DCS中保安電源系統(tǒng)控制設(shè)計方案

一、保安電源系統(tǒng)

圖1為華能巢湖電廠1臺機組的保安電源系統(tǒng)。每臺機組設(shè)置了MCC A段和MCC B段保安電源，正常運行時分別由汽輪機PCA段和汽輪機 PCB段供電。當保安MCC A段或保安MCC B段電源失電時，先將保安MCC A段或保安MCC B段切至鍋爐PCA段或鍋爐PCB段供電，如果鍋爐PCA段或鍋爐PCB段電源也失電或切換失敗，則自動起動柴油發(fā)電機，使保安MCC A段或保安MCC B段由柴油發(fā)電機供電。

二、缺陷與不足

(1)保安電源系統(tǒng)控制方式采用PLC控制，接線復(fù)雜，同時將保安電源系統(tǒng)的控制信號、反饋信號、故障信號以及保安MCC段母線低電壓信號等送入DCS和就地PLC控制系統(tǒng)，使二次回路復(fù)雜，可靠性降低;為防止非同期合閘，須將保安段進線開關(guān)由DCS發(fā)出的合閘信號送到就地PLC控制系統(tǒng)進行控制，同樣使二次回路較復(fù)雜。

(2)恢復(fù)正常供電切換方式為不間斷供電并列切換方式，即先閉合QF12(或QF22)開關(guān)恢復(fù)保安段供電，再斷開保安PC段QF1(或QF2)饋線開關(guān)，使同期檢查回路及控制邏輯較復(fù)雜，通常采用瞬間停電的方法進行切換。

(3)保安段失電僅采用保安段母線低電壓作為控制判據(jù)，易誤觸發(fā)柴油發(fā)電機自動控制程序;將保安段工作電源進線開關(guān)切除，增加了保安段失電的風險。

三、保安電源系統(tǒng)控制改進

3.1 自動起動控制邏輯

系統(tǒng)的運行由運行方式開關(guān)選定，在DCS上分別設(shè)有保安MCC A段和保安MCC B段2個運行方式開關(guān)，運行方式有自動方式和手動方式。為防止誤操作導(dǎo)致的非同期并列，以保安MCC A段為例，在保安MCC A段自動控制方式投入后，控制邏輯將禁止手動操作，即在DCS上不能手動操作QF11、QF12、QF13、QF14、QF1開關(guān)。保安MCCA段自動控制方式投入許可條件為：柴油發(fā)電機為自動控制方式;QF1、QF14開關(guān)在備用狀態(tài);QF11、QF12、QF13開關(guān)在合閘位置;保安MCCA段帶電;汽輪機PCA段帶電;鍋爐PCA段帶電。

保安MCC A段運行方式開關(guān)處在自動控制位置時，當保安MCC A段的正常供電電源消失后，其自動控制程序運行。保安MCCA段自動控制程序見圖2。

(1)判斷保安MCC A段失電 為防止誤判斷導(dǎo)致誤切換至保安段，采用復(fù)合條件判斷，即保安MCC A段母線和汽輪機PCA段母線低電壓且QF11、QF12開關(guān)在合閘位置，或者保安MCC A段母線低電壓且QF11或QF12在跳閘位置時，則判斷為保安MCC A段失電。

(2)保安MCC A段切換至鍋爐PCA段備用電源供電 發(fā)出QF12開關(guān)跳閘指令且QF12開關(guān)已跳閘，確認鍋爐PCA段帶電且QF13開關(guān)在合閘位置，否則發(fā)出起動柴油發(fā)電機組指令;發(fā)出QF14開關(guān)合閘指令且QF14開關(guān)已合閘，否則發(fā)出起動柴油發(fā)電機組指令。

(3)判斷保安MCC A段再次失電 保安MCC A段母線和鍋爐PCA段母線低電壓且QF13、QF14開關(guān)在合閘位置，保安MCC A段母線低電壓，或者QF13或QF14開關(guān)在跳閘位置且QF13、QF14開關(guān)保護未動作(如QF13或QF14開關(guān)保護動作，則退出柴油發(fā)電機自動控制程序)，則判斷為保安MCC A段再次失電。

(4)起動柴油發(fā)電機組 發(fā)出QF14開關(guān)跳閘指令后QF14開關(guān)已跳閘;發(fā)出起動柴油發(fā)電機組指令且柴油發(fā)電機組起動后，QF01開關(guān)立即自動閉合，保安PC段帶電。

(5)保安MCC A段切換至保安PC段供電 確認QF12和QF14開關(guān)在跳閘位置、QFO1在合閘位置，發(fā)出QF1開關(guān)合閘指令，保安MCC A段帶電。

3.2 自動停機控制邏輯

(l)判斷系統(tǒng)是否帶電 接收到汽輪機PCA段帶電信號后，即可判斷系統(tǒng)帶電，但是為防止誤判斷，延時120s確認汽輪機PCA段帶電。

(2)將保安MCC A段切換至正常方式供電 QF11開關(guān)在閉合位置，DCS發(fā)出QF1開關(guān)跳閘指令，并確認收到QF1開關(guān)已跳閘反饋信號;DCS發(fā)出QF12開關(guān)合閘指令，并確認收到QF12開關(guān)已閉合反饋信號且保安MCC A段帶電。

(3)停止柴油發(fā)電機組 保安MCC A段、保安MCC B段帶電且 QF1、QF2開關(guān)在跳閘位置，延時3min停運柴油發(fā)電機組。

3.3 手動控制邏輯

在DCS上將保安MCC A段運行方式開關(guān)切換至手動控制方式。在手動控制運行方式下，可手動對柴油發(fā)電機進行同期并網(wǎng)試驗，或手動將保安MCCA段切換至鍋爐PCA段備用電源供電，或手動將保安 MCC A段切換至柴油發(fā)電機組供電等。

為防止誤操作導(dǎo)致非同期并列，需在DCS上設(shè)置開關(guān)之間的閉鎖邏輯。保安MCC A段在手動控制方式下且QF1開關(guān)在跳閘位置，則閉鎖QF11、QF12、QF13、QF14開關(guān)的手動合閘功能;保安MCC A段在手動控制方式下且QF01、