陳永遠 鄭承新

【摘 要】柴油發(fā)電機組作為發(fā)電機組的交流保安電源在電廠中得到廣泛應用，柴油發(fā)電機組電氣控制柜的同期功能，在柴油發(fā)電機組電源并入發(fā)電機組低壓廠用電源時，具有實際應用意義。本文主要介紹了某電廠#3柴油發(fā)電機組電源與發(fā)電機組的交流保安段電源的同期改造，以及改造后柴油發(fā)電機組在手動和自動狀態(tài)存在的同期并列問題，并找出問題的根源，提出改進方法。

【關(guān)鍵詞】柴油發(fā)電機組 同期點 改造 改進

某電廠設(shè)計3臺300MW發(fā)電機組，每臺發(fā)電機組配置一臺快速啟動柴油發(fā)電機組，#1、#2、#3發(fā)電機組分別對應#1、#2、#3柴油發(fā)電機組。柴油發(fā)電機組的型號為ZIPL640P，生產(chǎn)廠家為浙江中高動力科技股份有限公司。柴油發(fā)電機組由可編程控制器PLC實現(xiàn)邏輯控制，柴油發(fā)電機組通過控制屏和電氣控制柜轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)柴油發(fā)電機組的手動、自動和試驗三種機組狀態(tài)的切換。柴油發(fā)電機組電氣控制柜具有手動狀態(tài)下同期功能和自動狀態(tài)下同期功能，通過手動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)或自動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)的A段、B段位置切換（轉(zhuǎn)換開關(guān)只有A段、B段兩個位置），可選擇交流保安A段、B段的同期投入，同期點為柴油發(fā)電機組出口開關(guān)。

1 #3柴油發(fā)電機同期點改造前介紹

1.1交流保安電源系統(tǒng)接線

如下圖（a）所示為#3發(fā)電機組的交流保安電源系統(tǒng)接線示意圖：

圖中3ZKK和4ZKK分別為交流保安PDCⅢA和PDCⅢB段的工作電源進線開關(guān)，電源取自#3發(fā)電機組的低壓廠用電；1ZKK和2ZKK分別為交流保安PDCⅢA和PDCⅢB段的備用電源進線開關(guān)，電源取自#3柴油發(fā)電機組；ZKK為#3柴油發(fā)電機組的出口開關(guān)，也是#3柴油發(fā)電機組電源與交流保安PDCⅢA和PDCⅢB段電源的同期開關(guān)。在兩交流保安段電壓正常時，柴油發(fā)電機組在手動狀態(tài)下手動啟動或在自動狀態(tài)下遠方啟動（DCS啟動或者緊急啟動按鈕啟動），開關(guān)ZKK不允許合閘。

1.2柴油發(fā)電機同期介紹

為保證交流保安電源系統(tǒng)運行安全，避免由于誤操作引起的柴油發(fā)電機組電源與低壓廠用電源的非同期并列，開關(guān)1ZKK和3ZKK，開關(guān)2ZKK和4ZKK在二次控制回路中具有以下邏輯關(guān)系：

（1）開關(guān)3ZKK在合閘狀態(tài)時，閉鎖開關(guān)1ZKK合閘；同樣開關(guān)1ZKK在合閘狀態(tài)時，閉鎖開關(guān)3ZKK合閘。

（2）開關(guān)4ZKK在合閘狀態(tài)時，閉鎖開關(guān)2ZKK合閘；同樣開關(guān)2ZKK在合閘狀態(tài)時，閉鎖開關(guān)4ZKK合閘。

在開關(guān)1ZKK和3ZKK、開關(guān)2ZKK和4ZKK邏輯條件的限制下，在#3柴油發(fā)電機組電源與交流保安PDCⅢA或PDCⅢB段電源進行同期時，無論是手動狀態(tài)下同期還是自動狀態(tài)下同期，開關(guān)1ZKK和2ZKK都需要在開關(guān)本體上強制合閘，才能將交流保安PDCⅢA和PDCⅢB段電源送至同期點。開關(guān)1ZKK和2ZKK，在就地合閘按鈕和遠方DCS合閘的正常操作方式下，將無法合閘，無法實現(xiàn)#3柴油發(fā)電機組電源與交流保安PDCⅢA或PDCⅢB段電源的同期。

2 #3柴油發(fā)電機同期點改造及存在的問題

2.1 同期點改造

為實現(xiàn)正常操作方式下#3柴油發(fā)電機組電源與交流保安PDCⅢA或PDCⅢB段電源的同期，對#3柴油發(fā)電機組電氣控制柜的同期功能進行了如下改造：

（1）改同期點為開關(guān)1ZKK和2ZKK，開關(guān)ZKK不再作為同期點。

（2）增加柴油發(fā)電機組同期合閘指令線至開關(guān)1ZKK和2ZKK，且同期合閘指令不受開關(guān)3ZKK和4ZKK合閘狀態(tài)的閉鎖。

（3）在同期繼電器的PLC控制邏輯條件中添加出口開關(guān)ZKK的合閘狀態(tài)，作為同期繼電器開始同期的PLC控制邏輯條件之一。

（4）修改柴油發(fā)電機組在手動狀態(tài)下出口開關(guān)ZKK的合閘PLC控制邏輯。柴油發(fā)電機組在手動狀態(tài)下手動啟動，成功建立電壓和達到轉(zhuǎn)速時，允許手動合閘出口開關(guān)ZKK。

（5）修改柴油發(fā)電機組在自動狀態(tài)下出口開關(guān)ZKK的合閘PLC控制邏輯。柴油發(fā)電機組在自動狀態(tài)下遠方啟動，成功建立電壓和達到轉(zhuǎn)速時，自動合閘出口開關(guān)ZKK。

