核電柴油機(jī)應(yīng)急系統(tǒng)方案(共14頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上類 別內(nèi)容編 號最終用戶陜西柴油機(jī)重工有限公司專心-專注-專業(yè)修訂歷史版本日期原因作者校核審核V1.0目錄1. 總則本供貨技術(shù)規(guī)格書規(guī)定了福清核電站5、6號堆應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組用電氣柜在設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、性能、文件、交貨、油漆防護(hù)和包裝等方面最低限度的技術(shù)要求。2. 參考標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范HAF003核電廠質(zhì)量保證分級安全規(guī)定HAD003/01-09核安全導(dǎo)則HAD101/13核電廠應(yīng)急動力系統(tǒng)RCC-E 2005壓水堆核電站核島電氣設(shè)計(jì)和建造規(guī)則EJ/T625-2004核電廠備用電源用柴油發(fā)電機(jī)組準(zhǔn)則IEEE387-1995核電站備用電源用柴油發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則ISO 9001

2、質(zhì)量管理體系要求ISO3046-2002往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)性能ISO 8528往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)交流發(fā)電機(jī)組IEC60060高壓試驗(yàn)技術(shù)IEC60185電流互感器IEC60186電壓互感器IEC62271-200額定電壓1KV以上52KV以下的交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備IEC60068-2004環(huán)境試驗(yàn)IEC60439-1低壓開關(guān)柜和控制柜組件的型式試驗(yàn)IEC60947-2007低壓開關(guān)柜和控制柜組件的型式試驗(yàn)IEC60255電氣繼電器3. 使用環(huán)境n 電氣間室內(nèi)溫度: 535n 相對濕度: 0704. 電源條件交流電源: 380V和220V;直流電源: 220V、110V和48V;5. 電氣設(shè)備分級

3、電氣設(shè)備分級如下:設(shè)備名稱安全級抗震等級IK等級質(zhì)保等級防護(hù)等級速度控制柜N1ENCIK05QA1IP31發(fā)電機(jī)控制柜N1ENCIK05QA1IP31就地控制柜N1ENCIK05QA1IP31電壓互感器柜N1ENCIK05QA1IP316. 方案概述6.1 控制系統(tǒng)功能描述6.1.1 LEAP(柴油發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng))的主要功能如下:Ø 柴油機(jī)保護(hù)和監(jiān)測；Ø 發(fā)電機(jī)保護(hù)和監(jiān)測Ø 柴油機(jī)的啟動和停止的順序控制；Ø 手動和自動同期；Ø 功率計(jì)算和功率控制；Ø 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制；Ø 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，調(diào)壓及無功測量；Ø 就地/遠(yuǎn)程

4、控制和監(jiān)測、以及與電廠控制系統(tǒng)PLC(DCS/OVATION)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；6.1.2 HVP(高壓測量柜)的主要功能如下:三相電壓采集及為監(jiān)測、保護(hù)、勵(lì)磁和同期功能模塊提供電壓信號; 6.1.3 發(fā)電機(jī)組監(jiān)測與顯示系統(tǒng) 采用一套15寸觸摸屏，其布置在LEAP控制柜門上。它通過安裝在LEAP柜內(nèi)的以太網(wǎng)接口與LEAP PLC相連接。供給PLC及HMI的AC230V電源由安裝在LEAP中的UPS提供。 該HMI允許操作者實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測柴油機(jī)及發(fā)電機(jī)的運(yùn)行工況，同時(shí)可為操作或維護(hù)人員進(jìn)行系統(tǒng)故障診斷提供數(shù)據(jù)及狀態(tài)顯示支持。6.2 柴油發(fā)電機(jī)組綜合控制系統(tǒng)方框圖以下是柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組綜合控制系統(tǒng)的內(nèi)部

5、功能方框圖:圖 1 柴油發(fā)電機(jī)組綜合控制系統(tǒng)圖6.3 LEAP(柴油發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng))控制柜設(shè)備組成介紹6.3.1 LEAP概述:控制柜采用3mm厚鋼材組成。柜體將按照工業(yè)控制柜通行標(biāo)準(zhǔn)制造?？傮w尺寸: 3200(寬)x800(深)x2000(高)底座： 100mm,使整體高度變?yōu)?100mm開門方式: 前后開門進(jìn)線方式: 底部進(jìn)線 顏色: 待定IP等級: IP31IK等級: IK05工作溫度: 0-40度工作濕度: 0-95%無冷凝6.3.2 LEAP低壓控制柜門上安裝的主要設(shè)備: 1) 指針示儀表；2) 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表；3) 高溫水進(jìn)機(jī)壓力表；4) 潤滑油進(jìn)口壓力表；5) 有功功率表；6)

