CN219533664U - 一种用于应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统，其包括PLC、同期表、频率表，压差表、同期装置和同期继电器，其中所述同期装置和所述同期继电器分别与所述PLC电连接，所述同期表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，所述频率表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，所述压差表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，110V/220V直流电压分别连接所述同期继电器的供电输入端和所述同期装置的供电输入端，24V直流电压连接所述PLC的供电输入端。本实用新型专利具有自动化控制水平高、结构简单、经济可靠、方便快捷等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于电气自动化控制技术领域，具体涉及一种用于大容量电站的应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统。
背景技术
随着能源技术革命的持续推进，清洁低碳、安全高效、可持续的现代能源体系成为发展趋势。国家“十四五”规划出台以来，大型核电机组陆续核准，各地纷纷推出支持大容量风电、水电等项目建设投产的政策措施，并进一步强调要确保能源供应安全。
国内的大容量机组供电系统通常划分为正常供电系统和应急供电系统，在应急供电系统中，开关站作为应急状态下的外部主备用电源，应急柴油发电机组作为后备应急电源，共同保障供电系统的可靠性。作为应急系统供电的最后一道屏障，应急柴油发电机组发挥着巨大的作用，其可用性与能源供应系统的安全运行密切相关。
为验证应急柴油发电机组的可用性是否满足机组运行技术规范的要求，需要对应急柴油发电机组进行带载试验。由于大容量电站系统中应急柴油发电机组设计容量较大，电站设计时未考虑配备专门的试验负荷，应急配电盘上的负荷无法满足应急柴油发电机组带载试验要求。现有的公告号CN202583422U、发明名称为“核电站应急柴油发电机组在线验证装置”的专利文献提出了一种核电站应急柴油发电机组在线验证装置，其包含了一个用于模拟所述核电站的现场设备的电功率消耗设备，所述电功率消耗设备包括若干个并联设置的电功率消耗单元，可满足带载试验的需求。然而，这种在线验证装置结构复杂，故障率和成本较高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、经济可靠的用于大容量电站的应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统，为应急柴油发电机组在带载试验时提供安全、稳定、可靠控制方式，确保为电站提供安全稳定的电源保障。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统，其包括一个PLC、一个同期表、一个频率表，一个压差表、同期装置和同期继电器，其中所述同期装置和所述同期继电器分别与所述PLC电连接，所述同期表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，所述频率表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，所述压差表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，110V/220V直流电压分别连接所述同期继电器的供电输入端和所述同期装置的供电输入端，24V直流电压连接所述PLC的供电输入端。
其中，所述同期装置用于接收来自应急柴油发电机侧和电网侧的电压信号、频率信号及相位角测量信号，还用于接收来自应急柴油发电机侧的断路器的状态信号和来自电网侧的断路器的状态信号，所述同期装置还用于在同期过程中给所述应急柴油发电机组发送柴油发电机的转速调节指令及电压调节指令。
其中，所述同期继电器用于接收并检测来自应急柴油发电机侧和电网侧的电压信号、频率信号及相位角测量信号，输出信号给所述PLC控制器。
其中，所述PLC控制器用于接收从外部输入的柴油机运行模式信号、同期条件具备信号、手动合闸指令，还用于接收来自所述同期继电器的开关量信号、来自所述同期装置的同期合闸信号，以及还用于输出手动/自动同期合闸指令给应急柴油发电器侧的断路器和电网侧的断路器。
其中，所述同期控制系统被集成安装在所述应急柴油发电机组的控制柜内，或者被安装于可移动控制柜内。
本实用新型的优点在于：
1、本实用新型主要采用PLC和同期继电器实现对应急柴油发电机组与电网之间的快速并网控制，满足应急柴油发电机组的手动/自动带载试验需求，结构简单，使用便捷，可靠性高，安装维护方便，经济耐用。