經(jīng)過上述改造之后，#3柴油發(fā)電機組電源與交流保安PDCⅢA或PDCⅢB段電源的同期如下：

（1）交流保安PDCⅢA或PDCⅢB段電源電壓正常，柴油發(fā)電機組在手動狀態(tài)，手動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)在A或B段位置，手動啟動柴油發(fā)電機組，成功建立電壓和達到轉(zhuǎn)速后，手動合出口開關(guān)ZKK，同期繼電器開始工作，待同期條件滿足，發(fā)指令合開關(guān)1ZKK或2ZKK。

（2）交流保安PDCⅢA或PDCⅢB段電源電壓正常，柴油發(fā)電機組在自動狀態(tài)，自動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)在A或B段位置，遠方啟動柴油發(fā)電機組，成功建立電壓和達到轉(zhuǎn)速后，自動合出口開關(guān)ZKK，同期繼電器開始工作，待同期條件滿足，發(fā)指令合開關(guān)1ZKK或2ZKK。

2.2改造后存在的問題

上述同期點改造在試驗過程中看似合理、成功，但卻存在問題。在兩交流保安段母線電壓正常時，柴油發(fā)電機組在自動狀態(tài)下，處于備用狀態(tài)。發(fā)電廠集控運行規(guī)程中規(guī)定：柴油發(fā)電機組需定期進行啟動試驗。運行人員在每次做啟動試驗時，遠方啟動柴油發(fā)電機組，啟動成功之后，出口開關(guān)自動合閘，柴油發(fā)電機組電源就會與交流保安段電源同期并列。這樣就增加了柴油發(fā)電機組電源與交流保安段電源非同期并列的危險次數(shù)。柴油發(fā)電機組在手動狀態(tài)下啟動，如果出口開關(guān)合閘，也會出現(xiàn)在自動狀態(tài)的問題。

3 問題產(chǎn)生的原因及改進辦法

3.1 問題產(chǎn)生的原因

下圖（b）為廠家資料圖紙中PLC邏輯控制回路截圖。圖中K1、

圖（b）

K2、K3分別為柴油發(fā)電機組的手動、試驗、自動狀態(tài)接點，SA2、SA3分別為手動同期投入、自動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)，K14、K15分別為保安A段同期投入繼電器、保安B段同期投入繼電器。

從圖中接線可以看出，柴油發(fā)電機組在手動狀態(tài)，K1接點閉合，如果想手動啟動柴油發(fā)電機組，SA2轉(zhuǎn)換開關(guān)只能在交流保安A段同期投入位置或交流保安B段同期投入位置，這樣才能滿足柴油發(fā)電機組手動狀態(tài)啟動的邏輯條件。同樣柴油發(fā)電機組在自動狀態(tài)，K3接點閉合，如果想遠方啟動柴油發(fā)電機組，SA3轉(zhuǎn)換開關(guān)只能在交流保安A段同期投入位置或交流保安B段同期投入位置，這樣才能滿足柴油發(fā)電機組自動狀態(tài)啟動的邏輯條件。這也就是為什么手動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2、自動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3只有A、B兩個轉(zhuǎn)換位置的原因。也就明確了在交流保安段電壓正常時，柴油發(fā)電機組在自動或手動狀態(tài)下啟動，出口開關(guān)合閘之后，將會啟動同期的原因。

3.2 改進方法

經(jīng)過上述的原因分析，為從根本上解決同期點改造后出現(xiàn)的問題，使柴油發(fā)電機組在手動和自動狀態(tài)下的同期功能，都可以按需求投入或退出，改進方法如下：

（1）修改K1、K3接點接線分別到2個PLC備用輸入端子，并修改PLC控制邏輯，K1接點閉合即為柴油發(fā)電機組手動狀態(tài)，K3接點閉合即為柴油發(fā)電機組自動狀態(tài)。

（2）取消K2接點接線。

（3）修改PLC輸入端子0.0、0.1、0.2、0.3在PLC控制邏輯中的定義分別為交流保安A段手動同期投入、交流保安B段手動同期投入、交流保安A段自動同期投入、交流保安B段自動同期投入。并修改PLC控制邏輯，0.0、0.2端子開入信號分別與出口開關(guān)合閘狀態(tài)構(gòu)成與的關(guān)系作為交流保安A段同期投入繼電器K14的邏輯動作條件，0.1、0.3端子開入信號分別與出口開關(guān)合閘狀態(tài)構(gòu)成與的關(guān)系作為交流保安B段同期投入繼電器K15的邏輯動作條件。

（4）更換交流保安A、B段手動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2和交流保安A、B段自動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3為三位置轉(zhuǎn)換開關(guān)，即分別代表A段、B段、同期解除（此位時A、B兩側(cè)接點都不接通）。

4結(jié)語

通過上述改進方法，使柴油發(fā)電機組的手動狀態(tài)接線與手動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)的接線和柴油發(fā)電機組自動狀態(tài)接線與自動同期投入轉(zhuǎn)換開關(guān)的接線，在PLC接線端子上區(qū)分開，從而使輸入端子在PLC的邏輯定義和應用上區(qū)分開，同樣也使柴油發(fā)電機組在手動和自動狀態(tài)的同期功能可以按照需求投入或者退出，從根本上解決#3柴油發(fā)電機同期點改造后出現(xiàn)的問題。

參考文獻：

[1] 斯里蘭卡普特拉姆燃煤電站3×300兆瓦燃煤電站二期圖紙，60-F5222S-D0802.

[2] 柴油發(fā)電機組技術(shù)資料.

[3] 斯里蘭卡普特拉姆3×300兆瓦燃煤電站集控運行規(guī)程（第四版）.2015.4.