一种双套机组配置的发电厂保安电源系统及其工作方法
阅读说明：本技术 一种双套机组配置的发电厂保安电源系统及其工作方法 (Power plant security power supply system configured by double sets of units and working method thereof ) 是由 王团结 孟颖琪 何信林 杨胜林 李毅 吴伟豪 张少鹏 员文康 方子朝 史振利 于 2021-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双套机组配置的发电厂保安电源系统及其工作方法,包括#1机组汽机PC A段、#2机组汽机PC A段、#1机组汽机PC A段馈线开关、#2机组汽机PC A段馈线开关、#1机组保安PC A段工作进线开关一、#1机组保安PC A段工作进线开关二、#1保安PC A段备自投装置、#1机组保安PC A段母线、#1机组保安PC A段母线电压互感器、#1机组保安PC A段备用进线开关、#1机组保安备用PC段母线馈线开关、#1机组保安备用PC段母线进线开关、#1机组保安备用PC段母线、#1机组柴油发电机出口断路器、#1机组柴油发电机、#1机组发变组保护装置及#1机组厂用A段快切装置,该系统及其工作方法能够提高火电机组保安电源系统的可靠性及快速响应性。(The invention discloses a power plant security power supply system configured by double units and a working method thereof, comprising a #1 unit steam turbine PC A section, a #2 unit steam turbine PC A section, a #1 unit steam turbine PC A section feeder switch, a #2 unit steam turbine PC A section feeder switch, a #1 unit security PC A section working inlet switch I, a #1 unit security PC A section working inlet switch II, a #1 security PC A section automatic switching device, a #1 unit security PC A section bus voltage transformer, a #1 unit security PC A section standby inlet switch, a #1 unit security standby PC section bus feeder switch, a #1 unit security standby PC section bus inlet switch, a #1 unit security standby PC section bus, a #1 unit diesel generator outlet breaker, a #1 unit diesel generator, a #1 unit sending and changing protection device and a #1 unit plant A section fast switching device, the system and the working method thereof can improve the reliability and the quick response of the thermal power generating unit security power supply system.)
技术领域
本发明属于发电侧厂用系统技术领域，涉及一种双套机组配置的发电厂保安电源系统及其工作方法。
背景技术
发电厂的机组保安负荷在失去正常厂用电后，会直接危及机组安全，甚至导致永久性损坏，造成巨大的经济损失。为了避免此类事故的产生，通常由专门设置的保安段对其进行集中供电。
GB 50660-2011《大中型火力发电厂设计规范》中以强制条文的形式规定，200MW及以上机组应设置交流保安电源，并明确交流保安电源应采用快速启动的柴油发电机组。DLT5153-2014《火力发电厂厂用电设计技术规程》中要求交流保安母线应采用单母线接线，按机组分段，分别供给本机组的交流保安负荷。正常运行时保安母线段应由本机组的低压明或暗备用动力中心供电，当确认本机组动力中心真正失电后应能切换到交流保安电源供电。
