王立平，赵明远，张鹏伟，杨忠飞，薛建庆

（国能锦界能源有限责任公司，陕西榆林 719319）

0 引言

火电厂保安段所带的设备负载主要为引风机润滑油站电源、送风机液压油站电源、一次风机液压油站电源、磨煤机润滑油站电源、空预器主电机、盘车电机、顶轴油泵、交流润滑油泵、事故照明及其他的交流事故保安负荷等，这些负载是火电厂汽轮机及锅炉等主要设备的关键设备。柴油发电机组是保证大型火电厂在发生用电系统失电时能够安全停机和快速恢复供电的必备设备，当出现全厂停电或保安段主、备电源失电时，它可以让机组顺利停机，并保证重要系统继续运行，避免造成发电机大轴弯曲、汽轮机轴变形、锅炉爆管等事故而设置的电源。因此，保安柴油发电机组调试措施决定着整个保安电源系统的安全性与可靠性。

1 系统概况

某电厂二期为2×600 MW 3#机组保安段的事故应急保安电源采用英国康明斯公司生产的柴油发电机组，单机容量为1200 kW。在保安PC 段系统电源失电的情况下，能快速自启动带载运行。机组自启动成功后，保安段负荷分级投入。

事故备用保安电源的启动是利用柴油发电机组的馈线断路器和交流事故保安段上的工作电源进线断路器相互联锁实现的（图1）。当保安段母线电压消失时，经3～5 s 延时（避开继电保护和保安段母联自动投入时间），通过保安段母线电压监视继电器及辅助继电器联动机组自动启动，同时联锁保安段上工作电源进线断路器跳闸，保安PC A、B 段备用进线开关自动合闸，柴油发电机组开始向保安段母线供电。当保安段系统工作电源恢复时，人工断开保安段备用电源进线断路器，机组按预定程序停机。

图1 保安段柴油发电机组电气系统

（1）主要设备有：柴油发动机，型号为C1400D5，额定功率1397 kW，额定转速1500 r/min；交流发电机的额定功率为1200 kW，电压400 V，额定电流2165 A，功率因数为0.8，频率50 Hz。

（2）保护配置有：①机组超速保护；②润滑油压低/过低；③自启动失败；④低压闭锁过流保护；⑤发电机过负荷保护；⑥发电机差动保护；⑦冷却水温高/过高；⑧润滑油温高；⑨日用油箱油位低；⑩发电机事故跳闸；逆功率保护；失磁保护；冷却水水位低。

2 试验目的及准备过程

2.1 调试目的

本次调整和试验的目的主要有3 个：①验证柴油发电机组的性能指标是否合格；②验证自动控制系统逻辑正确；③验证回路接线正确、整个系统集成符合设计。

2.2 试验前应具备的条件

（1）柴油发电机、发动机及相关的一、二次设备安装工作全部结束，经过验收合格并通过质检。

（2）启动范围内的一、二次系统电气设备的各项常规试验已完成，并均符合规程和制造厂的要求，试验报告齐全。

（3）保护、测量、操作信号、同期回路及调节器等接线完整，并按设计图纸逐项进行操作。

（4）接地系统符合设计要求。

（5）通风系统良好，柴油机房排气畅通。

（6）蓄电池充放电试验结束。

（7）在机油箱内加油至油位计的最大油位。

（8）机组的控制伺服阀及速度调节器动作灵活无卡滞，所有的机械及电气保护经校验动作正确。

（9）柴油发电机冷却系统具备投入运行条件。

（10）柴油发电机的燃料系统正常并能及时投入使用。

（11）所有属于启动范围内的电气设备均已命名编号、带电设备已挂上相应标示警告牌。

（12）对本次试验有关的设备和现场作一次全面的清扫检查，生产区域场地应平整，道路畅通，所有与运行无关的物件均应清除，电缆孔应堵死，保证巡视和检修道路畅通无阻。

（13）消防和照明设施完善，启动期间停止启动范围内的一切其他施工项目。

（14）与本次试验有关的图纸、主设备及二次回路的试验数据出厂报告等资料备齐，启动时带到现场备查。

（15）保安PC 段已由系统供电正常运行。

（16）在各项试验过程中现场电气设备应派有经验的安装人员负责检查监视，并用对讲机与控制室指挥保持联系，发现问题及时汇报。

（17）运行人员应事先做好保安段失电后的事故应急预案。

3 调试项目及试验程序

3.1 柴油发电机开机试验

3.1.1 绝缘电阻测试

拆除电压调节器和转子绕组之间的连接及其他控制线和接地线，用1000 V 摇表测量发电机输出端和地线之间的绝缘电阻。绝缘电阻值不低于59 MΩ。

3.1.2 启动及空载运行

分别用手动和自动两种方式启动柴油发电机，在启动后空载运行大约10～20 min 后，进行机械和电气性能方面的初步检查，主要检查发电机的机械振动、噪声、排气颜色是否正常，是否有水、油、气的泄漏，测量三相电源的电压及相序应正确。对机组的保护联锁、报警值及参数指示值进行动态校验，同时记录开机至电压上升到额定值的时间。

3.2 AVR（自动电压调节器）及发电机保护试验

3.3 柴油发电机组同期电路检查

（1）在保安A 段工作电源运行时，检查同期回路及同期装置的正确性。

（2）在保安B 段工作电源运行时，检查同期回路及同期装置的正确性。

（3）在保安A 段备用电源运行时，检查同期回路及同期装置的正确性：断开保安PC A 段工作电源进线开关3ZKK，由柴油发电机向保安PC A 段供电，验证同期电路的正确性。

（4）在保安B 段备用电源运行时，检查同期回路及同期装置的正确性：断开保安PC B 段工作电源进线开关4ZKK，由柴油发电机向保安PC B 段供电，验证同期电路的正确性。

