CN218920052U - 一种适用于汽轮发电机的保安系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发电技术领域，公开了一种适用于汽轮发电机的保安系统。包括：双电源自动切换器包括第一电源端、第二电源端及输出端，其内触头的切换时间小于100ms；第一电源端依次通过保安变压器、第一热备用接至10kV保安段，10kV保安段与第一电源相接；第二电源端通过第二热备用接至0.4kV工作段，0.4kV工作段与第二电源相接；输出端接至0.4kV保安段，汽轮发电机的保安负荷接至0.4kV保安段；第一热备用和第二热备用处于常闭；在正常供电状态下，触头两端与第一电源端和输出端相接触；在全厂失电状态下，触头两端与第二电源端和输出端相接触。本实用新型对现有汽轮发电机的保安系统进行了改进，避免了失电情况下的汽轮发电机受损。

Description

一种适用于汽轮发电机的保安系统

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，具体涉及一种适用于汽轮发电机的保安系统。

背景技术

电力系统的供电过程包括：由发电机组进行发电，再经变电站进入电网，最终由电网再配送至具体的需求用户。由此可见，发电机组是电力系统的电能来源，是电力系统正常供电的关键步骤。

汽轮发电机是一种常见的发电机组类型，由与之配套的锅炉产生的过热蒸汽在汽轮机内膨胀做功，进而驱动叶轮作切割磁力线运动发电。其中，叶轮的转速一般在5000Rpm左右。由于现有的汽轮发电机自身不再带有主油泵，且未设置高位油箱，因此为了防止汽轮发电机在发电异常情况下发生叶轮轴瓦损坏等故障，需要为其配备快速响应的交流保安系统以避免直流油泵不能正常启动并建立润滑油压，进而使高速旋转的叶轮在润滑油的辅助下安全停止运行。

目前，汽轮发电机的保安系统为由电网提供，并与其进行物理隔离的保安电源构成。但由于保安电源的容量不能超过设定的供电容量，因此仅能采用第一热备用。而第一热备用则存在一客观缺陷，即无法在异常情况下及时做出响应，一般的，失电瞬间到第一热备用开启间的时间延迟约为8～10min。因此不能满足各种异常工况下的润滑需求，最终在实际使用时无法避免汽轮发电机的损坏。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种适用于汽轮发电机的保安系统，以解决现有的汽轮发电机保安系统无法有效避免汽轮发电机损坏的技术问题。

为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：

一种适用于汽轮发电机的保安系统，包括：双电源自动切换器、第一电源、第二电源、第一热备用、第二热备用、保安变压器、10kV保安段、0.4kV工作段及0.4kV保安段；所述双电源自动切换器包括第一电源端、第二电源端及输出端，所述双电源自动切换器内触头的切换时间小于100ms；所述第一热备用为手动热备用；所述第一电源端依次通过所述保安变压器、所述第一热备用接至所述10kV保安段，所述10kV保安段与所述第一电源相接；所述第二电源端通过所述第二热备用接至所述0.4kV工作段，所述0.4kV工作段与第二电源相接；所述输出端接至所述0.4kV保安段，汽轮发电机的保安负荷接至所述0.4kV保安段；所述第一热备用和所述第二热备用处于常闭状态；在正常供电状态下，所述触头两端与所述第一电源端和所述输出端相接触；在全厂失电状态下，所述触头两端与所述第二电源端和所述输出端相接触。

