300MW火力发电厂交流事故保安电源配置方案探讨

300MW火力发电厂交流事故保安电源配置方案探讨
作者：罗春明
来源：《决策探索·收藏天下（中旬刊）》 2018年第7期
摘要：随着我国经济的不断发展，供电负荷越来越高，为了满足供电的需求，火力发电厂
往往处于高负荷运转状态。

在300MW火力发电厂发电的过程中，一些设备需要进行连续的供电，一旦发生了停电的事故，不仅会对生产带来很大的影响，还会直接影响到设备和人员的安全性。

为了有效避免这一状况的出现，都会配置事故保安电源，及时对设备进行应急供电。

为此，文
章对300MW火力发电厂交流事故保安电源配置方案进行探讨，希望对促进我国电力事业的发展，可以起到有利的作用。

关键词：300MW；火力发电厂；交流事故保安电源配置；方案探讨
交流事故电源主要用于工作电源发生故障，不能进行正常的供电，为了保证机炉设备的安全，让设备得到快速的重启，防止危机设备和人员的安全，所必须要配置的安全电源。

目前在
交流保安电源中经常是采用柴油发电机组进行供电，每台300MW机组设置一台柴油发电机组，
交流保安母线段应该采用单母线接线，按机组进行分段的方法。

一、常规的断路器切换电源的接线方案
在该方案中，每台机组都要设置一台柴油发电机组，机组的保安电源分别接在保安A段和
保安B段，工作电源由断路器接入到工作电源上，备用电源经过断路器接入到柴油发电机组上，当保安段发生了失电的现象后，柴油发电机组就会启动，工作电源的断路器就会发挥作用，柴
油机发电机组的断路器就会合上，由柴油发电机组进行供电。

当电源恢复后，电源就会直接恢
复供电，柴油发电机组的断路器就会发挥出作用，由工作电源来提供电力供应。

采用该电源布置模式的缺陷。

在断路器实际使用的过程中，经常会发生失效的情况，导致
断路器错误的导通或者断开，如果在正常的工作状态下，进行柴油机错误的投切，不仅容易造
成对人员的伤害，还会导致负荷倒送的现象，严重时很容易造成设备的损害。

断路器的切换是
靠继电器及断路器辅助接点完成，各继电器的质量和性能将影响切换的可靠性，一个断路器的
实效，就有可能导致整个系统的故障。

断路器切换接线方案需要单设同期装置，以便进行柴油
发电机组带负载试验，试验后恢复供电采用常规串联切换，容易对保安段负荷造成，且整个过
程操作比较复杂，容易出现误操作的情况。

二、自动转换开关电器接线方案
整个系统由ATS开路切换开关、CTTS闭路切换开关、ZKK柴油发电机出口开关、1A01保安
段工作电源进线开关、1 801保安段备用电源进线开关、N正常电源端、E紧急电源端、负载端
构成。

ATS开关属于一种双投开关，其具有快速切换的能力，另配有可程控微处理机控制器，可以进行自主的参数设置。

负载接入到L端，在一般的下由工作电源进行供电，当设备工作电
源出现故障后，可以自动切换到备用电源进行供电，有柴油发电机组进行供电，在整个切换的
过程中，会出现短暂的失电过程，当恢复到正常的电源供电后，可以自动切换到正常电源供电，在该过程中，也会存在短暂的失电现象。

CTTS属于一种自动断电切换开关，可以完成对设备的不断电电源切换，能够检测各电源的
实际工作状态，可以采用程序控制的方式，在使用时需要进行相应参数的设置。

在CCTS切换的
过程中，先由正常电源进行供电，当正常供电出现意外后，就会被传感器检测到，应急电源会
被自动切入到回路当中，并将工作电源断开。

当工作电源恢复到正常的供电状态后，就会被切
入到供电回路当中，双电源同时供电，再由CTTS发出指令断开紧急电源，由正常工作电源进行供电。

三、整个系统的工作方式
在整个系统中，每个机组都会设置一段事故保安段，对机组的供电采用双向供电的方式，
一路由正常电源进行供电，一路由柴油机组进行供电。

在正常的青况下，事故保安段由工作电
源进行正常供电，当该电源处于异常工作状态时，就会自动切近应急供电回路进行供电。

如果
两路电源都出现了异常的情况，CCTS开关将选择另外的柴油发电机组进行临时供电。

ATS双路
电源采用互为备用的方式，当锅炉PC的一路电源恢复时，此时ATS位置处于该路的电源侧，ATS处于不切换的状态，如果处于另一路的电源，则机会自动切换到本电源。