6、功率因數(shù)表；7) 勵(lì)磁電流表；8) 勵(lì)磁電壓表；9) 雙電壓(母排/發(fā)電機(jī));10)雙頻率(母排/發(fā)電機(jī));11)同期裝置: LED指示燈; 同期表；12) 多功能數(shù)字指示表: 適用于3相3線不平衡系統(tǒng)； 發(fā)電機(jī)電氣參數(shù)顯示，包瞬時(shí)值和計(jì)量值與PLC采用Modbus的數(shù)據(jù)采集 13) 控制模式開關(guān) 控制面板 關(guān)閉/手動/就地/遠(yuǎn)程(帶鑰匙) 同步模式 關(guān)/手動/自動人機(jī)界面 (帶鑰匙) 勵(lì)磁 關(guān)/開 14) 控制開關(guān)模塊: 轉(zhuǎn)速 減小/增加 功率 減小/增加 電壓 減小/增加 功率因數(shù) 減小/增加 同期裝置 OFF/發(fā)電機(jī)/市電1/市電2 檢查同步越控 關(guān)閉/開啟(帶鑰匙) 15) 指示燈 斷

7、路器開/關(guān)16) 按鈕 柴油機(jī)啟動 停止17) 按鈕 斷路器合閘 分閘18) 急停按鈕19) 蜂鳴報(bào)警器 20) 發(fā)電機(jī)綜合保護(hù)繼電器(SEL-300G):Ø 擴(kuò)展I/O板；Ø b、輸入/輸出：SEL-300G自帶6輸入，8輸出擴(kuò)展板上的8輸入，12輸出；Ø c、220VDC供電；Ø d、面板安裝；Ø e、保護(hù)功能：87，51V，32，810/U，27/59，40，59N，46，24，60；Ø f、通過Modbus與PLC通訊Ø g、保護(hù)端子和插頭 供繼電器測試用6.3.3 柜內(nèi)主要設(shè)備 1) PLC系統(tǒng): AB或西門子PL

8、C系統(tǒng) DC24V電源； ModBus模塊: 與多功能指示器和保護(hù)繼電器相接； 2) 非網(wǎng)管型交換機(jī) 3）轉(zhuǎn)速開關(guān)模塊 1，其功能如下:Ø 超速停機(jī)保護(hù)數(shù)字量輸出；Ø 發(fā)動機(jī)運(yùn)行數(shù)字量輸出；Ø 模擬量輸出給轉(zhuǎn)速表/PLC監(jiān)測；Ø 可進(jìn)行多級轉(zhuǎn)速開關(guān)輸出(門限20%/30%80%); 4）轉(zhuǎn)速開關(guān)模塊 2，其功能如下:Ø 超速停機(jī)保護(hù)數(shù)字量輸出；Ø 模擬量輸出給PLC監(jiān)測； 5）電子急停模塊，其功能如下:Ø 用于超速*2，緊急停機(jī)及電氣保護(hù)；Ø 每個(gè)通道電鎖存繼電器；Ø 故障繼電器斷開；Ø 復(fù)位信

9、號通過PLC輸出； 6）主分閘急停繼電器，其功能如下:Ø 驅(qū)動停止電磁閥；Ø 分?jǐn)嘀鲾嗦菲鳎?#216; 向調(diào)速器發(fā)停車信號；Ø 傳輸信號給PLC;Ø 可被任何一個(gè)電子急停模塊觸發(fā)；Ø 可被PLC輸出信號觸發(fā)（PLC的緊急停機(jī));Ø 故障時(shí)繼電器斷開； 7）數(shù)字式發(fā)電機(jī)功率管理及柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制器:Ø 海茵茨曼DGM-02控制器Ø 使用于3相3線不平衡系統(tǒng)Ø 24VDC供電電源Ø 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制Ø 輸出控制RE2231執(zhí)行Ø 發(fā)電機(jī)負(fù)荷控制Ø 發(fā)電機(jī)自動同步Ø

10、; 有功功率和功率因數(shù)420mA輸出信號 8）轉(zhuǎn)速傳感器切換繼電器Ø 為柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號使用；Ø 轉(zhuǎn)速信號2選1送DGM;9) 執(zhí)行器驅(qū)動轉(zhuǎn)換模塊； 將DGM的0-20mA的信號轉(zhuǎn)換為01A的信號以適應(yīng)2231執(zhí)行器10）勵(lì)磁控制系統(tǒng)安裝盤:Ø 基于巴斯勒DES200數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器；Ø 在預(yù)裝接線板上完成Ø 24V直流控制電壓，在額定32V/63V/125V電壓等級輸入時(shí)額定輸出15ADCØ 包括雙調(diào)節(jié)器Ø 冗余的DES200之間能夠自動跟蹤Ø 當(dāng)主通道AVR失效時(shí)會自動切換到備用AVRØ 電壓檢測丟失時(shí)

