事故保安电源及柴油发电机

第九章事故保安电源及柴油发电机

火电厂有可能发生全厂停电事故，因此必须设置事故保安电源，向事故保安负荷继续供电，保证机组和主要辅机的安全停机。一般采用快速自起动的柴油发电机组作为单元机组的交流事故保安电源，由柴油机和交流同步发电机组成，它不受电力系统运行状态的影响，可靠性高。

事故保安电源系统由外接保安电源和应急柴油发电机组成，当厂用母线电压消失后，首先投外接保安电源，同时发出信号起动应急柴油发电机。如果外接保安电源投切成功，柴油发电机可不投入，如果外接保安电源投切失败，则投柴油发电机。外接保安电源应同时投保安变高、低压侧开关。

保安负荷需按顺序自动投入，以保证柴油发电机组的频率和电压保持在允许的范围之内。

柴油发电机组可手动或自动启动，接到信号后3秒内（待定）能达到额定转速和额定电压，并准备带负荷。机组从启动到带满负荷的时间小于15秒，在无人值班的情况下可连续运行24小时（需监视柴油机油箱油位）。

柴油发电机组为快速启动、风冷型机组（集装箱式）。其主要的技术参数为：额定容量1200kW，额定电压400V，额定频率50Hz，

9.1 保安电源系统接线

9.1.1 运行方式

1）每台机设保安PC段和保安MCC A、B段，正常运行时由主厂房400V工作PC A、B 段供电。

2）当厂用母线电压消失后，首先投外接保安电源，同时发出信号起动应急柴油发电机。如果外接保安电源投切成功，柴油发电机可不投入，如果外接保安电源投切失败，则投柴油发电机。外接保安电源应同时投保安变高、低压侧开关。

3）厂用电源恢复时，保安段应恢复由厂用电供电，在倒换过程中应采用瞬间停电的方法，严禁采用并列倒换。

9.1.2 四种运行位置

1）柴油机组有试运行、手动、自启动、零位四种方式，正常情况下在自启动方式。

2）集控室控制台上设紧急启动柴油机按钮。当柴油机组在“手动”“试运行”“自启动”任意位置时，远方紧急启动均有效。这时，除远方停机命令和控制屏紧急停机命令有效外，控制屏正常停机命令无效。

9.2 柴油发电机组

9.2.1 技术特性及参数

9.2.1.1柴油机参数：

型号及产地：KTA50-G8（美国康明斯公司英国工厂产）

额定功率：1287kW

备用功率：1429kW

额定转速（r/min）：1500

冷却方式：闭式水冷，带散热水箱及风扇

冷却水质及水量: 软质除盐水。总水量为__0.355__立方米

燃油消耗： 299 L/H满负荷

燃油型号：0#柴油（0℃以上气温）/-35#（0℃以下气温）

润滑油型号： CF级

启动方式：电起动

调速方式：电子调速器调速

机组工作时振动：0.05

机组噪音（声压级）：85dB(A) 1.5米处

效率：≥96%

9.2.1.2发电机参数：

型号及产地： PI734D （产地：中国无锡）

额定功率： 1200 kW（海拔1350m修正）

额定电压： 400/230V

额定电流（A）: 2412 A

额定频率： 50Hz

功率因数： 0.8(滞后)

暂态电抗（标么值）：

Xd’：0.18

Xd’’：0.13

定子线圈接线及中性点接地：三相四线，Y型接线，中性点直接接地。

绝缘等级：H级

励磁方式：无刷自励磁

防护等级： IP44

过载能力：能在功率因数为0.8的额定负载下, 稳定运行12小时中, 允许有1小时1.1倍的过载运行, 并在24小时内, 允许出现上述过载运行两次。发电机允许10分钟的2倍过载运行。

短路能力：发电机在其出口发生三相短路时持续10秒而不发生绕组，铁芯等附属部件的有害变形。

效率：≥96%

9.2.2 柴油发电机组的功能

1）自起动功能

柴油发电机组保证在火电厂的全厂停电事故中，快速自起动带负载运行。在无人值守的情况下，接起动指令后在10秒内自起动成功，在60秒内实现一个自起动循环（即三次自起动）。若自起动连续三次失败，则发出停机信号，并闭锁自起动回路。

柴油发电机组自起动成功的定义是：柴油发电机组在额定转速，发电机在额定电压下稳定运行2～3秒，并具备首次加载条件。

2）带负载稳定运行功能

柴油发电机组自起动成功后，保安负荷分两级投入。柴油发电机组接到起动指令后8秒内发出首次加载指令，允许首次加载不小于50%额定容量的负载（感性）；在首次加载后的4秒内再次发出加载指令，允许加载至满负载（感性）运行。

柴油发电机组能在功率因数为0.8的额定负载下，稳定运行12小时中，允许有1小时1.1倍的过载运行，并在24小时内，允许出现上述过载运行两次。发电机允许10秒的2倍过载运行。柴油发电机组在全电压下直接起动容量不小于200kW的鼠笼式异步电动机。在负载容量不低于20%时，允许长期稳定运行。

3）自动调节功能

a）柴油发电机组的空载电压整定范围为95～105%Ue。线电压波形正弦畸变率不大于3％。

b）柴油发电机组在带功率因数为0.8～1.0的负载，负载功率在0～100%内渐变时应能达到：

稳态电压调整率：≤±0.5%

稳态频率调整率：≤0－1%（电子调速器）

电压、频率波动率：≤±0.5%（负载功率在25～100%内渐变时）

电压、频率波动率：≤1%（负载功率在0～25%内渐变时）

d）柴油发电机组在空载状态，突加功率因数≤0.4（滞后）、额定容量为0.2Pe的三相对称负载或在已带80%Pe的稳定负载再突加上述负载时，发电机的母线电压0.2秒后不低于80%Ue。发电机瞬态电压调整率 u≤-15%~+20%，电压恢复到最后稳定电压的±3％以内所需时间不超过1秒，瞬态频率调整率≤±5%（电子调速器），频率稳定时间≤3秒。突减额定容量为0.2Pe的负载时，柴油发电机组升速不超过额定转速的10%。

c) 柴油发电机组在功率因数为0.8～1.0三相对称负载下，功率在0～75％范围内，在其中任一相加上25%的额定相功率的电阻性负载，但该相的总负载电流不超过额定值时，应能正常工作。发电机线电压的最大值（或最小值）与三相线电压平均值相差不超过三相线电压平均值的5%，柴油发电机组各部分温升不超过额定运行工况下的水平。

4）自动控制功能：

柴油发电机组属于无人值守电站，控制系统具有下列功能：

①保安段母线电压自动连续监测。

②自动程序起动，远方起动，就地手动起动。

③柴油发电机与保安段正常电源同期闭锁功能。

④运行状态的柴油发电机组自动检测、监视、报警、保护。

⑤主电源恢复后远方控制、就地手动、机房紧急手动停机。

⑥蓄电池自动充电。

⑦冷却水预热。

⑧发电机空间加热器自动投入。

4）模拟试验功能

柴油发电机组在备用状态、切换开关在模拟位置时，模拟保安段母线电压低至25%Ue 或失压状态, 能够按设定时间快速自起动运行试验，试验中不切换负荷。切换开关在工作位置时，当保安段电压降低至25%时能够快速切换带负荷。

柴油发电机组在正常备用情况下，应允许定期进行空负荷及带负荷试验15分钟以上，