發電廠電氣控制邏輯探討

丁偉DING Wei

（華北電力科學研究院（西安）有限責任公司，西安 710075）

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

0 引言

隨著新建發電機組的自動化程度越來越高，以前需要通過電氣手段搭建的電氣控制邏輯漸漸轉變為DCS 系統的數字化邏輯，這使得電氣控制邏輯的自動化程度更高，復雜程度更高，對技術人員的要求也更高，本文通過兩種常見的復雜的電氣控制邏輯的分析探討總結經驗，希望對大家有所參考。

1 電氣邏輯分析

1.1 電氣邏輯一：同期并網邏輯

本文就兩個并網點機組（圖1 所示）進行邏輯探討，由于發電機組有GCB（發電機出口斷路器）和220kV 兩個并網點斷路器，所以該發電機組并網點和運行方式上與常規單元制發電機組相比更具靈活性，同時也對該發電機組一次設備的運行操作的要求更高。這樣的運行方式對并網的電氣同期控制邏輯來說更加靈活。

該發電機組至升壓站的一次設備組成上有兩個并網點斷路器，所以首先需要有選擇并網點的步驟；在并網操作的過程中，發電機組不能處于故障或非正常狀態，否則一旦并網就會對發電機組或者電網造成極大的沖擊，發生安全事故，所以在同期并網邏輯中需要加入發電機保護跳閘接點即發電機保護閉鎖同期合閘；同期裝置要進行并網操作，必須保證并網點兩側的電氣參數在并網定值的要求以內，即電壓幅值、頻率、相位等電氣參數符合要求，即同期比較步驟；根據國家電網頒布的電氣反事故措施中的要求，在同期合閘回路中必須串入同期檢查繼電器的接點，即同期安全檢查條件；再加上常規的同期裝置與DCS 及DEH 的溝通條件：同期裝置上電是DCS 操作閉合同期裝置帶電回路使同期裝置帶電；同期請求是同期裝置上電后進行自檢，自檢完畢后無異常則向DEH 發信號告知同期準備完畢可以隨時并網；同期允許則是在發電機組動力部分在接到同期請求的信號后，準備完畢通過DEH 系統發出的啟動同期裝置并網的命令。這樣該發電機組電氣并網控制邏輯就完善了。

邏輯整理如下：同期裝置上電→同期并網點選擇→同期請求→同期允許→同期比較→同期回路無閉鎖（包括同期檢查繼電器接點、發電機保護接點）→同期合閘。

1.2 電氣邏輯二：發電機解列邏輯

發電機組的解列分為正常解列和事故解列兩種，事故解列是指發電機組保護動作跳閘導致整個機組脫開電網停止運行。正常解列是指發電機組由于計劃或者其他非事故因素的需要，人為停止運行的操作，我們稱之為發電機組的正常解列操作，這里我們主要討論正常解列的電氣控制邏輯，常規的發電機組的解列操作一般有兩種。

①第一種發電機組解列操作主要考慮盡可能減小對發電機組和電網的沖擊效應。

由于發電機組與電網并列，要想減小解列對機組自身以及電網的沖擊，那么就要盡可能的減小發電機組的負荷，一般取小于該發電機組額定負荷的5%以下或者額定定子電流5%以下方可允許解列；要想正常解列，那么發電機組的并網點斷路器必須滿足一定的條件才可以操作即斷路器本身的操作條件。

一般有以下幾個方面：斷路器在合閘位置，斷路器只有處于合閘位置才能夠分閘。斷路器沒有操作回路斷線報警，操作回路斷線報警是反映斷路器是否能夠正常分合的標志，如果發操作回路斷線報警，那么控制系統發出的分閘指令在斷路器機構處就不會得到執行。彈簧未儲能報警，反映斷路器執行機構是否能夠快速分合。斷路器氣體壓力低報警，斷路器內部氣體可以幫助機構分斷電弧，所以氣體壓力要足夠才能起到相應的作用。串入以上例舉的閉鎖這樣發電機組常規解列邏輯就完善了。

整理如下：發電機組負荷（電流）小于定值→斷路器本體無異常（包括無控制回路斷線、彈簧未儲能、氣體壓力低等報警信號）→斷路器處于合閘狀態→手動發出分閘命令→發電機組解列。

②第二種發電機組解列操作主要考慮發電機組和電網的安全因素。

曾經某電廠在第一種解列操作后，動力部分的汽輪機主汽門無法完全閉合，導致汽輪機轉軸超速事故的發生。為了杜絕此類現象的產生，有了用發電機程跳逆功率保護解列的電氣控制邏輯。首先我們要了解發電機程跳逆功率保護的邏輯：發電機組主汽門關閉，發電機進入逆功率狀態（一般為額定功率的2%），經過短延時跳開并網點斷路器、滅磁開關等相應出口。

有了這個基礎，我們來了解這種解列方式，完全閉合發電機組主汽門，接著程跳逆功率保護動作發出跳閘指令，發電機組跳閘解列，由于是保護動作，所以對于發電機勵磁裝置會造成一定的沖擊，不會像第一種解列方式那么柔和。

整理邏輯如下：發電機組關閉主汽門→發電機程跳逆功率保護→保護動作出口（跳開并網斷路器、滅磁開關等）→發電機組解列。

2 結束語

由電氣控制邏輯的分析，我們總結可知，新建發電機組的數字化邏輯越來越復雜，電氣邏輯的個性化也越來越顯著，這就要求電氣技術人員要多加學習，細致的了解發電機組的具體情況，對電氣控制邏輯多加思考，制定出符合實際，對機組運行更加有利的電氣控制邏輯來。希望通過上述電氣控制邏輯分析對大家有所借鑒。

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