安福旺 殷麗梅 張永龍

摘 要：為了驗證保安PC段上各負(fù)載保護裝置、柴油機控制器等各控制元件參數(shù)的配合是否合理，需要進行保安電源切換及柴油發(fā)電機啟動后帶負(fù)載試驗，但在進行柴油發(fā)電機同時接帶保安PCA和PCB段試驗時出現(xiàn)了失敗，通過分析整個試驗過程，發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)電機控制器中的“低電壓保護”對柴油發(fā)電機啟動后能否成功接帶負(fù)載影響較大，最后根據(jù)試驗過程中的錄波圖合理地整定了“低電壓保護”電壓定值和時間定值，重新進行了保安段電源切換試驗，試驗成功，徹底解決了此問題。

關(guān)鍵詞：保安電源；柴油發(fā)電機；低電壓保護；ATS

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.035

0 引言

火力發(fā)電廠的柴油發(fā)電機保安電源是發(fā)電機組安全停運的重要保障，目前國內(nèi)發(fā)電廠使用的柴油機大部分為純進口機組，柴油機的控制器、調(diào)速裝置和發(fā)電機的調(diào)壓裝置也都為進口設(shè)備，由于以上設(shè)備平時基本處于免維護狀態(tài)，因此對設(shè)備的說明書、圖紙和內(nèi)部邏輯基本沒有全面掌握，尤其是控制器內(nèi)部的參數(shù)沒有進行認(rèn)真分析和設(shè)置，全部是廠家調(diào)試好后便拿來使用，當(dāng)其中的一些參數(shù)設(shè)置不合理但在現(xiàn)場試驗中未發(fā)現(xiàn)時，將導(dǎo)致真正發(fā)生事故后柴油發(fā)電機不能帶負(fù)荷正常運行，嚴(yán)重威脅發(fā)電機組的安全運行，本文通過模擬發(fā)電機組事故停機后運行設(shè)備，對柴油發(fā)電機接帶事故情況下所有負(fù)荷進行了試驗，發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)電機控制器內(nèi)參數(shù)設(shè)置不合理，導(dǎo)致柴油機啟動后帶負(fù)荷失敗，通過進一步分析，找到了根本原因并徹底解決了此問題。

1 發(fā)電廠保安電源系統(tǒng)簡述

（1）某發(fā)電廠1、2號機保安段分別由保安PCA段、PCB段和保安PC段三段組成，每臺機組配置1臺柴油發(fā)電機組。

（2）以2號機組為例，2號機工作PCA段通過11Q開關(guān)、工作PCB段通過12Q開關(guān)分別為保安PCA段供電，11Q為ATS1的主電源，12Q為ATS1的備用電源，事故情況下保安PC段通過柴油發(fā)電機側(cè)1Q為保安PCA段供電，Q01、1Q，11Q，12Q開關(guān)為常合狀態(tài)，11Q與12Q之間的電源切換由GE公司生產(chǎn)的ATS1實現(xiàn)；當(dāng)保安PCA段母線失電后，由ACTS1控制器發(fā)出啟動柴油發(fā)電機指令；同理2號機工作PCA段通過21Q開關(guān)、工作PCB段通過22Q開關(guān)分別為保安PCB段供電，22Q為ATS2的主電源，21Q為ATS2的備用電源，事故情況下保安PC段通過柴油發(fā)電機側(cè)2Q為保安PCB段供電。Q01、2Q，21Q，22Q開關(guān)為常合狀態(tài)，21Q與22Q之間的電源切換由GE公司生產(chǎn)的ATS2實現(xiàn)，當(dāng)保安PCB段母線失電后，由ACTS2控制器發(fā)出啟動柴油發(fā)電機指令。