在实际应用中，仅仅采用按机组分段供给本机组的交流保安负荷发生过较严重的事故，当本机组的厂用母线发生类似接地故障时，零序保护动作后会闭锁厂用快切而无法将其他备用厂用电源切入本机组的厂用母线。此时本机组的低压明或暗备用动力中心均会失去动力电源，而当保安电源在备自投判断失压后再启动柴油发电机时，由于柴油发电机建压时间较长，一般在10至15秒左右，此时保安母线电压下降较多，当柴油发电机接入保安段母线供电时会由于负荷电流过大而带载失败，造成机组断油烧瓦的严重后果。
另外还有一种情况当线路保护跳闸或者偷跳时，本机组及所有相邻机组均会甩负荷且维持小岛运行，此时机组无法长时维持运行状态时会跳闸造成全厂失电，这时候就只能依靠柴油发电机对保安段负荷进行供电，保安电源系统的安全可靠性就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种双套机组配置的发电厂保安电源系统及其工作方法，该系统及其工作方法能够提高火电机组保安电源系统的可靠性及快速响应性。
为达到上述目的，本发明所述的双套机组配置的发电厂保安电源系统包括#1机组汽机PC A段、#2机组汽机PC A段、#1机组汽机PC A段馈线开关、#2机组汽机PC A段馈线开关、#1机组保安PC A段工作进线开关一、#1机组保安PC A段工作进线开关二、#1保安PC A段备自投装置、#1机组保安PC A段母线、#1机组保安PC A段母线电压互感器、#1机组保安PC A段备用进线开关、#1机组保安备用PC段母线馈线开关、#1机组保安备用PC段母线进线开关、#1机组保安备用PC段母线、#1机组柴油发电机出口断路器、#1机组柴油发电机、#1机组发变组保护装置及#1机组厂用A段快切装置；
#1机组汽机PC A段通过#1机组汽机PC A段馈线开关及#1机组保安PC A段工作进线开关一与#1机组保安PC A段母线相连接；
#2机组汽机PC A段通过#2机组汽机PC A段馈线开关及#1机组保安PC A段工作进线开关二与#1机组保安PC A段母线相连接；
#1机组柴油发电机通过#1机组柴油发电机出口断路器及#1机组保安备用PC段母线进线开关与#1机组保安备用PC段母线相连接；
#1机组保安备用PC段母线通过#1机组保安备用PC段母线馈线开关及#1机组保安PC A段备用进线开关与#1机组保安PC A段母线相连接；
#1保安PC A段备自投装置的输出端与#1机组保安PC A段工作进线开关一、#1机组保安PC A段工作进线开关二及#1机组保安备用PC段母线进线开关的控制端相连接；
#1保安PC A段备自投装置的输出端、#1机组厂用A段快切装置的输出端及#1机组发变组保护装置的输出端均与#1机组柴油发电机的控制端相连接。
还包括#1机组保安PC A段工作进线开关一电压互感器；#1机组保安PC A段工作进线开关一电压互感器安装于#1机组保安PC A段工作进线开关一与#1机组汽机PC A段馈线开关之间的线路上。
还包括#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器；#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器安装于#1机组保安PC A段工作进线开关二与#2机组汽机PC A段馈线开关之间的线路上。
还包括#1机组保安备用PC段母线电压互感器；#1机组保安备用PC段母线电压互感器安装于#1机组保安备用PC段母线上。
还包括#1机组保安PC A段母线电压互感器；#1机组保安PC A段母线电压互感器安装于#1机组保安PC A段母线上。
#1保安PC A段备自投装置的输入端与#1机组保安备用PC段母线电压互感器、#1机组保安PC A段母线电压互感器、#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器及通过#1机组保安PC A段工作进线开关一电压互感器相连接。
本发明所述双套机组配置的发电厂保安电源系统的工作方法包括以下步骤：
1)#1机组及#2机组正常运行，#1机组汽机PC A段及#2机组汽机PC A段的电压正常，#1机组保安PC A段母线的电压正常；
2)将#1机组汽机PC A段馈线开关及#2机组汽机PC A段馈线开关处于合闸位置，将#1机组保安PC A段工作进线开关一处于合闸位置，将#1机组保安PC A段工作进线开关二处于分闸位置，#1机组保安PC A段母线由#1机组汽机PC A段正常供电；