2、本实用新型设计同期继电器和同期装置对电压测量信号进行双重判断，为应急柴油发电机组带载试验和并网提供了安全保障。
附图说明
图1为本实用新型所述同期控制系统的结构图。
图2为本实用新型所述同期控制系统的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步地说明。
参考图1，本实用新型提供了一种用于应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统，包括一个PLC(可编程逻辑控制器)、一个同期表、一个频率表，一个压差表、同期装置和同期继电器。
所述同期表用于显示应急柴油发电机侧电压的相位和电网侧电压的相位。
所述频率表用于显示应急柴油发电机侧电压的频率和电网侧电压的频率。
所述压差表用于显示应急柴油发电机侧电压的差值和电网侧电压的差值。
所述同期装置和所述同期继电器分别与所述PLC电连接，所述同期表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，所述频率表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，所述压差表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，110V/220V直流电压分别连接所述同期继电器的供电输入端和所述同期装置的供电输入端，24V直流电压连接所述PLC的供电输入端。所述110/220V直流电压可以由厂房不间断电源提供，在输入到所述同期继电器和所述同期装置的供电输入端之前还经过整流处理。所述24V直流电压可以由厂房不间断电源提供，在输入到所述PLC(可编程逻辑控制器)的供电输入端之前还经过整流处理。例如，可以由厂房UPS或直流柜提供的110V/220V直流电压，同期继电器和同期装置并联于应急柴油发电机二次侧和电网二次侧的100VAC母线。
其中，所述同期装置用于接收来自应急柴油发电机侧和电网侧的电压信号、频率信号及相位角测量信号，还用于接收来自应急柴油发电机侧的断路器的状态信号和来自电网侧的断路器的状态信号，所述同期装置还用于在同期过程中给所述应急柴油发电机组发送柴油发电机的转速调节指令及电压调节指令。
其中，所述同期继电器用于接收并检测来自应急柴油发电机侧和电网侧的电压、频率及相位角测量信号，输出开关量信号给所述PLC控制器。
其中，所述PLC控制器用于接收从外部输入的柴油机运行模式信号、同期条件具备信号、手动合闸指令，还用于接收来自所述同期继电器的开关量信号、来自所述同期装置的同期合闸信号，以及还用于输出手动/自动同期合闸指令给应急柴油发电器侧的断路器和电网侧的断路器。其中，所述柴油机运行模式信号指应急柴油发电机组处于非应急启动状态，所述同期条件具备信号指远方控制室给出的同期条件具备信号。
其中，所述同期控制系统被集成安装在所述应急柴油发电机组的控制柜内，或者被安装于可移动控制柜内。所述同期控制系统被安装于可移动控制柜内，采用电缆与应急柴油发电机组控制柜连接，可以实现多台应急柴油发电机组共用。
在一些实施例中，所述应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统还包括用以输电系统所需继电保护的综合保护装置。
在一些实施例中，所述应急柴油发电机组可包括自带保护控制回路，用于在应急柴油发电机组故障时，向柴油发电机组发出停机信号，防止故障范围扩大。
图2为本实用新型所述同期控制系统的工作流程图。图2示出了实践中的一个实施例。参考图2，本实用新型所提供的用于应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统可提供自动同期功能和手动同期功能。
自动同期的工作过程如下：当应急柴油发电机组处于非应急启动状态，且控制室给出了同期条件具备信号，这时打开自动同期功能，所述同期继电器和所述同期装置检测应急柴油发电机侧和电网侧的电压、相位角及频率，当应急柴油发电机侧和电网侧的电压、相位角及频率满足并网条件时，所述同期继电器向PLC发出同期条件满足信号，同时所述同期装置判断应急柴油发电机侧的断路器状态和电网侧的断路器状态，当应急柴油发电机侧的断路器和电网侧的断路器中仅有一个断路器闭合时满足同期条件，所述同期装置向PLC发送合闸信号，所述PLC收到合闸信号后发出同期合闸指令，以使发电机侧的断路器闭合和电网侧的断路器闭合，以达到并网状态。当应急柴油发电机侧和电网侧的电压、相位角及频率不满足并网条件时，所述同期装置向应急柴油发电机组的控制器发出使发电机加速或减速的指令以及提高电压或降低电压的指令，直到应急柴油发电机侧和电网侧的电压、相位角及频率落在允许并网的范围内，即满足并网条件时，所述同期继电器向PLC发出同期条件满足信号，同时所述同期装置判断应急柴油发电机侧的断路器状态和电网侧的断路器状态，当应急柴油发电机侧的断路器和电网侧的断路器中仅有一个断路器闭合时满足同期条件，所述同期装置向PLC发送合闸信号，所述PLC收到合闸信号后向断路器发出同期合闸指令，以使发电机侧的断路器闭合和电网侧的断路器闭合，以达到并网状态。
