜还设置有事故保安母线段。

本实用新型的有益效果：本实用新型主要针对服役年限较久的发电机组，由于厂用电快速切换装置和柴油发电机组性能可靠性大为下降，但受限于火电行业发展形势和电厂经营现状限制，缺乏资金进行升级，厂用电切换失败的同时柴油发电机组联启失败的概率明显增加，通过设计一种保安电源互联系统，在两台机组保安电源之间加装联络开关，实现保安电源的相互备用，在互联状态下，即使同时发生厂用电切换失败和柴油发电机组联启失败，仍然可以保证保安电源的可靠供应。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型提供的所述发电厂保安电源互联系统的系统电路示意图。

图2为本实用新型提供的所述发电厂保安电源互联系统的第一联络开关和第二联络开关所在位置线路图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1，为本实用新型提供的第一个实施例，该实施例提供了一种发电厂保安电源互联系统，包括保安电源100，保安电源100包括保安电源I段进线电气柜101和保安电源II段进线电气柜102；保安电源I段进线电气柜101旁设置有第一联络开关电气柜200，第一联络开关电气柜200为框架式断路器，

保安电源II段进线电气柜102旁设置有第二联络开关电气柜300，第二联络开关电气柜300为框架式隔离开关，第一联络开关电气柜200与第二联络开关电气柜300连接，通过第一联络开关电气柜200实现保安电源异常下的互联操作，通过第二联络开关电气柜300可快捷退出互联状态，方便系统、开关检修或因其他原因导致的互联退出。

进一步，第一联络开关电气柜200包括第一联络开关201及其控制回路，第一联络开关采用ABB Emax2框架式断路器，断路器上断口通过铜排与保安电源I段进线电气柜101母线连接。

较佳的，第二联络开关电气柜300包括第二联络开关301及其控制回路，第二联络开关采用ABB Emax2框架式隔离开关，隔离开关上断口通过铜排与保安电源II段母线连接，第一联络开关201下断口和第二联络开关301下断口之间通过电缆连接。

进一步，保安电源I段进线电气柜101包括第一工作电源101a和第一备用电源101b，第一工作电源101a经第一开关101c连接至400V工作I段，400V工作I段经第二开关101d连接至6KV工作I段，第一备用电源101b为专用柴油发电机，出口设有第一断路器开关101e。

较佳的，第一联络开关201和第一开关101c、第二开关101d、第一断路器开关101e、第二断路器开关102e之间设有合闸闭锁。具体表现方式为：第一开关101c、第二开关101d、第一联络器开关101e、第二联络器开关102e处于合闸位置时，闭锁第一联络开关201合闸回路，第一联络开关201只能处于分闸状态；当第一联络开关201处于合闸状态时，闭锁第一开关101c、第二开关101d、第一断路器开关101e和第二断路器开关102e合闸回路，第一开关101c、第二开关101d、第一断路器开关101e和第二断路器开关102e只能处于分闸状态。

进一步，保安电源II段进线电气柜102包括第二工作电源102a和第二备用电源102b，第二工作电源102a经第三开关102c连接至400V工作II段，400V工作II段经第四开关102d连接至6KV工作II段，第二备用电源102b为专用柴油发电机，出口设有第二断路器开关102e。

互联系统运行状态下，第二联络开关301默认处于合位，如果需要进行系统或开关检修或因其他原因需要退出互联时，可将第二联络开关301置于分位，以保证保安电源I段和保安电源II段之间可靠断开。

互联系统运行状态下，第一联络开关201默认处于分位，第一联络开关201和第一开关101c、第二开关101d、第一断路器开关101e、第二断路器开关102e之间设有合闸闭锁，具体表现为第一开关101c、第二开关101d、第一联络器开关101e、第二联络器开关102e处于合闸位置时，闭锁第一联络开关201合闸回路，第一联络开关201只能处于分闸状态；当第一联络开关201处于合闸状态时，闭锁第一开关101c、第二开关101d、第一断路器开关101e和第二断路器开关102e合闸回路，第一开关101c、第二开关101d、第一断路器开关101e和第二断路器开关102e只能处于分闸状态，以上开关的分闸状态不经闭锁。

实施方式：保安电源正常运行时，由工作电源提供电源，开关401、第二开关101d、第一开关101c、开关402、第四开关102d、第三开关102c、第二联络开关301处于合位，第一断路器开关101e、第二断路器开关102e和第一联络开关201处于分位，在6kV厂用电工作电源异常时，6kV厂用电切换至备用电源供电，开关401/开关402断开，开关403/开关404(开关401、402、403、404乃现有保安电源电气系统/设备开关，属于本领域技术人员所公知的，且不属于本方案的创新之处，所以在此不多做赘述)第二开关101d、第一开关101c、第四开关102d、第三开关102c、第二联络开关301处于合位，第一联络器开关101e、第二联络器开关102e、第一联络开关201仍处于分位。如果厂用电切换失败，6kV段失压，保安电源同时失压，因此以下重点描述保安电源母线上所连开关的运行状态。以下在保安电源I段异常、保安电源II段正常运行，保安电源I段正常运行、保安电源II段异常，保安电源I段、保安电源II段均异常三种状态下描述互联系统的运行状态。