进一步的，所述保安负荷包括：备用交流润滑油泵、盘车电机、备用顶轴油泵及直流油泵；所述直流油泵通过直流系统电源接至所述0.4kV保安段。

进一步的，所述备用交流润滑油泵及所述备用顶轴油泵的马达保护器均为抗晃电马达保护器。

进一步的，所述双电源自动切换器的型号为：WTS-A-630-3N24。

进一步的，包括一电闸，所述电闸电连接于所述保安变压器与所述第一电源端之间。

进一步的，包括零序电流互感器，所述零序电流互感器的两端分别与所述第一热备用与所述保安变压器相连。

进一步的，包括三相电流表，所述三相电流表电接于所述第一热备用与所述零序电流互感器之间。

进一步的，包括扼流圈电流表，所述扼流圈电流表电接于所述双电源自动切换器的输出端与所述0.4kV保安段之间。

进一步的，所述第一电源为保安电源，所述第二电源为外接电源。

进一步的，所述保安变压器为400kVA保安变压器。

有益效果：

由上述可见，本技术方案对现有汽轮发电机的保安系统进行了改进，以可克服全厂失电情况下的汽轮发电机受损。

所述技术方案不但包括现有汽轮发电机保安系统中的10kV保安段及相应保安变压器、第一热备用(一手动热备用)；还将0.4kV工作段引入了保安系统，并增加了一双电源自动切换器。所述保安系统的整体结构为：所述双电源自动切换器包括第一电源端、第二电源端及输出端；所述第一电源端依次通过所述保安变压器、所述第一热备用接至所述10kV保安段，所述10kV保安段与所述第一电源相接；所述第二电源端通过所述第二热备用接至所述0.4kV工作段，所述0.4kV工作段与第二电源相接；所述输出端接至所述0.4kV保安段，汽轮发电机的直流系统电源接至所述0.4kV保安段。此时，在正常情况下，所述第一热备用和所述第二热备用将均处于闭合状态，所述双电源自动切换器控制0.4kV工作段与与0.4kV保安段导通；以保持保安负荷的良好备用。而在失电瞬间，由于0.4kV工作段失电，所述双电源自动切换器将控制所述10kV保安段与所述0.4kV保安段导通，进而快速切换至由10kV保安段为保安负荷快速供电。由于所述双电源自动切换器内触头的切换时间小于100ms，避免了通过人工开启第一热备用时的响应延迟。进而在失电情况下使汽轮发电机的易损部件在保安负荷的作用下，逐渐停止运转，避免了轴瓦损坏、大轴弯曲等重大事故。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1为本实施例所述的适用于汽轮发电机的保安系统的结构示意图。

图中附图标记为：1为第一热备用，2为三相电流表，3为零序电流互感器，4为保安变压器，5为双电源自动切换器，6为第二热备用，7为第一电源，8为扼流圈电流表，9为电闸。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图,对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件,并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。

现有的汽轮发电机设计有相应的保安系统，但由于所述保安电源由电网提供，需要经保安变压器才可接入汽轮发电机。而受所述保安变压器容量影响，保安电源与保安变压器间的热备用开关只能采用第一热备用。因此导致保安电源无法在失电情况下快速响应，进而仍存在汽轮发电机轴瓦损伤等事故隐患。基于此，本实施例旨在提供一种适用于汽轮发电机的保安系统以改善现有保安系统在实际应用时存在的上述缺陷。

下面结合附图所示的实施例，对本实用新型公开的适用于汽轮发电机的保安系统作进一步具体介绍。

如图1所示，保安系统包括：双电源自动切换器5、第一电源7、第二电源、第一热备用1、第二热备用6、保安变压器4、10kV保安段、0.4kV工作段及0.4kV保安段。所述双电源自动切换器5包括第一电源端、第二电源端及输出端。所述第一热备用1为一手动热备用；所述第二热备用6可以是自动热备用，也可以是手动热备用。所述双电源自动切换器5内触头的切换时间小于100ms。

在具体结构设置中，所述第一电源端依次通过所述保安变压器4、所述第一热备用1接至所述10kV保安段，所述10kV保安段与所述第一电源7相接；所述第二电源端通过所述第二热备用6接至所述0.4kV工作段，所述0.4kV工作段与第二电源相接；所述输出端接至所述0.4kV保安段，汽轮发电机的保安负荷接至所述0.4kV保安段。

在具体实施时，所述第一热备用1和所述第二热备用6处于常闭状态。在正常供电状态下，所述触头两端与所述第一电源端和所述输出端相接触；进而使所述0.4kV工作段与所述0.4kV保安段相导通，保证所述保安负荷的正常备用。而在全厂失电状态下，即0.4kV工作段失电时，所述双电源自动切换器5的触头两端将在100ms内，切换至与所述第二电源端和所述输出端相接触；进而使所述10kV保安段与所述0.4kV保安段相导通；使汽轮发电机的易损部件在保安负荷的辅助下逐渐正常停止运转，避免了轴瓦损坏、大轴弯曲等重大事故。

为了满足100ms切换时间限制，本实施例所采用的双电源自动切换器5的型号为：WTS-A-630-3N24。

本实施例中，所述保安负荷包括：备用交流润滑油泵、盘车电机、备用顶轴油泵及直流油泵。所述直流油泵通过直流系统电源接至所述0.4kV保安段，即所述直流系统电源用于为直流油泵供电。具体的，所述备用交流润滑油泵、所述备用顶轴油泵需要具有自启功能，因此设置所述备用交流润滑油泵及所述备用顶轴油泵的马达保护器均为抗晃电马达保护器。

