專利名稱：電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電廠備用的柴油發(fā)電機組，特別涉及一種電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電廠黑啟動是指發(fā)電廠所有機組全部跳閘，交、直流電源全部消失的情況下，通過有自啟動能力的機組，如柴油發(fā)電機組的啟動，帶動無自啟動能力的發(fā)電機組恢復(fù)向系統(tǒng)送電的處理過程。柴油發(fā)電機作為一種啟動迅速、維護方便、運行穩(wěn)定、可靠的獨立電源，用作電廠黑啟動設(shè)備具有明顯優(yōu)勢，是非常合適的選擇。近年來隨著世界范圍內(nèi)經(jīng)濟和生活水平的快速發(fā)展提高，電力需求迅速增長，大量電廠開工建設(shè)以及眾多電廠改造，國內(nèi)外市場對電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組的需求正逐年增加。本設(shè)計針對以上需求完成了一種電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)，現(xiàn)有的柴油發(fā)電機組都是獨立工作，或作為電網(wǎng)的補充，而未能將其應(yīng)用于電廠所有機組全部跳閘時的主發(fā)電機組自動重新啟動的動力源，而另一方面，電廠主發(fā)電機組全部跳閘時卻只能由人工操作合閘。例如中國專利申請?zhí)?00920146208.9，名稱為“柴油發(fā)電機組智能控制系統(tǒng)”的實用新型專利，公開一種柴油發(fā)電機組智能控制系統(tǒng)，包括柴油發(fā)電機組、供電電路、備用的市電動力電源和一控制柜。供電電路包括至少2組保安電源，動力電源包括至少2組備用電源，控制柜包括PLC可編程控制器和與其相連的信號檢測單元、保安電源控制單元和柴油發(fā)電機組控制單元。該實用新型僅僅考慮柴油發(fā)電機組本身的控制，對于電廠主發(fā)電機組全部跳閘時的自動重新啟動·未能提供解決辦法。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型需要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的電廠主發(fā)電機組全部跳閘時缺乏自動重新啟動的應(yīng)對措施的缺陷，提供一種通過有自啟動能力的機組，帶動無自啟動能力的發(fā)電機組恢復(fù)向系統(tǒng)送電的裝置機器控制系統(tǒng)。本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:一種電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)，包括可與市電主母線相連的由A、B段備用電源所構(gòu)成的保安段，以及可并入保安段運行供電的具有電子調(diào)速與噴油裝置的柴油發(fā)電機組，設(shè)有機組控制模塊，機組控制模塊的第一個輸入端通過總線與PLC控制模塊連接，機組控制模塊的第二個輸入端與柴油發(fā)電機組的工況參數(shù)檢測輸出端連接，機組控制模塊的第三個輸入端與遠程控制啟停機的DCS (Distributed Control Sys2tem)控制室的輸出端連接,機組控制模塊有一個輸出端與DCS控制室的輸入端連接，機組控制模塊的另一個輸出端與柴油發(fā)電機組連接，PLC( Programmable Logic Controller)控制模塊的輸入端與電網(wǎng)連接,PLC控制模塊的輸出端與DCS控制室連接。作為優(yōu)選，PLC控制模塊的流程如下:控制系統(tǒng)處于自動狀態(tài)；通過市電監(jiān)控依次測得A段及B段失電、業(yè)主啟動信號以及市電進線分閘信號，啟動三臺柴油發(fā)電機，然后A段和B段出線斷路器合閘，向A段和B段供電；主母線處于有電狀態(tài)下，柴油發(fā)電機組與A段并網(wǎng)，即A段市電斷路器(又稱為A段市電進線斷路器)合閘，經(jīng)測試得知主母線有電，則A段出線斷路器分閘；接著柴油發(fā)電機組與B段并網(wǎng)，即B段市電斷路器(又稱為B段市電進線斷路器)合閘，經(jīng)測試得知主母線有電，則B段出線斷路器分閘，最后通過機組控制模塊控制機組停機。