发电厂电气控制逻辑探讨

2014-11-26丁伟DINGWei

价值工程 2014年8期

丁伟DING Wei

（华北电力科学研究院（西安）有限责任公司，西安 710075）

（North China Electric Power Research Institute（Xi'an）Co.，Ltd.，Xi'an 710075，China）

0 引言

随着新建发电机组的自动化程度越来越高，以前需要通过电气手段搭建的电气控制逻辑渐渐转变为DCS 系统的数字化逻辑，这使得电气控制逻辑的自动化程度更高，复杂程度更高，对技术人员的要求也更高，本文通过两种常见的复杂的电气控制逻辑的分析探讨总结经验，希望对大家有所参考。

1 电气逻辑分析

1.1 电气逻辑一：同期并网逻辑

本文就两个并网点机组（图1 所示）进行逻辑探讨，由于发电机组有GCB（发电机出口断路器）和220kV 两个并网点断路器，所以该发电机组并网点和运行方式上与常规单元制发电机组相比更具灵活性，同时也对该发电机组一次设备的运行操作的要求更高。这样的运行方式对并网的电气同期控制逻辑来说更加灵活。

该发电机组至升压站的一次设备组成上有两个并网点断路器，所以首先需要有选择并网点的步骤；在并网操作的过程中，发电机组不能处于故障或非正常状态，否则一旦并网就会对发电机组或者电网造成极大的冲击，发生安全事故，所以在同期并网逻辑中需要加入发电机保护跳闸接点即发电机保护闭锁同期合闸；同期装置要进行并网操作，必须保证并网点两侧的电气参数在并网定值的要求以内，即电压幅值、频率、相位等电气参数符合要求，即同期比较步骤；根据国家电网颁布的电气反事故措施中的要求，在同期合闸回路中必须串入同期检查继电器的接点，即同期安全检查条件；再加上常规的同期装置与DCS 及DEH 的沟通条件：同期装置上电是DCS 操作闭合同期装置带电回路使同期装置带电；同期请求是同期装置上电后进行自检，自检完毕后无异常则向DEH 发信号告知同期准备完毕可以随时并网；同期允许则是在发电机组动力部分在接到同期请求的信号后，准备完毕通过DEH 系统发出的启动同期装置并网的命令。这样该发电机组电气并网控制逻辑就完善了。

逻辑整理如下：同期装置上电→同期并网点选择→同期请求→同期允许→同期比较→同期回路无闭锁（包括同期检查继电器接点、发电机保护接点）→同期合闸。

1.2 电气逻辑二：发电机解列逻辑

发电机组的解列分为正常解列和事故解列两种，事故解列是指发电机组保护动作跳闸导致整个机组脱开电网停止运行。正常解列是指发电机组由于计划或者其他非事故因素的需要，人为停止运行的操作，我们称之为发电机组的正常解列操作，这里我们主要讨论正常解列的电气控制逻辑，常规的发电机组的解列操作一般有两种。

①第一种发电机组解列操作主要考虑尽可能减小对发电机组和电网的冲击效应。

由于发电机组与电网并列，要想减小解列对机组自身以及电网的冲击，那么就要尽可能的减小发电机组的负荷，一般取小于该发电机组额定负荷的5%以下或者额定定子电流5%以下方可允许解列；要想正常解列，那么发电机组的并网点断路器必须满足一定的条件才可以操作即断路器本身的操作条件。

一般有以下几个方面：断路器在合闸位置，断路器只有处于合闸位置才能够分闸。断路器没有操作回路断线报警，操作回路断线报警是反映断路器是否能够正常分合的标志，如果发操作回路断线报警，那么控制系统发出的分闸指令在断路器机构处就不会得到执行。弹簧未储能报警，反映断路器执行机构是否能够快速分合。断路器气体压力低报警，断路器内部气体可以帮助机构分断电弧，所以气体压力要足够才能起到相应的作用。串入以上例举的闭锁这样发电机组常规解列逻辑就完善了。

整理如下：发电机组负荷（电流）小于定值→断路器本体无异常（包括无控制回路断线、弹簧未储能、气体压力低等报警信号）→断路器处于合闸状态→手动发出分闸命令→发电机组解列。

②第二种发电机组解列操作主要考虑发电机组和电网的安全因素。

曾经某电厂在第一种解列操作后，动力部分的汽轮机主汽门无法完全闭合，导致汽轮机转轴超速事故的发生。为了杜绝此类现象的产生，有了用发电机程跳逆功率保护解列的电气控制逻辑。首先我们要了解发电机程跳逆功率保护的逻辑：发电机组主汽门关闭，发电机进入逆功率状态（一般为额定功率的2%），经过短延时跳开并网点断路器、灭磁开关等相应出口。

有了这个基础，我们来了解这种解列方式，完全闭合发电机组主汽门，接着程跳逆功率保护动作发出跳闸指令，发电机组跳闸解列，由于是保护动作，所以对于发电机励磁装置会造成一定的冲击，不会像第一种解列方式那么柔和。

整理逻辑如下：发电机组关闭主汽门→发电机程跳逆功率保护→保护动作出口（跳开并网断路器、灭磁开关等）→发电机组解列。