电厂用柴油发电机组的电气控制

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1、2014年第4期移动电源与车辆1櫬櫬櫬櫬毬设计研究电厂用柴油发电机组的电气控制朱圣荣(泰州锋陵特种电站装备有限公司，江苏泰州225300)摘要:针对电厂用柴油发电机组应急、快速启动、可靠性高的特点，结合实际调试应用中遇到的问题，依据技术协议要求，提出一种功能要求全面的典型设计思路，为今后电厂用柴油发电机组的电气控制设计提供一定的依据。关键词:快速启动;分级投入;正同期;并联切换doi:10．3969/j．issn．1003-4250．2014．04．001中图分类号:TM611．22文献标志码:A文章编号:1003-4250(2014)04-0001-05作为电厂保安电源，柴油发电机组

2、在电厂主机组运行中厂用电中断时(包括自投装置失效)，自动启动供电给保安段各种润滑油泵以及其他重要负荷，确保电厂正常电源中断时不发生事故，当电厂全面停电时这种柴油发电机组又称黑启动机组。电厂保安电源失压后，机组必须自动启动，快速恢复发电，并通过输电线输送启动功率至其他设备，带动其他设备启动，保证最终实现整个系统的恢复和供电。本文从一种典型事故保安电源系统要求开始，介绍其电气控制设计方法及要求。损坏。在现场使用条件下，柴油发电机组一次自启动成功率不小于99%。1．3带负载稳定运行功能柴油发电机组自启动成功后，保安负荷分级投入。柴油发电机组接到启动指令后10s内发出首次加载指令，允许首次加载

3、不小于50%额定容量的负载(感性);在首次加载后的3s内再次发出加载指令，允许加载至满负载(感性)运行。1．4控制功能柴油发电机组属于无人值守电站，控制系统具有下列功能:①保安段母线电压自动连续监测;②自动程序启动，远方启动，就地手动启动;③柴油发电机组与保安段正常电源同期并网功能［2］;④运行状态的柴油发电机组自动检测、监视、报警、保护;⑤主电源恢复后，根据运行人员指令，柴油发电机组应能与工作电源同期自动或手动并列，将负荷转移至工作电源后自动或手动停机;⑥蓄电池充电器具有先恒流后恒压在线自动充电功能;⑦采取对冷却水和润滑油预热手段。事故保安电源电气系统图如图1。技术参数及要求11．1

4、技术参数柴油机型号发电机型号常用功率额定转速额定电压额定频率额定电流功率因数自启动功能4016-61TＲG3A［1］LSA51．2VL851800kW1500r/min400V50Hz3240A0．8(滞后)1．2控制系统的主要硬件设计根据本文1要求，由于有负荷分级投入、正同期和并联切换要求，柴油发电机组控制系统采用PLC［3］加自动并车仪GPC［4］的组合控制方式，通过PLC编程设计，实现控制要求。为保证柴油发电机组自启动的快速性和成功2柴油发电机组保证在火电厂的全厂停电事故中，快速自启动带载运行。在无人值守的情况下，接启动指令后在10s内自启动成功，在60s内实现一个自启动循环(即

5、3次自启动)。若自启动连续3次失败，则发出停机信号，并闭锁自启动回路。在以上一个自启动循环的过程中不应造成主设备的任何收稿日期:2014-10-20作者简介:朱圣荣(1966－)，男，汉族，江苏泰州人，工程师，大学本科，从事柴油发电机组控制系统的研发和调试。櫬毬櫬毬2MovablePowerStation＆VehicleNo．42014率，保证柴油发电机组处于热态，防止低温环境条件下柴油发电机组不能快速启动供电，通过对机体冷却水进行自动恒温控制循环加热，保证机组在寒冷冬季正常启动。一般电厂用柴油机在10～15℃以下的环境温度下启动困难，常采用冷却水加热器进行预热，正常恒温设定在40℃即

6、可满足要求，用户也可根据现场实际情况自行调节。图1事故保安电源电气系统图统采用模拟和数字显示方法，自动并车仪GPC具有同期功能，集测量、控制和保护于一起。保护采用干接点和模拟量信号，状态信号、故障输出信号均采用干接点，下面主要讲述实现功能的逻辑控制要求，系统原理控制框图如图2。柴油发电机组的启动方式为电启动。电启动方式的电源，采用24V全密封免维护阀控铅酸蓄电池(容量180AH)，另有一组24V控制屏用全密封免维护阀控铅酸控制蓄电池(容量为65AH)，蓄电池的浮充装置具备小电流浮充和快速充电的两种自动充电功能。图1上方虚框内为柴油发电机组厂家配套，下方虚框内为脱硫系统，中部为主厂房系统

7、，隔离刀闸01P、02P、分段开关5ZK、6ZK、进线开关12ZK，锅炉A、B段7ZK、8ZK、9ZK、10ZK，脱硫A、B段16ZK、17ZK正常处于合闸位置，不受柴油发电机组控制。保安A、B、C三段正常由进线电源通过工作或备用开关供电，两者联锁。柴油发电机组PLC对内部01ZK、02ZK、03ZK、04ZK断路器，外部1ZK、3ZK、2ZK、4ZK、11ZK、13ZK断路器要求控制。电量信号采用变送器送至集控台DAS，测量系2．1快速启动电