作為優(yōu)選，柴油發(fā)電機組設(shè)有手動和快速自啟動裝置，快速自啟動裝置設(shè)有可定期進行空負(fù)荷啟動試驗及帶負(fù)荷運行試驗的機組帶載試驗裝置，機組帶載試驗裝置包括針對主母線斷電時的電腦程序自動確認(rèn)及發(fā)出柴油發(fā)電機組自啟動信號的裝置，并設(shè)有針對柴油發(fā)電機組啟動失敗的聲光報警裝置和DCS控制室直接進行遠方人工啟動的裝置。柴油發(fā)電機自啟動邏輯:保安段主電源失壓時，備用電源自投，若自投不成功，柴油發(fā)電機自動啟動并入失壓的保安段母線運行，起到保安作用。所述機組帶載試驗的程序為:選擇A段或B段并遠程帶載啟動，再將三臺柴油發(fā)電機啟動和并網(wǎng)，接著將A段或B段的出線斷路器合閘，試驗完畢后將柴油發(fā)電機組減載并停機。作為優(yōu)選，柴油發(fā)電機組與保安段的連接包括由3臺柴油發(fā)電機分別通過電源備用分支聯(lián)鎖開關(guān)BKl 3再與以下兩路電路并聯(lián)連接:其中第一路電路通過A段出線斷路器和A段市電進線斷路器以及通過高壓備用變壓器與電廠主母線連接；第二路電路通過B段出線斷路器和B段市電進線斷路器以及通過高壓備用變壓器與電廠主母線連接；電源備用分支聯(lián)鎖開關(guān)BKl 3與A段出線斷路器及B段出線斷路器的連接電路上并聯(lián)有變壓器及電壓互感器ΡΤ0，Α段出線斷路器與A段市電進線斷路器的連接電路上并聯(lián)有電壓互感器PT1，B段出線斷路器與B段市電進線斷路器的連接電路上也并聯(lián)有電壓互感器PTl ;電廠主母線上并聯(lián)有電壓互感器PT。作為優(yōu)選，因自啟動不成功而發(fā)出啟動失敗聲光報警信號的啟動失敗次數(shù)設(shè)定為3次。作為優(yōu)選，柴油發(fā)電機組的空載電壓整定范圍設(shè)為95 % 105% Ur，線電壓波形正弦畸變率設(shè)為±1.2 %之間，穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率設(shè)為< ±0.5 %，動態(tài)電壓調(diào)整率設(shè)為< ±10%，首次加載能力大于或等于額定功率的50 %。本實用新型的有益效果是:1、在保安段主、備供電電源開關(guān)發(fā)生故障時，柴油發(fā)電機可啟動并入保安段運行，保證保安段可不停電進行故障開關(guān)隔離檢修；2、柴油發(fā)電機組設(shè)有手動和快速自啟動裝置；3、電腦程序自動確認(rèn)及發(fā)出柴油發(fā)電機組自啟動信號的裝置；4、設(shè)有針對啟動失敗的聲光報警裝置；5、DCS控制室設(shè)直接進行遠方人工啟動的裝置。

圖1是本實用新型一種實施例的系統(tǒng)原理方框圖；圖2是本實用新型PLC控制模塊3的流程圖；[0021]圖3是機組帶載試驗的流程圖；圖4是柴油發(fā)電機組與主母線之間的連接原理圖。圖中，柴油發(fā)電機組I ;機組控制模塊2 ；PLC控制模塊3 ；A段出線斷路器31 ；B段出線斷路器32 ；A段市電斷路器33 ；B段市電斷路器34 ；DCS控制室4 ;電網(wǎng)5 ;主母線6 ;高壓備用變壓器7 ;變壓器8 ；電壓互感器PTO ；電壓互感器PTl ；電壓互感器PT ;柴油發(fā)電機G1、G2、G3。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方案對本實用新型作進一步描述。實施例:如圖1所示，一種電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)，包括可與市電主母線6相連的由A、B段備用電源所構(gòu)成的保安段，以及可并入保安段運行供電的具有電子調(diào)速與噴油裝置的柴油發(fā)電機組1，設(shè)有機組控制模塊2，機組控制模塊2的第一個輸入端通過總線與PLC控制模塊3連接，機組控制模塊2的第二個輸入端與柴油發(fā)電機組I的工況參數(shù)檢測輸出端連接，機組控制模塊2的第三個輸入端與遠程控制啟停機的DCS(Distributed Control Sys2tem)控制室4的輸出端連接,機組控制模塊2有一個輸出端與DCS控制室4的輸入端連接，機組控制模塊2的另一個輸出端與柴油發(fā)電機組I連接，PLC (Programmable Logic Controller)控制模塊3的輸入端與電網(wǎng)5連接，PLC控制模塊3的輸出端與DCS控制室4連接。