2 保安段電源切換裝置參數(shù)設(shè)置

（1）為了與高壓廠用電源切換時間和系統(tǒng)電壓波動時間配合，保安PCA段、PCB段由主電源切換至備用電源ATS裝置內(nèi)部設(shè)置延時2S。

（2）為了與ATS切換時間配合，ACTS檢測保安PC段母線失壓延時3S啟動柴油發(fā)電機組。

3 保安段電源切換試驗

（1）2號機保安PCA、B段電源同時切換至柴油發(fā)電機接帶，切換時保安段上所接負(fù)荷為：

2號機保安PCA段運行負(fù)荷60kW，試驗時實測總電流為121A； PCB段運行負(fù)荷62kW，試驗時實測總電流為127A。

（2）2號機保安PCA、B段負(fù)荷同時切換至柴油發(fā)電機接帶。

柴油發(fā)電機啟動建立電壓后，將保安PCA、B段負(fù)荷同時切換至柴油發(fā)電機接帶，柴油發(fā)電機瞬間報“欠壓停機”，柴油發(fā)電機停運，試驗失敗。

4 2號柴油發(fā)電機組同時接帶保安PCA、B段失敗原因分析

柴油發(fā)電機進行保安PCA段或保安PCB段單段電源切換試驗，柴油發(fā)電機運行平穩(wěn)；但同時接帶保安PCA、B段后柴油機組控制器報“欠壓停機”，后者較前者柴油發(fā)電機接帶的負(fù)荷變大了一倍，經(jīng)仔細(xì)檢查控制器內(nèi)部參數(shù)發(fā)現(xiàn)低電壓保護共設(shè)置2段，分別為：低電壓I段339V，延時時間0秒，報警；低電壓II段318V，延時時間0秒，停機，由錄波圖可以看出，柴油發(fā)電機接帶負(fù)荷時最低電壓為282.9V（0.7Un），從而確認(rèn)保安PCA、B段電源同時由柴油發(fā)電機接帶失敗的原因為控制器內(nèi)低電壓保護延時時間較短為0s，不能躲過保安段電動機重啟動時的電壓跌落時間，隨后將此保護延時由0s改為3s，即低電壓保護定值為：低電壓I段339V，延時時間3秒，報警；低電壓II段318V，延時時間3秒，停機，再次進行了相同試驗。

5 修改柴油發(fā)電機控制器內(nèi)參數(shù)后保安段切換試驗

保持2號機保安PCA、B段所帶負(fù)荷不變的情況下，修改柴油發(fā)電機控制器內(nèi)參數(shù)后重新對2號機保安PCA、B段進行了2次同時切換試驗均成功。

2號機保安PCA、B段同時切換至柴油發(fā)電機時柴油發(fā)電機電壓、電流錄波。

柴油發(fā)電機帶負(fù)載時電壓最低值為262.4V（0.65Un），電壓跌落至318.8V（0.8Un）持續(xù)時間1.3秒，柴油發(fā)電機控制器內(nèi)“欠壓停機”保護延時時間為3秒，可以躲過電動機啟動時的電壓跌落。

柴油發(fā)電機帶負(fù)載時電動機成組啟動時間為0.85秒，電流最高值為5.499*1500/5=1635A（1.3In），柴油發(fā)電機控制器內(nèi)“過流保護”為反時限，當(dāng)電流為1.3倍額定電流時，動作時間為52秒，可以躲過電動機成組啟動時間。

6 結(jié)論

通過對2號機組保安PCA、B段的電源切換試驗發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)電機同時接帶保安PCA、B段負(fù)載時電壓最低值為262.4V（0.65Un），電壓跌落至318.8V（0.8Un）持續(xù)時間1.3秒內(nèi)。目前柴油發(fā)電機低電壓停機延時定值整定為3s可以躲過電動機啟動時的電壓跌落；電動機成組啟動時的最低電壓為0.65Un，符合《DL/T 5153-2014火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)程》“4.6.1條成組電動機自起動時廠用母線電壓的校驗中低壓廠用母線自啟動電壓大于60%Un”的要求。

參考文獻：

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