3)将#1机组保安备用PC段母线馈线开关处于合闸位置，将#1机组保安备用PC段母线进线开关处于合闸位置，将#1机组保安PC A段备用进线开关处于分闸位置，将#1机组柴油发电机出口断路器处于分闸位置，#1机组柴油发电机热备用；
4)投入#1保安PC A段备自投装置，投入#1机组厂用A段快切装置，#1机组发变组保护装置正常运行；
5)当#1机组汽机PC A段失电或者#1机组汽机PC A段馈线开关及#1机组保安PC A段工作进线开关一偷跳，造成#1机组保安PC A段母线失压时，#1保安PC A段备自投装置发出母线失压启动信号启动#1机组柴油发电机，#1机组柴油发电机启动建压，建压成功后自动合入#1机组柴油发电机出口断路器；
6)#1保安PC A段备自投装置检查#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器检测到的电压是否正常，当#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器检测到的电压正常，则转至步骤7)，否则，则转至步骤14)；
7)#1保安PC A段备自投装置断开#1机组保安PC A段工作进线开关一，合入#1机组保安PC A段工作进线开关二；
8)#1保安PC A段备自投装置检查#1机组保安PC A段母线电压互感器检测到的电压是否正常，当#1机组保安PC A段母线电压互感器检测到的电压正常，则转至步骤9)，否则，则转至步骤10)；
9)跳开#1机组柴油发电机出口断路器，停止#1机组柴油发电机，由#2机组汽机PCA段2对#1机组保安PC A段母线进行供电；
10)#1保安PC A段备自投装置断开#1机组保安PC A段工作进线开关二；
11)检查#1机组保安备用PC段母线的电压是否正常，当#1机组保安备用PC段母线的电压正常时，则转至步骤12)；否则，则转至步骤13)；
12)#1保安PC A段备自投装置合入#1机组保安PC A段备用进线开关，由#1机组柴油发电机对#1机组保安PC A段母线进行供电；
13)断开#1机组保安PC A段备用进线开关，检查#1机组柴油发电机的缺陷，消除缺陷后合入#1机组保安PC A段备用进线开关，由#1机组柴油发电机对#1机组保安PC A段母线进行供电；
14)#1保安PC A段备自投装置确认#1机组保安PC A段工作进线开关二断开；
15)检查#1机组保安备用PC段母线的电压是否正常，当#1机组保安备用PC段母线的电压正常时，则转至步骤16)，否则，则转至步骤17)；
16)#1保安PC A段备自投装置合入#1机组保安PC A段备用进线开关12，由#1机组柴油发电机对#1机组保安PC A段母线进行供电；
17)检查#1机组柴油发电机的缺陷，消除缺陷后合入#1机组保安PC A段备用进线开关，由#1机组柴油发电机对#1机组保安PC A段母线进行供电；
18)当由于#1机组厂用母线接地故障造成快切闭锁时，#1机组厂用母线失电时，#1机组厂用A段快切装置发出快切闭锁的动作信号后启动#1机组柴油发电机建压，建压成功后自动合入#1机组柴油发电机出口断路器，然后再转至步骤6)；
19)当由于外部线路偷跳或者线路保护跳闸造成#1机组及#2机组甩负荷后全厂厂用失电时，#1机组发变组保护装置发出零功率切机保护动作信号启动#1机组柴油发电机建压，建压成功后合入#1机组柴油发电机出口断路器，然后再转至步骤6)。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的双套机组配置的发电厂保安电源系统及其工作方法在具体操作时，利用双套机组配置发电厂的厂用电源对保安电源系统供电进行交叉，以增加保安电源系统的安全冗余度，同时对保安电源系统柴油发电机的启动方式进行改进，在备自投装置检测到保安段母线失压前就提前启动柴油发电机建压，可以大大提高火电机组保安电源系统的可靠性及快速响应性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的流程图。