本实施例中，所述第一电源7为保安电源，第二电源为外接电源。如图1所示，本实施例中所述保安电源及10kV保安段的设计与现有汽轮发电机保安段的设计相同，即由电网提供10kV的所述保安电源，并与电厂10kV系统进行了物理隔离。因此相应的具体电路部署本实施例中不再详细赘述。

与所述保安电源配合的保安变压器4为一400kVA保安变压器。本实施例中所述保安变压器具体为一星形-三角形连接的三相变压器。

为了对10kV保安段工作时的状态进行监控，设置所述保安系统还包括零序电流互感器3。所述零序电流互感器3的两端分别与所述第一热备用1与所述保安变压器4相连，以在异常情况下输出零序电流，进而通过报警等触发相应的保护措施。

同理，设置所述保安系统还包括三相电流表2及扼流圈电流表8。所述三相电流表2电接于所述第一热备用1与所述零序电流互感器3之间，所述扼流圈电流表8电接于所述双电源自动切换器5的输出端与所述0.4kV保安段之间。

为了提高整个保安系统设置时的安全性，设置其还包括一电闸9，所述电闸9电连接于所述保安变压器4与所述第一电源端之间。系统设置完成后，所述电闸9也处于常闭状态。

由上述可见，本实施例所述的保安系统将各保安负荷电连接于0.4kV保安段上以保证它们的正常备用。同时增加了一双电源自动切换器5，使得在失电时刻可快速切换至10kV保安段供电，进而避免了现有保安系统中仍存在的汽轮发电机损坏隐患。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种适用于汽轮发电机的保安系统，其特征在于，包括：双电源自动切换器、第一电源、第二电源、第一热备用、第二热备用、保安变压器、10kV保安段、0.4kV工作段及0.4kV保安段；所述双电源自动切换器包括第一电源端、第二电源端及输出端，所述双电源自动切换器内触头的切换时间小于100ms；所述第一热备用为手动热备用；所述第一电源端依次通过所述保安变压器、所述第一热备用接至所述10kV保安段，所述10kV保安段与所述第一电源相接；所述第二电源端通过所述第二热备用接至所述0.4kV工作段，所述0.4kV工作段与第二电源相接；所述输出端接至所述0.4kV保安段，汽轮发电机的保安负荷接至所述0.4kV保安段；所述第一热备用和所述第二热备用处于常闭状态；在正常供电状态下，所述触头两端与所述第一电源端和所述输出端相接触；在全厂失电状态下，所述触头两端与所述第二电源端和所述输出端相接触。

2.根据权利要求1所述的适用于汽轮发电机的保安系统，其特征在于，所述保安负荷包括：备用交流润滑油泵、盘车电机、备用顶轴油泵及直流油泵；所述直流油泵通过直流系统电源接至所述0.4kV保安段。

3.根据权利要求2所述的适用于汽轮发电机的保安系统，其特征在于，所述备用交流润滑油泵及所述备用顶轴油泵的马达保护器均为抗晃电马达保护器。

4.根据权利要求1所述的适用于汽轮发电机的保安系统，其特征在于，所述双电源自动切换器的型号为：WTS-A-630-3N24。

5.根据权利要求1所述的适用于汽轮发电机的保安系统，其特征在于，包括一电闸，所述电闸电连接于所述保安变压器与所述第一电源端之间。

6.根据权利要求1所述的适用于汽轮发电机的保安系统，其特征在于，包括零序电流互感器，所述零序电流互感器的两端分别与所述第一热备用与所述保安变压器相连。

7.根据权利要求6所述的适用于汽轮发电机的保安系统，其特征在于，包括三相电流表，所述三相电流表电接于所述第一热备用与所述零序电流互感器之间。

8.根据权利要求1所述的适用于汽轮发电机的保安系统，其特征在于，包括扼流圈电流表，所述扼流圈电流表电接于所述双电源自动切换器的输出端与所述0.4kV保安段之间。

9.根据权利要求1所述的适用于汽轮发电机的保安系统，其特征在于，所述第一电源为保安电源，所述第二电源为外接电源。

10.根据权利要求1所述的适用于汽轮发电机的保安系统，其特征在于，所述保安变压器为400kVA保安变压器。

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