淺析熱電廠電氣控制系統的設計與實現

張凱生+姜春曉

摘 要：本文將對熱電廠ECS納入DCS的控制范圍進行分析，并對熱電廠ECS主要控制邏輯進行研究，并在此基礎上探索電氣控制系統優化措施。

關鍵詞：熱電廠;電氣控制;邏輯

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.173

1 熱電廠ECS納入DCS的控制范圍

1.1 單元機組電氣部分

第一部分包括相關接地刀閘、刀閘、開關和主變、發電機。第二部分包括勵磁控制系統。第三部分包括自動準同期裝置。第四部分包括發變阻保護裝置、故障錄波器。第五部分包括6KV母線工作/備用電源分至開關。第六部分包括6kv廠用電快切裝置。第七部分包括低壓工作變壓器6KV、380V及相關開關。第八部分包括保安段工作/備用分支開關。第九部分包括柴油機組。直流系統、UPS系統D由CS進行監視。

1.2 公用電氣部分

第一部分包括高壓啟備及相關刀閘、開關。第二部分包括6KV公用段母線電源開關。第三部分包括輸煤變、化水變、公用變、碼頭變6KV、380V及相關開關，由獨立裝置實現AVR、ASS主設備保護、廠用電快切裝置的功能，并有通訊接口和硬接線與DCS相聯。

2 熱電廠ECS主要控制邏輯

2.1 高壓啟變控制邏輯

相關刀閘高壓啟備變有載調壓控制系統、高壓啟備變220KV斷路器是高壓啟備變控制邏輯的主要構成部分。第一，共有17個檔位存在于高壓啟備變有載調壓系統，顯示分別為9A、9、9C的為中間檔。為實現高壓啟備變的升壓可通過在ECS監控畫面上操作對檔位進行改變。邏輯應對檔位上調和下調進而閉鎖，當檔位處于17檔或1檔時。第二，高壓啟變220KV側斷路器邏輯、允許合閘條件包括：對斷路器母線側接地閘刀進行分閘操作;讓Q3、Q4一個處于分閘狀態，另一個處于閉閘狀態。同時，保證斷路器本身能夠處于正常狀態。另外，將機組6KV母線工作/備用電源進線斷路器充分發揮其功能，可將其設置在分閘位置;實行遠方控制斷路器[1]。

2.2 發電機出口斷路器控制邏輯

發電機出口斷路器應設置為發電機同期點狀體，采用的順控并網方式，由控制邏輯與同期裝置共同完成。將順空邏輯劃分為五部：第一，將汽機轉速控制在2950r/min，無保護操作存在于勵磁系統、發電機出口斷路器、主變、發電機。第二，合滅開關與勵磁系統自動位后。第三，當發電機出口升至于95%U，同時，其同期裝置處于正常狀態的情況下，應發送同期請求至DEH。第四，DEH返回并允許同期裝置投入，通過DCS自動投入由同期裝置。

2.3 6KV廠用電源控制邏輯

第一，廠用電快切裝置。將廠用電快切裝置設置與每段高壓廠用母線，并與DCS相獨立，以硬線接線方式與DCS進行信息交換，使切換閉鎖、遠方復位、正常切換通過DCS控制快切裝置實現。對正常切換進行啟動的條件：快切裝置無告警、閉鎖，處于正常狀態;6KV母線無保護操作，處于正常狀態;工作/備用電源進線斷路器有一個在合閘位置，并處于正常狀態。根據本公司的實際情況，在正常運行的情況下，MFC-2000-2型微機場就是用廠電快切裝置投入運行的，并且快切裝置的方法分為兩種，即手動切換和自動切換，采用手動切換時要選擇并聯的方式，而自動切換方式要選擇串聯的方式。而如果運行方式出現異常，即啟備變故障退出運行情況，在這種情況下，本公司可通過061A、061B、062A、062B恢復#1機與#2機廠用電之間聯系，但是采用這種運行方式時，要提請公司總工的批準，否則將不能采用這種方法。

第二，6KV斷路器控制邏輯。（1）6KV備用電源進線斷路器采取合閘操作時，應注意以下幾點問題：當6KV備用電源進線斷路器位于正常狀態時;無保護操作存在于無壓的6KV母線;當高壓啟備變220KV斷路器需位于合位狀態時;當6KV工作分支斷路器位于分位狀態;（2）6KV工作電源進線斷路器采取合閘操作時，需具備以下幾個條件：當6KV工作電源進線斷路器位于正常狀態時;當無保護操作存在于無壓6KV母線時;當6KV備用分支斷路器位于分位狀態。

2.4 380V低壓廠用電源控制邏輯

有兩段母線存在于380VPC，并有兩個進線斷路器和一個分斷路器設置于母線上。“A段帶B段”、“B段帶A段”的順空按鈕設置于ECS控制畫面上。低廠變低壓側斷路器在以下情況下可以進行合閘操作：低廠變高壓側斷路器處于合閘狀態;無保護操作存在于380V母線[2]。

3 電氣控制系統優化建議

從ECS信息處理能力強、運算速度快的特點出發，優化一下一些控制邏輯：第一，AVC控制邏輯：應充分發揮ECS的強大邏輯處理功能，并集合相關功能，令機組運行在異常情況下，AVC裝置能夠自動退出進行設置。第二，保安段控制邏輯：當機組處于正常運行的狀況下時，保安A段1ZK、3ZK、5ZK所處位置分別為分閘、合閘、合閘。在保安母線處于失壓狀態時，以ECS為依據，如果1ZK處于正常狀態，則切換到由1ZK供電;當1ZK進線PT處于無壓狀態，則需利用柴油發電機進行供電。

4 廠用電系統操作的一般規定

本公司關于廠用電系統操作規定如下：一是要變革廠用系統的運行和操作方式，應經過值長的批準。并且要嚴格執行操作監護及復誦制，除了事故處理之外，所有的操作都要按規定填寫操作票。二是在進行倒閘操作過程中，應對變壓器和環并回路是否存在過載可能等問題進行綜合考慮。三是除正常倒換供電電源外，雙回路的母線或專用盤、動力箱均不得并列運行。在事故處理中倒換專用盤或動力箱的供電電源時，應先斷開專用盤或動力箱上的運行電源，后合上備用電源。四是廠用6kV和380V母線停電操作時，應先停用該母線上的各供電負荷回路，拉開各斷路器和隔離開關后，再停母線。

5 結語

本文分析了熱電廠ECS納入DCS的控制范圍，在此基礎上研究了熱電廠ECS主要控制邏輯，進而對電氣控制系統優化措施進行了探索。但本文還存在一定局限，希望相關行業人員能夠加強重視，不斷提升熱電廠電氣控制系統的水平，保證電廠的安全運行。

參考文獻：

[1]董贊宇.淺談DCS系統在電廠電氣控制系統中的應用[J].科技與企業，2013（08）：303.

[2]張俊英.論如何提高電廠電氣控制系統的安全運行管理[J].中國高新技術企業，2013（09）：150-151.endprint