保安电源I段异常、保安电源II段正常运行时，保安电源I段电压失压或低于允许值，保安电源I段电压继电器节点动作，跳开第一开关101c，启动柴油发电机3G，柴油发电机3G机端电压建立并符合并网条件后，第一联络器开关101e合闸，重新建立保安电源I段电压。在保安电源I段电压继电器节点动作后经15s延时检测第一联络器开关101e状态，如果第一联络器开关101e处于合闸状态，再经5s延时检测保安电源I段电压，如果保安电源I段电压正常，则继续保持该运行状态，此时第三开关102c、第一联络器开关101e、第二联络开关301处于合位，第一开关101c、第二联络器开关102e、第一联络开关201处于分位，保安电源I段由柴油发电机3G通过第一联络器开关101e供电。如果保安电源I段仍然失压或低于允许值，则启动第一联络器开关101e跳闸回路，跳开第一联络器开关101e，第一联络器开关101e跳开后经2s延时，启动第一联络开关201合闸回路，合上第一联络开关201，此时第三开关102c、第一联络开关201、第二联络开关301处于合位，第一开关101c、第一联络器开关101e、第二联络器开关102e处于分位，保安电源I段由400V工作II段通过第三开关102c、第一联络开关201、第二联络开关301供电。如果第一联络器开关101e处于分闸状态，则闭锁第一联络器开关101e合闸回路，同时启动第一联络开关201合闸回路，合上第一联络开关201，此时第三开关102c、第一联络开关201、第二联络开关301处于合位，第一开关101c、第一联络器开关101e、第二联络器开关102e处于分位，保安电源I段由400V工作II段通过第三开关102c、第一联络开关201、第二联络开关301供电。

保安电源I段正常运行、保安电源II段异常时，保安电源II段电压失压或低于允许值，保安电源II段电压继电器节点动作，跳开第三开关102c，启动柴油发电机4G，柴油发电机4G机端电压建立并符合并网条件后，第二联络器开关102e合闸，重新建立保安电源II段电压。在保安电源II段电压继电器节点动作后经15s延时检测第二联络器开关102e状态，如果第二联络器开关102e处于合闸状态，再经5s延时检测保安电源II段电压，如果保安电源II段电压正常，则继续保持该运行状态，此时第一开关101c、第二联络器开关102e、第二联络开关301处于合位，第三开关102c、第一联络器开关101e、第一联络开关201处于分位，保安电源II段由柴油发电机4G通过第二联络器开关102e供电。如果保安电源II段仍然失压或低于允许值，则启动第二联络器开关102e跳闸回路，跳开第二联络器开关102e，第二联络器开关102e跳开后经2s延时，启动第一联络开关201合闸回路，合上第一联络开关201，此时第一开关101c、第一联络开关201、第二联络开关301处于合位，第三开关102c、第一联络器开关101e、第二联络器开关102e处于分位，保安电源II段由400V工作I段通过第一开关101c、第一联络开关201、第二联络开关301供电。如果第二联络器开关102e处于分闸状态，则闭锁第二联络器开关102e合闸回路，同时启动第一联络开关201合闸回路，合上第一联络开关201，此时第一开关101c、第一联络开关201、第二联络开关301处于合位，第三开关102c、第一联络器开关101e、第二联络器开关102e处于分位，保安电源II段由400V工作II段通过第一开关101c、第一联络开关201、第二联络开关301供电。

保安电源I段和保安电源II段均异常时，保安电源I段和保安电源II段电压均失压或低于允许值，保安电源I段和保安电源II段电压继电器节点动作，跳开第一开关101c、第三开关102c，启动柴油发电机3G、4G，柴油发电机3G、4G机端电压建立并符合并网条件后，第一联络器开关101e、第二联络器开关102e合闸，重新建立保安电源I段和保安电源II段电压。在保安电源I段和保安电源II段电压继电器节点动作后经15s延时检测第一联络器开关101e、第二联络器开关102e状态，如果第一联络器开关101e、第二联络器开关102e均处于合闸状态，再经5s延时检测保安电源I段和保安电源II段电压，如果保安电源I段和保安电源II段电压均正常，则继续保持该运行状态，此时第一联络器开关101e、第二联络器开关102e、第二联络开关301处于合位，第一开关101c、第三开关102c、第一联络开关201处于分位，保安电源I段和保安电源II段分别由柴油发电机3G、4G通过第一联络器开关101e、第二联络器开关102e供电。如果保安电源I段或II仍然失压或低于允许值，则启动第一联络器开关101e/第二联络器开关102e跳闸回路，跳开第一联络器开关101e/第二联络器开关102e，第一联络器开关101e/第二联络器开关102e跳开后经2s延时，启动第一联络开关201合闸回路，合上第一联络开关201，此时第二联络器开关102e/第一联络器开关101e、第一联络开关201、第二联络开关301处于合位，第一开关101c、第三开关102c、第一联络器开关101e/第二联络器开关102e处于分位，保安电源I段和保安电源II段由柴油发电机组4G/3G通过第二联络器开关102e/第一联络器开关101e、第一联络开关201、第二联络开关301供电。如果第一联络器开关101e/第二联络器开关102e处于分闸状态，直接启动第一联络开关201合闸回路，合上第一联络开关201，此时第二联络器开关102e/第一联络器开关101e、第一联络开关201、第二联络开关301处于合位，第一开关101c、第三开关102c、第一联络器开关101e/第二联络器开关102e处于分位，保安电源I段和保安电源II段由柴油发电机组4G/3G通过第二联络器开关102e/第一联络器开关101e、第一联络开关201、第二联络开关301供电。