PLC控制模塊3的流程如下:控制系統(tǒng)處于自動狀態(tài)；當(dāng)通過市電監(jiān)控依次測得A段及B段失電、業(yè)主啟動信號以及市電進線分閘信號，則根據(jù)分閘反饋信號啟動三臺柴油發(fā)電機Gl、G2、G3，然后將A段出線斷路器31和B段出線斷路器32合閘，向A段和B段供電；當(dāng)主母線6處于有電狀態(tài)下，將柴油發(fā)電機組與A段并網(wǎng)，即將A段市電斷路器33合閘，經(jīng)測試得知主母線有電，則將A段出線斷路器31分閘；接著將柴油發(fā)電機組與B段并網(wǎng)，SP將B段市電斷路器34合閘，經(jīng)測試得知主母線有電，則將B段出線斷路器分閘，最后通過機組控制模塊2控制柴油發(fā)電機組I停機，柴油發(fā)電機組正常情況下無人值班，由于機組具有電子調(diào)速與噴油裝置，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、反應(yīng)時間短、動態(tài)性能好，可快速自起動，經(jīng)3 6 s電腦程序自動確認(rèn)后柴油發(fā)電機即自啟動。PLC控制模塊3的流程如圖2所示。柴油發(fā)電機組I設(shè)有手動和快速自啟動裝置，快速自啟動裝置設(shè)有可定期進行空負(fù)荷啟動試驗及帶負(fù)荷運行試驗的機組帶載試驗裝置，機組帶載試驗裝置包括針對主母線斷電時的電腦程序自動確認(rèn)及發(fā)出柴油發(fā)電機組自啟動信號的裝置，并設(shè)有針對柴油發(fā)電機組啟動失敗的聲光報警裝置和DCS控制室直接進行遠方人工啟動的裝置。柴油發(fā)電機自啟動邏輯:保安段主電源失壓時，備用電源自投，若自投不成功，柴油發(fā)電機自動啟動并入失壓的保安段母線運行，起到保安作用；柴油發(fā)電機組可連續(xù)滿載運行12 h，可承受過負(fù)荷能力1.1倍發(fā)電機額定容量累計時間為I h;在保安段主、備供電電源開關(guān)發(fā)生故障時，柴油發(fā)電機可啟動并入保安段運行，從而保證保安段不停電情況下進行故障開關(guān)隔離檢修。機組帶載試驗的流程概括為:選擇A段或B段并遠程帶載啟動，再將三臺柴油發(fā)電機Gl 3啟動和并網(wǎng)，接著將A段出線斷路器31或B段出線斷路器32合閘，試驗完畢后將柴油發(fā)電機組I減載并停機。機組帶載試驗的流程如圖3所示。[0029]柴油發(fā)電機組I與保安段的連接包括由3臺柴油發(fā)電機Gl 3分別通過電源備用分支聯(lián)鎖開關(guān)BKl 3再與以下兩路電路并聯(lián)連接:其中第一路電路通過A段出線斷路器31和A段市電進線斷路器33以及通過高壓備用變壓器7與電廠主母線6連接；第二路電路通過B段出線斷路器32和B段市電進線斷路器34以及通過高壓備用變壓器7與電廠主母線6連接；電源備用分支聯(lián)鎖開關(guān)BKl 3與A段出線斷路器31及B段出線斷路器32的連接電路上并聯(lián)有變壓器8及電壓互感器ΡΤ0，Α段出線斷路器31與A段市電斷路器33的連接電路上并聯(lián)有電壓互感器PTl，B段出線斷路器32與B段市電斷路器34的連接電路上也并聯(lián)有電壓互感器PTl ;電廠主母線上并聯(lián)有電壓互感器PT。柴油發(fā)電機組與主母線之間的連接原理如圖4所示。發(fā)出啟動失敗聲光報警信號的啟動失敗次數(shù)設(shè)定為3次。柴油發(fā)電機組I的空載電壓整定范圍設(shè)為95 % 105% Ur，線電壓波形正弦畸變率設(shè)為±1.2 %之間，穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率設(shè)為< ±0.5 %，動態(tài)電壓調(diào)整率設(shè)為< ±10 %，首次加載能力大于或等于額定功率的50 %。