CTTS具有失电检
测的功能，如果检测到电源失电的情况，就会发出命令脉j中，让柴油发电机组立立即启动。

当CTTS装置检测到ATS下口的电压降低到一定值时，柴油发电机组也会被启动，CTTS开关自
动将柴油发电机组的回路切入到供电回路中来。

当柴油发电机组被启动后，会及时检测工作电源的状态，如果其恢复正常，柴油发电机组
的发电参数就会自动调整，对工作电源进行持续的跟踪。

在CTTS上可以实现手动切换或者延时自动切换，将电源由柴油机发电机组切回到工作电源进行供电，该切换在CTTS监测到工作电源的电压、频率恢复到正常后，才会进行。

在整个切换的过程中，柴油机会自动跟踪ATS下口电
压并进行调压调速，等到与市电同步后，柴油机就会发出切换就绪信号。

等信号发出后，由人
工对CTTS发出切换命令，实现从柴油机到市电的切换。

在切换完成后，工作人员就会及时停止柴油发电机组的运行。

在进行柴油机带载试验时，由人工启动柴油发电机组，柴油发电机组会自动跟踪市电的变化，等到与市电进行同步后，就会发出切换就绪信号，然后由人工对CTTS进行切换，CTTS将
电源由市电切换到柴油发电机组进行供电，然后由CTTS监测柴油机电源电压。

整个切换过程，是在柴油机稳定工作之后，才进行切换的，可以保证切换的质量，避免对设备的运行造成损坏。

四、快速切换开关参数的设定
电压的设定。

为了避免意外切换事故的发生，失效电压的最低值应该低于工作电源正常运
行可能产生的最低值，防止在母线低电压的工作状态下，出现误切换的情况。

失效电压的最高
值应该大于工作电源正常工作的最大值，但不能过大，一般以百分之八十五Ue为好。

备用电源电压失效点的设定同常用电源电压失效点相同。

时间参数的设定。

对于工作电源出现异常的切换时间，一般应该设置为0秒，当装置检测
到电源电压达到失效点后，就立即进行切换，降低切换不及时将造成各种严重后果。

如果是CTTS开关，可以将其设置为1秒，该值应该比ATS开关的延迟切换时间要大，保证ATS开关先
进行切换，如果供电没有正常恢复，再启动紧急备用电源。

转换恢复常用电源的时间设定，该
时间是指从常用电源恢复供电时刻开始计算，考虑运行人员检查、联系时间，其不能过短，应
该设定为2分钟。

该自动切换系统，采用了电子传感器监控的方式，没有采用电气的硬连接，可以避免由于
传统断路器故障带来的各种错误操作。

由于是柴油发电机组在运行稳定后，才进行投切的，因
此可以保证电源投切的质量。

在工作电源恢复正常后，采用的双电源同步供电机制，在保证机
组运行的过程中，可以完成电源的切换，又进一步对机组进行了保护。

在火力发电厂发生了紧
急停机时，一定不能安排所有的设备都进行事故保安电源的投切，柴油发电机组的发电功率往往难以满足要求，应该根据保安符合的实际需要和性质，合理安排分批投切。

五、结语
事故保安电源是电厂正常工作的重要组成部分，传统的继电保安电源经常会由于继电设备的故障而出现各种错误的投切动作，为了有效避免这一状况，我们应该尽量采用自动化投切保安电源，其能有效提高投切的质量，切回的过程可以在不停机的状况下进行，及时对系统的状态进行监控，及时开展投切行为，保证发电机组的正常运行。