浅析热电厂电气控制系统的设计与实现

张凯生 ,姜春晓（郑州市郑东新区热电有限公司,郑州 450000）

浅析热电厂电气控制系统的设计与实现

张凯生 ,姜春晓
（郑州市郑东新区热电有限公司,郑州 450000）

本文将对热电厂ECS纳入DCS的控制范围进行分析，并对热电厂ECS主要控制逻辑进行研究，并在此基础上探索电气控制系统优化措施。

热电厂；电气控制；逻辑

1 热电厂ECS纳入DCS的控制范围

1.1 单元机组电气部分

第一部分包括相关接地刀闸、刀闸、开关和主变、发电机。第二部分包括励磁控制系统。第三部分包括自动准同期装置。第四部分包括发变阻保护装置、故障录波器。第五部分包括6KV母线工作/备用电源分至开关。第六部分包括6kv厂用电快切装置。第七部分包括低压工作变压器6KV、380V及相关开关。第八部分包括保安段工作/备用分支开关。第九部分包括柴油机组。直流系统、UPS系统D由CS进行监视。

1.2 公用电气部分

第一部分包括高压启备及相关刀闸、开关。第二部分包括6KV公用段母线电源开关。第三部分包括输煤变、化水变、公用变、码头变6KV、380V及相关开关，由独立装置实现AVR、ASS主设备保护、厂用电快切装置的功能，并有通讯接口和硬接线与DCS相联。

2 热电厂ECS主要控制逻辑

2.1 高压启变控制逻辑

相关刀闸高压启备变有载调压控制系统、高压启备变220KV断路器是高压启备变控制逻辑的主要构成部分。第一，共有17个档位存在于高压启备变有载调压系统，显示分别为9A、9、9C的为中间档。为实现高压启备变的升压可通过在ECS监控画面上操作对档位进行改变。逻辑应对档位上调和下调进而闭锁，当档位处于17档或1档时。第二，高压启变220KV侧断路器逻辑、允许合闸条件包括：对断路器母线侧接地闸刀进行分闸操作；让Q3、Q4一个处于分闸状态，另一个处于闭闸状态。同时，保证断路器本身能够处于正常状态。另外，将机组6KV母线工作/备用电源进线断路器充分发挥其功能，可将其设置在分闸位置；实行远方控制断路器[1]。

2.2 发电机出口断路器控制逻辑

发电机出口断路器应设置为发电机同期点状体，采用的顺控并网方式，由控制逻辑与同期装置共同完成。将顺空逻辑划分为五部：第一，将汽机转速控制在2950r/min，无保护操作存在于励磁系统、发电机出口断路器、主变、发电机。第二，合灭开关与励磁系统自动位后。第三，当发电机出口升至于95%U，同时，其同期装置处于正常状态的情况下，应发送同期请求至DEΗ。第四，DEΗ返回并允许同期装置投入，通过DCS自动投入由同期装置。

2.3 6KV厂用电源控制逻辑

第一，厂用电快切装置。将厂用电快切装置设置与每段高压厂用母线，并与DCS相独立，以硬线接线方式与DCS进行信息交换，使切换闭锁、远方复位、正常切换通过DCS控制快切装置实现。对正常切换进行启动的条件：快切装置无告警、闭锁，处于正常状态；6KV母线无保护操作，处于正常状态；工作/备用电源进线断路器有一个在合闸位置，并处于正常状态。根据本公司的实际情况，在正常运行的情况下，MFC-2000-2型微机场就是用厂电快切装置投入运行的，并且快切装置的方法分为两种，即手动切换和自动切换，采用手动切换时要选择并联的方式，而自动切换方式要选择串联的方式。而如果运行方式出现异常，即启备变故障退出运行情况，在这种情况下，本公司可通过061A、061B、062A、062B恢复#1机与#2机厂用电之间联系，但是采用这种运行方式时，要提请公司总工的批准，否则将不能采用这种方法。

第二，6KV断路器控制逻辑。（1）6KV备用电源进线断路器采取合闸操作时，应注意以下几点问题：当6KV备用电源进线断路器位于正常状态时；无保护操作存在于无压的6KV母线；当高压启备变220KV断路器需位于合位状态时；当6KV工作分支断路器位于分位状态；（2）6KV工作电源进线断路器采取合闸操作时，需具备以下几个条件：当6KV工作电源进线断路器位于正常状态时；当无保护操作存在于无压6KV母线时；当6KV备用分支断路器位于分位状态。

2.4 380V低压厂用电源控制逻辑

有两段母线存在于380VPC，并有两个进线断路器和一个分断路器设置于母线上。“A段带B段”、“B段带A段”的顺空按钮设置于ECS控制画面上。低厂变低压侧断路器在以下情况下可以进行合闸操作：低厂变高压侧断路器处于合闸状态；无保护操作存在于380V母线[2]。

3 电气控制系统优化建议

从ECS信息处理能力强、运算速度快的特点出发，优化一下一些控制逻辑：第一，AVC控制逻辑：应充分发挥ECS的强大逻辑处理功能，并集合相关功能，令机组运行在异常情况下，AVC装置能够自动退出进行设置。第二，保安段控制逻辑：当机组处于正常运行的状况下时，保安A段1ZK、3ZK、5ZK所处位置分别为分闸、合闸、合闸。在保安母线处于失压状态时，以ECS为依据，如果1ZK处于正常状态，则切换到由1ZK供电；当1ZK进线PT处于无压状态，则需利用柴油发电机进行供电。

4 厂用电系统操作的一般规定

本公司关于厂用电系统操作规定如下：一是要变革厂用系统的运行和操作方式，应经过值长的批准。并且要严格执行操作监护及复诵制，除了事故处理之外，所有的操作都要按规定填写操作票。二是在进行倒闸操作过程中，应对变压器和环并回路是否存在过载可能等问题进行综合考虑。三是除正常倒换供电电源外，双回路的母线或专用盘、动力箱均不得并列运行。在事故处理中倒换专用盘或动力箱的供电电源时，应先断开专用盘或动力箱上的运行电源，后合上备用电源。四是厂用6kV和380V母线停电操作时，应先停用该母线上的各供电负荷回路，拉开各断路器和隔离开关后，再停母线。

5 结语

本文分析了热电厂ECS纳入DCS的控制范围，在此基础上研究了热电厂ECS主要控制逻辑，进而对电气控制系统优化措施进行了探索。但本文还存在一定局限，希望相关行业人员能够加强重视，不断提升热电厂电气控制系统的水平，保证电厂的安全运行。

[1]董赞宇.浅谈DCS系统在电厂电气控制系统中的应用[J].科技与企业,2013(08):303.

[2]张俊英.论如何提高电厂电气控制系统的安全运行管理[J].中国高新技术企业,2013(09):150-151.

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