手动同期的工作过程如下：当应急柴油发电机组处于非应急启动状态，且控制室给出同期条件具备信号，这时打开手动同期功能，所述同期继电器和所述同期装置检测应急柴油发电机侧和电网侧的电压、相位角及频率，当应急柴油发电机侧和电网侧的电压、相位角及频率满足并网条件时，所述同期继电器向所述PLC发出同期条件满足信号，此时操作员观察同期表或同期装置面板信号指示，当各个仪表显示具备同期条件时，操作员迅速按下同期合闸按钮，所述PLC接收到该同期条件满足信号和该手动合闸信号后，PLC向断路器发出同期合闸指令，以使发电机侧的断路器闭合和电网侧的断路器闭合，以达到并网状态。当应急柴油发电机侧和电网侧的电压、相位角及频率不满足并网条件时，操作员操作功能按键以向应急柴油发电机组的控制器发出使发电机加速或减速的指令以及提高电压或降低电压的指令，直到应急柴油发电机侧和电网侧的电压、相位角及频率落在允许并网的范围内，即满足并网条件时，这时所述同期继电器向所述PLC发送同期条件满足信号，操作员观察同期表、压差表及频率表，当各个仪表显示具备同期条件时，操作员再次按下同期合闸按钮，所述PLC接收到该同期条件满足信号和该手动合闸信号后，PLC向断路器发出同期合闸指令，以使发电机侧的断路器闭合或电网侧的断路器闭合，以达到并网状态。
本实用新型主要采用PLC和同期继电器实现对应急柴油发电机组与电网之间的快速并网控制，满足应急柴油发电机组的手动/自动带载试验需求，通过设计同期继电器和同期装置对电压测量信号进行双重判断，为应急柴油发电机组带载试验和并网提供了安全保障，本实用新型提供的技术方案结构简单，使用便捷，可靠性高，安装维护方便，经济耐用。
本实用新型专利不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据实施例和附图公开内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本实用新型专利，因此，凡是采用本实用新型专利的设计结构和思路，做一些简单的变换或更改的设计，都落入本实用新型专利保护的范围。
Claims (5)
1.一种用于应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统，其特征在于，该同期控制系统包括一个PLC、一个同期表、一个频率表，一个压差表、同期装置和同期继电器，其中所述同期装置和所述同期继电器分别与所述PLC电连接，所述同期表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，所述频率表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，所述压差表分别与所述同期装置和所述同期继电器电连接，110V/220V直流电压分别连接所述同期继电器的供电输入端和所述同期装置的供电输入端，24V直流电压连接所述PLC的供电输入端。
2.根据权利要求1所述的应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统，其特征在于，所述同期装置用于接收来自应急柴油发电机侧和电网侧的电压信号、频率信号及相位角测量信号，还用于接收来自应急柴油发电机侧的断路器的状态信号和来自电网侧的断路器的状态信号，所述同期装置还用于在同期过程中给所述应急柴油发电机组发送柴油发电机的转速调节指令及电压调节指令。
3.根据权利要求1所述的应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统，其特征在于，所述同期继电器用于接收并检测来自应急柴油发电机侧和电网侧的电压信号、频率信号及相位角测量信号，输出信号给所述PLC控制器。
4.根据权利要求1所述的应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统，其特征在于，所述PLC控制器用于接收从外部输入的柴油机运行模式信号、同期条件具备信号、手动合闸指令，还用于接收来自所述同期继电器的开关量信号、来自所述同期装置的同期合闸信号，以及还用于输出手动/自动同期合闸指令给应急柴油发电器侧的断路器和电网侧的断路器。
5.根据权利要求1-4之一所述的应急柴油发电机组带载试验的同期控制系统，其特征在于，所述同期控制系统被集成安装在所述应急柴油发电机组的控制柜内，或者被安装于可移动控制柜内。
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