其中，1为#1机组汽机PC A段、2为#2机组汽机PC A段、3为#1机组汽机PC A段馈线开关、4为#2机组汽机PC A段馈线开关、5为#1机组保安PC A段工作进线开关一电压互感器、6为#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器、7为#1机组保安PC A段工作进线开关一、8为#1机组保安PC A段工作进线开关二、9为#1保安PC A段备自投装置、10为#1机组保安PC A段母线、11为#1机组保安PC A段母线电压互感器、12为#1机组保安PC A段备用进线开关、13为#1机组保安备用PC段母线馈线开关、14为#1机组保安备用PC段母线电压互感器、15为#1机组保安备用PC段母线进线开关、16为#1机组保安备用PC段母线、17为#1机组柴油发电机出口断路器、18为#1机组柴油发电机、19为#1机组发变组保护装置、20为#1机组厂用A段快切装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的双套机组配置的发电厂保安电源系统包括#1机组汽机PCA段1、#2机组汽机PC A段2、#1机组汽机PC A段馈线开关3、#2机组汽机PC A段馈线开关4、#1机组保安PC A段工作进线开关一电压互感器5、#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器6、#1机组保安PC A段工作进线开关一7、#1机组保安PC A段工作进线开关二8、#1保安PC A段备自投装置9、#1机组保安PC A段母线10、#1机组保安PC A段母线电压互感器11、#1机组保安PC A段备用进线开关12、#1机组保安备用PC段母线馈线开关13、#1机组保安备用PC段母线电压互感器14、#1机组保安备用PC段母线进线开关15、#1机组保安备用PC段母线16、#1机组柴油发电机出口断路器17、#1机组柴油发电机18、#1机组发变组保护装置19、#1机组厂用A段快切装置20；
#1机组汽机PC A段1通过#1机组汽机PC A段馈线开关3及#1机组保安PC A段工作进线开关一7与#1机组保安PC A段母线10相连接，#1机组保安PC A段工作进线开关一电压互感器5安装于#1机组保安PC A段工作进线开关一7与#1机组汽机PC A段馈线开关3之间的线路上，通过#1机组保安PC A段工作进线开关一电压互感器5对#1机组保安PC A段工作进线开关一7的电压值进行采样；
#2机组汽机PC A段2通过#2机组汽机PC A段馈线开关4及#1机组保安PC A段工作进线开关二8与#1机组保安PC A段母线10相连接，#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器6安装于#1机组保安PC A段工作进线开关二8与#2机组汽机PC A段馈线开关4之间的线路上，通过#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器6对#1机组保安PC A段工作进线开关二8的电压值进行采样；
#1机组保安PC A段母线电压互感器11安装于#1机组保安PC A段母线10上，通过#1机组保安PC A段母线电压互感器11对#1机组保安PC A段母线10的电压进行采样；
#1机组柴油发电机18通过#1机组柴油发电机出口断路器17及#1机组保安备用PC段母线进线开关15与#1机组保安备用PC段母线16相连接，#1机组保安备用PC段母线电压互感器14安装于#1机组保安备用PC段母线16上，通过#1机组保安备用PC段母线电压互感器14对#1机组保安备用PC段母线16的电压进行采样；
#1机组保安备用PC段母线16通过#1机组保安备用PC段母线馈线开关13及#1机组保安PC A段备用进线开关12与#1机组保安PC A段母线10相连接；
#1保安PC A段备自投装置9的输入端与#1机组保安备用PC段母线电压互感器14、#1机组保安PC A段母线电压互感器11、#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器6及通过#1机组保安PC A段工作进线开关一电压互感器5相连接，#1保安PC A段备自投装置9的输出端与#1机组保安PC A段工作进线开关一7、#1机组保安PC A段工作进线开关二8及#1机组保安备用PC段母线进线开关15的控制端相连接。
#1机组发变组保护装置19的输出端与#1机组柴油发电机18的控制端相连接，当#1机组柴油发电机18接收到#1机组发变组保护装置19发出的零功率切机保护动作信号后启动建压；
#1机组厂用A段快切装置20的输出端与#1机组柴油发电机18的控制端相连接，当#1机组柴油发电机18接收到#1机组厂用A段快切装置20发出的快切闭锁的动作信号后启动建压；
#1保安PC A段备自投装置9的输出端与#1机组柴油发电机18的控制端相连接，当#1机组柴油发电机18接收到#1保安PC A段备自投装置9发出的#1机组保安PC A段母线10电压失压信号后启动建压；
#1号机组B段保安电源系统接线及#2号机组A段、B段保安电源系统与上述结构相同。
参考图2，本发明所述的双套机组配置的发电厂保安电源系统的工作方法包括以下步骤：
