DCS中保安电源系统控制方案

摘要：

　　保安电源是为保证机组在出现全厂停电时能够顺利停机设置的，其主要为汽轮机、给水泵、磨煤机、风机润滑系统以及控制系统、不间断电源(UPS)、动力和控制直流系统等提供电源。目前，单元制大容量机组厂用电系统设置的事故保安电源多采用柴油发电机作为备用电源，柴油发电机的控制和保安电源切换一般采用继电器硬接线控制或 PLC控制。鉴于DCS的可靠性，华能巢湖电厂一期2×600MW机组保安电源系统由PLC控制改为DCS控制。

　　一、保安电源系统

　　图1为华能巢湖电厂1台机组的保安电源系统。每台机组设置了MCC A段和MCC B段保安电源，正常运行时分别由汽轮机PCA段和汽轮机 PCB段供电。当保安MCC A段或保安MCC B段电源失电时，先将保安MCC A段或保安MCC B段切至锅炉PCA段或锅炉PCB段供电，如果锅炉PCA段或锅炉PCB段电源也失电或切换失败，则自动起动柴油发电机，使保安MCC A段或保安MCC B段由柴油发电机供电。

　　二、缺陷与不足

　　(1)保安电源系统控制方式采用PLC控制，接线复杂，同时将保安电源系统的控制信号、反馈信号、故障信号以及保安MCC段母线低电压信号等送入DCS和就地PLC控制系统，使二次回路复杂，可靠性降低;为防止非同期合闸，须将保安段进线开关由DCS发出的合闸信号送到就地PLC控制系统进行控制，同样使二次回路较复杂。

　　(2)恢复正常供电切换方式为不间断供电并列切换方式，即先闭合QF12(或QF22)开关恢复保安段供电，再断开保安PC段QF1(或QF2)馈线开关，使同期检查回路及控制逻辑较复杂，通常采用瞬间停电的方法进行切换。

　　(3)保安段失电仅采用保安段母线低电压作为控制判据，易误触发柴油发电机自动控制程序;将保安段工作电源进线开关切除，增加了保安段失电的风险。

　　三、保安电源系统控制改进

　　3.1 自动起动控制逻辑

　　系统的运行由运行方式开关选定，在DCS上分别设有保安MCC A段和保安MCC B段2个运行方式开关，运行方式有自动方式和手动方式。为防止误操作导致的非同期并列，以保安MCC A段为例，在保安MCC A段自动控制方式投入后，控制逻辑将禁止手动操作，即在DCS上不能手动操作QF11、QF12、QF13、QF14、QF1开关。保安MCCA段自动控制方式投入许可条件为：柴油发电机为自动控制方式;QF1、QF14开关在备用状态;QF11、QF12、QF13开关在合闸位置;保安MCCA段带电;汽轮机PCA段带电;锅炉PCA段带电。

　　保安MCC A段运行方式开关处在自动控制位置时，当保安MCC A段的正常供电电源消失后，其自动控制程序运行。保安MCCA段自动控制程序见图2。

　　(1)判断保安MCC A段失电 为防止误判断导致误切换至保安段，采用复合条件判断，即保安MCC A段母线和汽轮机PCA段母线低电压且QF11、QF12开关在合闸位置，或者保安MCC A段母线低电压且QF11或QF12在跳闸位置时，则判断为保安MCC A段失电。

　　(2)保安MCC A段切换至锅炉PCA段备用电源供电 发出QF12开关跳闸指令且QF12开关已跳闸，确认锅炉PCA段带电且QF13开关在合闸位置，否则发出起动柴油发电机组指令;发出QF14开关合闸指令且QF14开关已合闸，否则发出起动柴油发电机组指令。

　　(3)判断保安MCC A段再次失电 保安MCC A段母线和锅炉PCA段母线低电压且QF13、QF14开关在合闸位置，保安MCC A段母线低电压，或者QF13或QF14开关在跳闸位置且QF13、QF14开关保护未动作(如QF13或QF14开关保护动作，则退出柴油发电机自动控制程序)，则判断为保安MCC A段再次失电。

　　(4)起动柴油发电机组 发出QF14开关跳闸指令后QF14开关已跳闸;发出起动柴油发电机组指令且柴油发电机组起动后，QF01开关立即自动闭合，保安PC段带电。

　　(5)保安MCC A段切换至保安PC段供电 确认QF12和QF14开关在跳闸位置、QFO1在合闸位置，发出QF1开关合闸指令，保安MCC A段带电。

3.2 自动停机控制逻辑

　　(l)判断系统是否带电 接收到汽轮机PCA段带电信号后，即可判断系统带电，但是为防止误判断，延时120s确认汽轮机PCA段带电。

　　(2)将保安MCC A段切换至正常方式供电 QF11开关在闭合位置，DCS发出QF1开关跳闸指令，并确认收到QF1开关已跳闸反馈信号;DCS发出QF12开关合闸指令，并确认收到QF12开关已闭合反馈信号且保安MCC A段带电。

　　(3)停止柴油发电机组 保安MCC A段、保安MCC B段带电且 QF1、QF2开关在跳闸位置，延时3min停运柴油发电机组。

　　3.3 手动控制逻辑

　　在DCS上将保安MCC A段运行方式开关切换至手动控制方式。在手动控制运行方式下，可手动对柴油发电机进行同期并网试验，或手动将保安MCCA段切换至锅炉PCA段备用电源供电，或手动将保安 MCC A段切换至柴油发电机组供电等。

为防止