本實用新型可在電網(wǎng)保安段主、備供電電源開關(guān)發(fā)生故障時，柴油發(fā)電機組可手動或快速自啟動并入保安段運行，具有自動控制、聲光報警、遠方人工啟動、帶負(fù)荷穩(wěn)定運行的優(yōu)點，本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果對上述發(fā)明內(nèi)容作簡單的修改或替換，這樣的改變不能認(rèn)為是脫離本實用新型的范圍，所有這樣對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的修改將包括在本實用新型的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)，包括可與市電主母線相連的由A、B段備用電源所構(gòu)成的保安段，以及可并入保安段運行供電的具有電子調(diào)速與噴油裝置的柴油發(fā)電機組，其特征是，設(shè)有機組控制模塊，機組控制模塊的第一個輸入端通過總線與PLC控制模塊連接，機組控制模塊的第二個輸入端與柴油發(fā)電機組的工況參數(shù)檢測輸出端連接，機組控制模塊的第三個輸入端與遠程控制啟停機的DCS控制室的輸出端連接，機組控制模塊有一個輸出端與DCS控制室的輸入端連接，機組控制模塊的另一個輸出端與柴油發(fā)電機組連接，PLC控制模塊的輸入端與電網(wǎng)連接，PLC控制模塊的輸出端與DCS控制室連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)，其特征是，柴油發(fā)電機組設(shè)有手動和快速自啟動裝置，快速自啟動裝置設(shè)有可定期進行空負(fù)荷啟動試驗及帶負(fù)荷運行試驗的機組帶載試驗裝置，機組帶載試驗裝置包括針對主母線斷電時的電腦程序自動確認(rèn)及發(fā)出柴油發(fā)電機組自啟動信號的裝置，并設(shè)有針對柴油發(fā)電機組啟動失敗的聲光報警裝置和DCS控制室直接進行遠方人工啟動的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)，其特征是，柴油發(fā)電機組與保安段的連接包括由3臺柴油發(fā)電機分別通過電源備用分支聯(lián)鎖開關(guān)BKl 3再與以下兩路電路并聯(lián)連接:其中第一路電路通過A段出線斷路器和A段市電進線斷路器以及通過高壓備用變壓器與電廠主母線連接；第二路電路通過B段出線斷路器和B段市電進線斷路器以及通過高壓備用變壓器與電廠主母線連接；電源備用分支聯(lián)鎖開關(guān)BKl 3與A段出線斷路器及B段出線斷路器的連接電路上并聯(lián)有變壓器及電壓互感器PTO，A段出線斷路器與A段市電進線斷路器的連接電路上并聯(lián)有電壓互感器PT1，B段出線斷路器與B段市電進線斷路器的連接電路上也并聯(lián)有電壓互感器PTl ;電廠主母線上并聯(lián)有電壓互感器PT。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)，其特征是，因自啟動不成功而發(fā)出啟動失敗聲光報警信號的啟動失敗次數(shù)設(shè)定為3次。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)，其特征是，柴油發(fā)電機組的空載電壓整定范圍設(shè)為95 % 105% Ur，線電壓波形正弦畸變率設(shè)為±1.2%之間，穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率設(shè)為<±0.5 %，動態(tài)電壓調(diào)整率設(shè)為< ±10 %，首次加載能力大于或等于額定功率的50 %。
專利摘要本實用新型公開一種電廠黑啟動專用柴油發(fā)電機組及其控制系統(tǒng)，包括可與市電主母線相連的由A、B段備用電源所構(gòu)成的保安段，及可并入保安段運行的具有電子調(diào)速與噴油裝置的柴油發(fā)電機組；設(shè)有機組控制模塊,機組控制模塊的第一個輸入端通過總線與PLC控制模塊連接，第二個輸入端與柴油發(fā)電機組的工況參數(shù)檢測輸出端連接，第三個輸入端與遠程控制啟停機的DCS控制室的輸出端連接；機組控制模塊有一個輸出端與DCS控制室的輸入端連接，另一個輸出端與柴油發(fā)電機組連接；PLC控制模塊的輸入端與電網(wǎng)連接，輸出端與DCS控制室連接。本實用新型柴油發(fā)電機組可手動或快速自啟動并入電源保安段運行，具有自動控制、聲光報警、遠方人工啟動、帶負(fù)荷穩(wěn)定運行的優(yōu)點。
文檔編號H02J9/08GK203056682SQ20122065356
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者田智會, 沈挺, 鮑江慶, 陳蘭東 申請人:浙江中高動力科技股份有限公司