进一步，在保安电源I段异常和保安电源II段正常运行或保安电源I段正常运行、保安电源II段异常两种情况下，在极端情况下会出现保安电源I段异常和保安电源II段电源同时带保安电源I段异常和保安电源II段负荷的情况，经计算火力发电厂保安电源I段和保安电源II段额定负荷分别为460kW，共计920kW。

较佳的，保安电源I段和保安电源II段进线开关额定电流2000A，允许负荷约1300kW，上级电源容量也有大量冗余，满足负荷要求。

进一步，在保安电源I段、保安电源II段均异常时，在极端情况下会出现柴油发电机组3G和柴油发电机组4G同时带保安电源I段和保安电源II段负荷的情况，经计算火力发电厂柴油发电机组3G和柴油发电机组4G连续满负荷为1090kW，保安电源I段和保安电源II段负荷共计920kW，满足负荷要求。

较佳的，保安电源I段进线电气柜101和保安电源II段进线电气柜102还设置有事故保安母线段500。交流事故保安负荷由保安母线段集中供电。

由于保安电源主要起到事故状态下保证机组安全停机的作用，因此在机组停机过程完成后，应手动将该互联系统恢复至初始状态，以保证系统的可靠运行。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本实用新型不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种发电厂保安电源互联系统，其特征在于：包括，

保安电源(100)，所述保安电源(100)包括保安电源I段进线电气柜(101)和保安电源II段进线电气柜(102)；

第一联络开关电气柜(200)，所述第一联络开关电气柜(200)为框架式断路器，设置在保安电源I段进线电气柜(101)旁；

第二联络开关电气柜(300)，所述第二联络开关电气柜(300)为框架式隔离开关，设置在保安电源II段进线电气柜(102)旁；

所述第一联络开关电气柜(200)与所述第二联络开关电气柜(300)连接。

2.根据权利要求1所述的发电厂保安电源互联系统，其特征在于：所述第一联络开关电气柜(200)包括第一联络开关(201)及其控制回路，所述第一联络开关采用ABB Emax2框架式断路器，断路器上断口通过铜排与保安电源I段进线电气柜(101)母线连接。

3.根据权利要求2所述的发电厂保安电源互联系统，其特征在于：所述第二联络开关电气柜(300)包括第二联络开关(301)及其控制回路，所述第二联络开关采用ABB Emax2框架式隔离开关，隔离开关上断口通过铜排与保安电源II段母线连接，所述第一联络开关(201)下断口和所述第二联络开关(301)下断口之间通过电缆连接。

4.根据权利要求1～3任一项所述的发电厂保安电源互联系统，其特征在于：所述保安电源I段进线电气柜(101)包括第一工作电源(101a)和第一备用电源(101b)，所述第一工作电源(101a)经第一开关(101c)连接至400V工作I段，所述400V工作I段经第二开关(101d)连接至6KV工作I段，所述第一备用电源(101b)为专用柴油发电机3G，出口设有第一断路器开关(101e)。

5.根据权利要求4所述的发电厂保安电源互联系统，其特征在于：所述第一开关(101c)、第二开关(101d)、第一断路器开关(101e)、第二断路器开关(102e)与第一联络开关(201)之间设有合闸闭锁。

6.根据权利要求1～3任一项所述的发电厂保安电源互联系统，其特征在于：所述保安电源II段进线电气柜(102)包括第二工作电源(102a)和第二备用电源(102b)，所述第二工作电源(102a)经第三开关(102c)连接至400V工作II段，所述400V工作II段经第四开关(102d)连接至6KV工作II段，所述第二备用电源(102b)为专用柴油发电机4G，出口设有第二断路器开关(102e)。

7.根据权利要求6所述的发电厂保安电源互联系统，其特征在于：所述保安电源I段进线电气柜(101)和所述保安电源II段进线电气柜(102)的额定负荷分别为460KW，共计920KW。

8.根据权利要求7所述的发电厂保安电源互联系统，其特征在于：所述保安电源I段进线电气柜(101)和所述保安电源II段进线电气柜(102)的电源进线开关额定电流2000A，允许负荷约1300KW。

9.根据权利要求1～3、7～8任一项所述的发电厂保安电源互联系统，其特征在于：所述保安电源I段进线电气柜(101)和所述保安电源II段进线电气柜(102)还设置有事故保安母线段(500)。

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