300兆瓦機(jī)組并聯(lián)控制邏輯的分析與改進(jìn)
1設(shè)備概述李余江電廠2300MW汽輪機(jī)由哈爾濱汽輪機(jī)廠制造,數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)和電氣控制系統(tǒng)(ECS)由北京貝利公司的Symphony集散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。DEH控制方式分為四個(gè)部分:汽輪機(jī)超速控制、自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和自啟動(dòng)控制;ECS主要監(jiān)控發(fā)變組、啟動(dòng)備用干式變壓器、開(kāi)關(guān)、UPS等電氣設(shè)備,實(shí)現(xiàn)機(jī)組并網(wǎng)邏輯。這兩臺(tái)機(jī)組參與“西電東送”,每臺(tái)機(jī)組有三種運(yùn)行方式:接入湖南電網(wǎng)運(yùn)行;用輔助電源操作;接入廣東電網(wǎng)運(yùn)行。當(dāng)機(jī)組正常啟動(dòng)時(shí),必須通過(guò)這三種方式向廣東電網(wǎng)送電。從圖1可以看出,500千伏線路接入廣東電網(wǎng),110千伏線路接入湖南電網(wǎng),兩條6kV母線配有廠用電。為防止廣東電網(wǎng)與湖南電網(wǎng)并網(wǎng),機(jī)組并網(wǎng)過(guò)程采用以下方式:在汽輪機(jī)負(fù)荷升至3000r/min前,合上斷路器QF3、QF4,然后啟動(dòng)備用干式變壓器帶廠用電運(yùn)行;汽輪機(jī)負(fù)荷升至3000r/min后,同步裝置合上斷路器QF1、QF2,即接入湖南電網(wǎng)。負(fù)荷升至7kW左右后,斷開(kāi)斷路器QF3、QF4,即機(jī)組帶廠用電運(yùn)行;同時(shí),QF5關(guān)閉時(shí),接入廣東電網(wǎng)運(yùn)行。如果機(jī)組直接接入廣東電網(wǎng)而沒(méi)有上述過(guò)程,當(dāng)斷路器QF5閉合時(shí),QF3和QF4必須同時(shí)斷開(kāi)。如果該聯(lián)鎖失敗,廣東電網(wǎng)和湖南電網(wǎng)將相互連接,造成重大事故。因此,上述機(jī)組在并網(wǎng)過(guò)程中的運(yùn)行方式必須安全可靠。3原并網(wǎng)控制邏輯及分析在DEH控制邏輯中,并網(wǎng)信號(hào)來(lái)自ECS系統(tǒng),當(dāng)機(jī)組在湖南電網(wǎng)或廣東電網(wǎng)運(yùn)行時(shí),認(rèn)為機(jī)組已并網(wǎng)。當(dāng)機(jī)組以輔助動(dòng)力運(yùn)行時(shí),DEH采用速度控制。在原并網(wǎng)控制邏輯中(見(jiàn)圖2),當(dāng)機(jī)組并入湖南電網(wǎng),負(fù)荷3000r/min穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),調(diào)速器輸出跟蹤0,高壓調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟指令等于負(fù)荷REFERENCE);價(jià)值。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷升至7kW時(shí),湖南電網(wǎng)切換到廠用電運(yùn)行方式,并網(wǎng)信號(hào)消失,高壓調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟指令等于調(diào)速器輸出,即指令從參考值降至0,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速降低,調(diào)速器輸出在轉(zhuǎn)速偏差作用下逐漸增大,高壓調(diào)節(jié)閥逐漸開(kāi)啟,使機(jī)組負(fù)荷運(yùn)行維持在3000r/min。
4并網(wǎng)邏輯缺陷當(dāng)機(jī)組帶7kW負(fù)荷,從湖南電網(wǎng)運(yùn)行方式切換到有廠用電運(yùn)行方式時(shí),高壓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,汽源切斷,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降,頻率過(guò)低,造成很多廠用電設(shè)備跳閘,機(jī)組被迫停機(jī),嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行安全。
5并網(wǎng)邏輯修改在原并網(wǎng)控制邏輯中,當(dāng)并網(wǎng)信號(hào)從1變?yōu)?時(shí),高壓音關(guān)閉。這種邏輯對(duì)于普通機(jī)組來(lái)說(shuō)是合理的(即廠用電總是掛在一個(gè)電網(wǎng)上),因?yàn)槠鋸S用電不需要在兩個(gè)不同的電網(wǎng)之間來(lái)回切換,但是對(duì)于“西電東送”機(jī)組來(lái)說(shuō),這種邏輯需要改進(jìn)。為了解決上述問(wèn)題,DEH針對(duì)帶輔助電源的運(yùn)行方式設(shè)計(jì)了一種特殊的電路,即DEH引入了來(lái)自ECS系統(tǒng)的帶輔助電源的運(yùn)行信號(hào)。當(dāng)該信號(hào)出現(xiàn)時(shí),產(chǎn)生的500毫秒脈沖信號(hào)使速度控制器輸出跟蹤參考值,然后速度控制器根據(jù)速度偏差調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。具體邏輯結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
結(jié)論李余江電廠并網(wǎng)邏輯的完善為西電東送跨網(wǎng)機(jī)組的DEH設(shè)計(jì)提供了典型的“并網(wǎng)”控制邏輯。本文從電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)探討機(jī)組的并網(wǎng)過(guò)程,說(shuō)明隨著控制系統(tǒng)集中度的提高,電氣系統(tǒng)與熱工專業(yè)的關(guān)系越來(lái)越密切,這就要求熱工專業(yè)人員對(duì)電氣專業(yè)的一些基礎(chǔ)知識(shí)更加熟悉,以便更好地與電氣專業(yè)人員交流,使DEH和ECS的邏輯更加合理和實(shí)用。
來(lái)源:中電網(wǎng)
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