300兆瓦機組并聯(lián)控制邏輯的分析與改進
1設(shè)備概述李余江電廠2300MW汽輪機由哈爾濱汽輪機廠制造,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)實現(xiàn)。DEH控制方式分為四個部分:汽輪機超速控制、自動控制、手動控制和自啟動控制;ECS主要監(jiān)控發(fā)變組、啟動備用干式變壓器、開關(guān)、UPS等電氣設(shè)備,實現(xiàn)機組并網(wǎng)邏輯。這兩臺機組參與“西電東送”,每臺機組有三種運行方式:接入湖南電網(wǎng)運行;用輔助電源操作;接入廣東電網(wǎng)運行。當機組正常啟動時,必須通過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),機組并網(wǎng)過程采用以下方式:在汽輪機負荷升至3000r/min前,合上斷路器QF3、QF4,然后啟動備用干式變壓器帶廠用電運行;汽輪機負荷升至3000r/min后,同步裝置合上斷路器QF1、QF2,即接入湖南電網(wǎng)。負荷升至7kW左右后,斷開斷路器QF3、QF4,即機組帶廠用電運行;同時,QF5關(guān)閉時,接入廣東電網(wǎng)運行。如果機組直接接入廣東電網(wǎng)而沒有上述過程,當斷路器QF5閉合時,QF3和QF4必須同時斷開。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,上述機組在并網(wǎng)過程中的運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)信號來自ECS系統(tǒng),當機組在湖南電網(wǎng)或廣東電網(wǎng)運行時,認為機組已并網(wǎng)。當機組以輔助動力運行時,DEH采用速度控制。在原并網(wǎng)控制邏輯中(見圖2),當機組并入湖南電網(wǎng),負荷3000r/min穩(wěn)定運行時,調(diào)速器輸出跟蹤0,高壓調(diào)節(jié)閥開啟指令等于負荷REFERENCE);價值。當機組負荷升至7kW時,湖南電網(wǎng)切換到廠用電運行方式,并網(wǎng)信號消失,高壓調(diào)節(jié)閥開啟指令等于調(diào)速器輸出,即指令從參考值降至0,汽輪機轉(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)閥逐漸開啟,使機組負荷運行維持在3000r/min。
4并網(wǎng)邏輯缺陷當機組帶7kW負荷,從湖南電網(wǎng)運行方式切換到有廠用電運行方式時,高壓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,汽源切斷,汽輪機轉(zhuǎn)速迅速下降,頻率過低,造成很多廠用電設(shè)備跳閘,機組被迫停機,嚴重影響機組運行安全。
5并網(wǎng)邏輯修改在原并網(wǎng)控制邏輯中,當并網(wǎng)信號從1變?yōu)?時,高壓音關(guān)閉。這種邏輯對于普通機組來說是合理的(即廠用電總是掛在一個電網(wǎng)上),因為其廠用電不需要在兩個不同的電網(wǎng)之間來回切換,但是對于“西電東送”機組來說,這種邏輯需要改進。為了解決上述問題,DEH針對帶輔助電源的運行方式設(shè)計了一種特殊的電路,即DEH引入了來自ECS系統(tǒng)的帶輔助電源的運行信號。當該信號出現(xiàn)時,產(chǎn)生的500毫秒脈沖信號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)閥的開度。具體邏輯結(jié)構(gòu)見圖3 #p#分頁標題#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)機組的DEH設(shè)計提供了典型的“并網(wǎng)”控制邏輯。本文從電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來探討機組的并網(wǎng)過程,說明隨著控制系統(tǒng)集中度的提高,電氣系統(tǒng)與熱工專業(yè)的關(guān)系越來越密切,這就要求熱工專業(yè)人員對電氣專業(yè)的一些基礎(chǔ)知識更加熟悉,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用。
來源:中電網(wǎng)
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