CN218102693U - 燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源接线结构 - Google Patents

Abstract

燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源接线结构，包括三台柴油发电机组，发电机电源通过第四高压断路器接于高压工作I段；正常工作电源的两台高压厂用变压器分别通过第一高压断路器、第二高压断路器接至高压工作I段和高压工作II段，高压工作I段与高压工作II段之间设置分段高压断路器；主机MCC、余热锅炉MCC、机炉保安MCC、仪表及应急照明MCC分别通过各自的低压断路器连接至低压工作段。本实用新型可以不设置专用的事故保安柴油发电机，可以一定程度减小UPS电源的容量，大大节约工程投资。同时简化厂用电接线形式，减少了专用保安PC段等低压设备，增加了电厂运行的可靠稳定性。

Description

燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源接线结构

技术领域

本实用新型涉及一种适用于西门子SGT800型燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源的接线方案，可使黑启动柴油发电机在紧急停机时保证全厂保安负荷供电，在不设置专用保安柴油发电机的情况下依然可以保证机组保安负荷的持续供电。

背景技术

目前西门子SGT800型燃气电站由于依靠大功率中压电动机进行黑启动，需要的黑启动柴油发电机容量较大，但保安负荷容量较小，二者功率不匹配容易造成柴油发电机低负荷停机，所以一般无保安电源，需要设置较大UPS电源，且部分负荷无法保证持续供电。若设置专用保安柴油发电机，则大大增加工程接线复杂程度和工程投资。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何在不增加成本的前提下，柴油发电机容量与保安负荷匹配的问题，保证机组保安负荷的持续供电，因此提供一种燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源接线结构。

本实用新型的技术方案具体为：

燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源接线结构，包括三台柴油发电机组，发电机电源通过第四高压断路器接于高压工作I段；正常工作电源的两台高压厂用变压器分别通过第一高压断路器、第二高压断路器接至高压工作I段和高压工作II段，高压工作I段与高压工作II段之间设置分段高压断路器；主机MCC分别通过第一低压断路器连接至低压工作段；余热锅炉MCC分别通过第二低压断路器连接至低压工作段；机炉保安MCC分别通过第三低压断路器连接至低压工作段；仪表及应急照明MCC分别通过第四低压断路器连接至低压工作段。

高压工作I段与高压工作II段均为厂用电6kV段。

高压工作I段通过第一低压变连接低压工作A段，高压工作II段通过第二低压变连接低压工作B段。

第一低压断路器、第二低压断路器、第三低压断路器和第四低压断路器均设置有低电压失压脱扣器。

本实用新型的有益效果为：本接线方案可以不设置专用的事故保安柴油发电机，可以一定程度减小UPS电源的容量，大大节约工程投资。同时简化厂用电接线形式，减少了专用保安PC段等低压设备，增加了电厂运行的可靠稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的电气原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，为满足黑启动和保安两种工况，为解决柴油发电机容量与保安负荷匹配的问题，本实用新型燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源接线结构，包括三台6kV，1000kW的柴油发电机组1，发电机电源通过第四高压断路器CB4接于高压工作I段3。同时，正常工作电源的两台高压厂用变压器2分别通过第一高压断路器CB1、第二高压断路器CB2接至高压工作I段3和高压工作II段4，高压工作I段3与高压工作II段4之间设置分段高压断路器CB3。

需要说明的是，高压工作I段3与高压工作II段4均为厂用电6kV段。

高压工作I段3通过第一低压变9连接低压工作A段10，高压工作II段4通过第二低压变11连接低压工作B段12。两台燃气启动电动机13和低压工作变压器分别接于两中压段。

在低压系统中，按照负荷性质，划分主机MCC 5与余热锅炉MCC 6（事故停机下无需供电），机炉保安MCC 7 与仪表及应急照明MCC8 （事故停机需保持供电）。各MCC通过ACB（低压框架断路器）引接至低压工作段。低压框架断路器ACB 1A~2A,1B~2B需装设低电压失压脱扣器。具体来说，主机MCC 5分别通过第一低压断路器ACB 1A,1B连接至低压工作段；余热锅炉MCC 6分别通过第二低压断路器ACB 2A,2B连接至低压工作段；机炉保安MCC 7分别通过第三低压断路器ACB 3A,3B连接至低压工作段；仪表及应急照明MCC8分别通过第四低压断路器ACB 4A,4B连接至低压工作段。