3.4 工作进线开关与备用进线开关联锁电路检查验证

（1）将柴油发电机组控制开关置于自动控制方式。

（2）将联锁投入、退出转换开关切换至联锁投入位置。

（3）确认保安段备用电源进线隔离插头在分断位置，A 段正常运行（工作进线开关3ZKK 合闸位置）、B 段正常运行（工作进线开关4ZKK 合闸位置）。

（4）人工拉保安A 段工作进线开关3ZKK，保安A 段备用进线开关1ZKK 经联锁电路自动合闸、柴油发电机组自动启动并建立电压，机组程序控制系统发出合闸指令，机组馈电开关ZKK合闸。

（5）人工拉保安B 段工作进线开关4ZKK，保安B 段备用进线开关2ZKK 经联锁电路自动合闸、柴油发电机组自动启动并建立电压，机组程序控制系统发出合闸指令，机组馈电开关ZKK 合闸。

3.5 柴油发电机组自动投入试验

（1）将柴油发电机组控制开关置于自动控制方式。

（2）将联锁投入、退出转换开关切换至联锁投入位置。

（3）确认保安段备用电源进线隔离插头30BMB01GS000 在合闸位置；确认保安A 段正常运行（工作进线开关3ZKK 合闸位置）；确认保安B 段正常运行（工作进线开关4ZKK 合闸位置）。

（4）控制台紧急启动柴油发电机组试验，试验前检查确认保安段PT 柜联锁开关LK 在投入位置：①在控制室按保安柴油机紧急启动按钮，柴油发电机组将自动启动。此时人工拉保安A 段工作进线开关3ZKK，保安A 段备用进线开关1ZKK 经联锁电路自动合闸。当柴油发电机组电压建立后，机组程序控制系统发出合闸指令，机组馈电开关ZKK 合闸，机组向保安PC A 段供电；②在控制室按保安柴油机紧急启动按钮，柴油发电机组将自动启动。此时人工拉保安B 段工作进线开关4ZKK，保安B 段备用进线开关2ZKK 经联锁电路自动合闸。当柴油发电机组电压建立后，机组程序控制系统发出合闸指令，机组馈电开关ZKK 合闸，机组向保安PC B 段供电。本项试验应特别注意，在人工揿下紧急启动按钮后，应尽快跳开保安段工作电源进线开关3ZKK（4ZKK），以避免柴油发电机与系统电源并列运行。

（5）模拟保安PC 段失电启动柴油发电机组试验：①人工拉保安A 段三相PT 熔断器，此时保安A 段PT 回路失电，柴油发电机组经LK、2ZJ 自动启动，保安A 段工作进线开关3ZKK 自动跳闸，备用进线开关1ZKK 将自动合闸。当柴油发电机组电压建立并上升至额定值后，机组程序控制系统发出合闸指令，机组馈电开关ZKK 合闸，机组向保安PC A 段供电；②人工拉保安B 段三相PT 熔断器，此时保安B 段PT 回路失电，柴油发电机组经LK、2ZJ 自动启动，保安B 段工作进线开关4ZKK 自动跳闸，备用进线开关2ZKK 将自动合闸。当柴油发电机组电压建立并上升至额定值后，机组程序控制系统发出合闸指令，机组馈电开关ZKK 合闸，机组向保安PC B 段供电。

（6）停机操作：退出失压连锁控制开关，在SCR 上操作发出停机指令，人工断开备用电源进线开关1ZKK、2ZKK、合上保安A（B）段工作进线开关3ZKK、4ZKK，柴油发电机按程序跳开馈电开关ZKK 并停机，保安系统恢复正常运行（由系统电源供电）。

（7）机组并列试验。试验的前提是，机组的同期电压回路正确无误，同期装置工作可靠。电路处理过程为：将1ZKK（2ZKK）远方/就地控制开关SC 放到“同期”位置→保安PC 段由系统电源正常供电，此时，人工在柴油发电机组就地控制柜启动柴油发电机→当发电机电压建立并达到额定值时，机组同期装置将自动进行同期检测→当符合同期并列条件时，同期装置将发出同期合闸指令，备用电源进线开关1ZKK（2ZKK）合闸，机组与系统并列运行。

（8）试验结束后，将1ZKK（2ZKK）远方/就地控制开关SC 切换到“远方”位置，断开A、B 段保安电源备用进线开关1ZKK、2ZKK，柴油发电机组馈电开关ZKK。

（9）带负荷试验（本试验需要事先安排以便组织相应的负荷来检验发电机的出力）带保安PC A、B 段负荷：①在控制室按保安紧急启动按钮或直接人工跳保安A 段工作进线开关3ZKK、启动柴油发电机组，由柴油发电机组向保安A 段供电；②在控制室按保安紧急启动按钮按钮或直接人工跳保安B 段工作进线开关4ZKK、启动柴油发电机组，由柴油发电机组向保安B 段供电；③测量机组的输出功率，验证柴油发电机组带负荷能力；④在额定功率下运行4 h 对系统进行全面考验。

3.6 质量标准

（1）保安电源系统一、二次回路接线正确，符合设计。

（2）自动控制系统逻辑正确，系统功能符合设计。

（3）P T 二次回路电压正常，相序正确。

（4）各电气开关操作灵活，工作可靠。

（5）柴油发电机机组运行正常，各项电气指标符合规定。

（6）所有表计指示灵活、显示正确。

（7）所有继电保护工作正常，动作正确。

4 结束语

大型火电厂保安柴油发电机组调试措施，直接关系着能否实现用电系统失电时能够安全可靠停机和快速恢复供电，保安电源的控制逻辑设计应以安全可靠为基础，保安柴油发电机组是保护主机等重要设备安全的最后防线，因而显得至关重要。