1)#1机组及#2机组正常运行，#1机组汽机PC A段1及#2机组汽机PC A段2的电压正常，#1机组保安PC A段母线10的电压正常；
2)将#1机组汽机PC A段馈线开关3及#2机组汽机PC A段馈线开关4处于合闸位置，将#1机组保安PC A段工作进线开关一7处于合闸位置，将#1机组保安PC A段工作进线开关二8处于分闸位置，#1机组保安PC A段母线10由#1机组汽机PC A段1正常供电；
3)将#1机组保安备用PC段母线馈线开关13处于合闸位置，将#1机组保安备用PC段母线进线开关15处于合闸位置，将#1机组保安PC A段备用进线开关12处于分闸位置，将#1机组柴油发电机出口断路器17处于分闸位置，#1机组柴油发电机18热备用；
4)#1保安PC A段备自投装置9投入，#1机组厂用A段快切装置20投入，#1机组发变组保护装置19正常运行；
5)当#1机组汽机PC A段1失电或者#1机组汽机PC A段馈线开关3及#1机组保安PCA段工作进线开关一7偷跳，造成#1机组保安PC A段母线10失压时，#1保安PC A段备自投装置9发出母线失压启动信号启动#1机组柴油发电机18，#1机组柴油发电机18启动建压，建压成功后自动合入#1机组柴油发电机出口断路器17；
6)#1保安PC A段备自投装置9检查#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器6检测到的电压是否正常，当#1机组保安PC A段工作进线开关二电压互感器6检测到的电压正常，则转至步骤7)，否则，则转至步骤14)；
7)#1保安PC A段备自投装置9断开#1机组保安PC A段工作进线开关一7，#1机组保安PC A段工作进线开关一7断开后，合入#1机组保安PC A段工作进线开关二8；
8)#1保安PC A段备自投装置9检查#1机组保安PC A段母线电压互感器11检测到的电压是否正常，当#1机组保安PC A段母线电压互感器11检测到的电压正常，则转至步骤9)，否则，则转至步骤10)；
9)跳开#1机组柴油发电机出口断路器17，停止#1机组柴油发电机18，由#2机组汽机PC A段2对#1机组保安PC A段母线10进行供电；
10)#1保安PC A段备自投装置9断开#1机组保安PC A段工作进线开关二8；
11)检查#1机组保安备用PC段母线16的电压是否正常，当#1机组保安备用PC段母线16的电压正常时，则转至步骤12)；否则，则转至步骤13)；
12)#1保安PC A段备自投装置9合入#1机组保安PC A段备用进线开关12，由#1机组柴油发电机18对#1机组保安PC A段母线10进行供电；
13)断开#1机组保安PC A段备用进线开关12，检查#1机组柴油发电机18缺陷，消除缺陷后合入#1机组保安PC A段备用进线开关12，由#1机组柴油发电机18对#1机组保安PC A段母线10进行供电；
14)#1保安PC A段备自投装置9确认#1机组保安PC A段工作进线开关二8断开；
15)检查#1机组保安备用PC段母线16的电压是否正常，当#1机组保安备用PC段母线16的电压正常时，则转至步骤16)，否则，则转至步骤17)；
16)#1保安PC A段备自投装置9合入#1机组保安PC A段备用进线开关12，由#1机组柴油发电机18对#1机组保安PC A段母线10进行供电；
17)检查#1机组柴油发电机18的缺陷，消除缺陷后合入#1机组保安PC A段备用进线开关12，由#1机组柴油发电机18对#1机组保安PC A段母线10进行供电；
18)当由于#1机组厂用母线接地故障造成快切闭锁时，#1机组厂用母线失电时，#1机组厂用A段快切装置20发出快切闭锁的动作信号后启动#1机组柴油发电机18建压，建压成功后自动合入#1机组柴油发电机出口断路器17，然后再转至步骤6)；
19)当由于外部线路偷跳或者线路保护跳闸造成#1机组及#2机组甩负荷后全厂厂用失电时，#1机组发变组保护装置19发出零功率切机保护动作信号启动#1机组柴油发电机18建压，建压成功后合入#1机组柴油发电机出口断路器17，然后再转至步骤6)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替代、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，另外，类似双套机组配置的发电厂或者扩建后的新厂和老厂，只要有相邻机组的发电厂均可参考此系统配置。
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