本实用新型的工作原理是：

在黑启动工况下，系统发出黑启动指令，三台柴油发电机组1共同启动，第四高压断路器CB4闭合，高压工作I段3恢复供电，燃气启动电动机13拖动燃机达到额定转速并网发电后，通过高压厂用电系统快切装置断开第四高压断路器CB4，同时闭合第一高压断路器CB1，机组进入正常运行状态，柴油发电机组退出运行。

在事故保安工况下，两台机组事故停机，系统检测到高压工作I段3或高压工作II段4失压并确定机组停机后，经DCS系统发出报警信号并人工确认后，发出单台柴油发电机指令。此时其中一台柴油发电机组启动并闭合分段高压断路器CB3，中压母线恢复供电，低压段由于ACB 1A~2A,1B~2B装设了失压脱扣器，在机组事故停机时已经低电压脱扣跳闸，主机MCC 5与余热锅炉MCC 6失去电源无误启动风险，ACB 3A~4A,3B~4B无失压脱扣器，可保持原状态并持续供电，保证机组安全稳定停机，各仪表及事故照明负荷正常运行。

本接线方案首先根据子SGT800型燃气电站黑启动负荷和保安负荷的功率大小，合理设置了柴油发电机的台数与功率，可以兼顾黑启动工况与应急保安工况；其次设计了中压段各开关在不同工况下启动切换逻辑，以满足不同工况使用需求；最后个根据负荷性质划分不同MCC段并按需设置失压脱扣器，既避免了事故停机状态下正常负荷错误回复供电，又保证了机组保安负荷的持续供电。

推广应用前景：

本接线方案可以不设置专用的事故保安柴油发电机，可以一定程度减小UPS电源的容量，大大节约工程投资。同时简化厂用电接线形式，减少了专用保安PC段等低压设备，增加了电厂运行的可靠稳定性。

目前随着“碳达峰碳中和”政策的稳步推进，小型燃气分布式能源站项目前景广阔。本接线方案可以应用在中小型燃气-蒸汽联合循环电站中，有较强的应用推广价值。

预期效益：

以本实用新型设计技术依托工程为例：某小型燃气-蒸汽联合循环电站，拟采用本技术方案，不设置专用的事故保安柴油发电机，项目节约相关设备费用，电缆费用、安装费用、及其他附属设备费用等约200万元，节约施工工期约1个月。同时也可以优化站区总平面布置，节约电站占地空间。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源接线结构，其特征在于：包括三台柴油发电机组（1），发电机电源通过第四高压断路器（CB4）接于高压工作I段（3）；正常工作电源的两台高压厂用变压器（2）分别通过第一高压断路器（CB1）、第二高压断路器（CB2）接至高压工作I段（3）和高压工作II段（4），高压工作I段（3）与高压工作II段（4）之间设置分段高压断路器（CB3）；主机MCC （5）分别通过第一低压断路器（ACB 1A,1B）连接至低压工作段；余热锅炉MCC （6）分别通过第二低压断路器（ACB 2A,2B）连接至低压工作段；机炉保安MCC（7）分别通过第三低压断路器（ACB 3A,3B）连接至低压工作段；仪表及应急照明MCC （8）分别通过第四低压断路器（ACB 4A,4B）连接至低压工作段。

2.根据权利要求1所述的燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源接线结构，其特征在于：高压工作I段（3）与高压工作II段（4）均为厂用电6kV段。

3.根据权利要求1所述的燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源接线结构，其特征在于：高压工作I段（3）通过第一低压变（9）连接低压工作A段（10），高压工作II段（4）通过第二低压变（11）连接低压工作B段（12）。

4.根据权利要求1所述的燃气电站黑启动柴油发电机兼做低压段保安电源接线结构，其特征在于：第一低压断路器（ACB 1A,1B）、第二低压断路器（ACB 2A,2B）、第三低压断路器（ACB 3A,3B）和第四低压断路器（ACB 4A,4B）均设置有低电压失压脱扣器。

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