11、會自動切換到FCR模式(手動勵(lì)磁電流控制)Ø 可在AVR各種運(yùn)行模式下及AVR之間轉(zhuǎn)換Ø 4種運(yùn)行模式、自動電壓調(diào)節(jié)、勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)、無功控制、功率因數(shù)控制保護(hù)功能：磁場過電壓保護(hù)、磁場過電流保護(hù)、旋轉(zhuǎn)二級管故障檢測、發(fā)電機(jī)低電壓保護(hù)、發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)、檢測丟失；Ø AVR看門狗Ø 限制功能：勵(lì)磁限制、定子電流限制、伏赫比限制；11）現(xiàn)場總線節(jié)點(diǎn)1:Ø 總線耦合器Ø 12x2通道熱電偶輸入單元Ø 用于排氣和渦輪增壓器溫度監(jiān)測12）現(xiàn)場總線節(jié)點(diǎn)2:Ø 總線耦合器Ø 10x2通道m(xù)A信號輸入Ø 用于柴

12、油機(jī)轉(zhuǎn)速和壓力監(jiān)測Ø 用于從DGM采集來的發(fā)電機(jī)組功率和功率因數(shù)Ø 1x2通道m(xù)A信號輸出Ø 用于功率控制設(shè)定13）現(xiàn)場總線節(jié)點(diǎn)3:Ø 總線耦合器Ø 8×2通道熱電阻輸入Ø 用于柴油機(jī)溫度監(jiān)測Ø 用于發(fā)電機(jī)繞組和軸承穩(wěn)定監(jiān)測14）現(xiàn)場總線節(jié)點(diǎn)4:Ø 總線耦合器Ø 10×2 通道數(shù)字輸入Ø 10×2 通道繼電器輸出用于Ovation DCS系統(tǒng)/PLS接口 15）現(xiàn)場總線節(jié)點(diǎn)5:Ø 總線耦合器Ø 40×2 通道數(shù)字輸入Ø 10&

13、#215;2 通道繼電器輸出用于柴油機(jī)輔助系統(tǒng)控制和監(jiān)測 16）其它低壓電氣元件;7. 系統(tǒng)主要功能介紹7.1 柴油機(jī)啟動和停止 在通常情況下，柴油機(jī)啟動會由PLC控制并允許多次啟動嘗試。嘗試啟動的次數(shù)、啟動時(shí)間和其它細(xì)節(jié)可通過柴油機(jī)的人機(jī)界面HMI調(diào)整。 在本地控制模式下，柴油機(jī)啟動通過按位于LEAP上的啟動按鈕實(shí)現(xiàn)。在遠(yuǎn)程控制模式下，柴油機(jī)啟動將由客戶的Ovation DCS系統(tǒng)/PLS系統(tǒng)啟動，或由于電網(wǎng)失電后自動啟動。 該柴油機(jī)配備兩個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器。這兩個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)速信號將通過一個(gè)切換繼電器與Heinzmann DGM單元相連。這些繼電器由PLC輸出控制，并且在每次啟動柴油機(jī)時(shí)，PLC會控

14、制切換繼電器切換至另一轉(zhuǎn)速傳感器，這樣就使兩個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器能夠交替工作。 柴油機(jī)停機(jī)控制將視當(dāng)前是由本地還是遠(yuǎn)程控制模式?jīng)Q定。當(dāng)發(fā)電機(jī)和主供電并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，柴油機(jī)只有在發(fā)電機(jī)所帶的負(fù)荷全部卸掉、解列后才允許停機(jī)。負(fù)載控制是海茵茨曼DGM單元的一個(gè)功能。另一方面，控制模式中的“本地手動操作模式”允許操作者在PLC無法運(yùn)行的情況下手動啟動柴油機(jī)。這種模式僅用于緊急情況。只有在電子急停模塊起效時(shí)才能激活該模式。該模式下將由操作者負(fù)責(zé)確保柴油機(jī)的輔助設(shè)備處于正常的啟動/停止?fàn)顟B(tài)。按下啟動按鈕后將直接驅(qū)動柴油機(jī)的啟動電機(jī)，按下停機(jī)按鈕后將停機(jī)電磁閥得電。只有當(dāng)機(jī)械調(diào)速器起效時(shí)才允許本地手動模式操作。如果PL

15、C正常運(yùn)行時(shí)，這種模式將被禁止。7.2 急停保護(hù)下面的緊急停車通道將由電鎖存繼電器提供（閉合正常）：超速由調(diào)速器和轉(zhuǎn)速開關(guān)模塊驅(qū)動；緊急停車由本地和遠(yuǎn)程緊急停車按鈕控制電氣保護(hù)由開關(guān)保護(hù)繼電器驅(qū)動；所有其它的關(guān)機(jī)條件都需要通過PLC的模擬量監(jiān)測（如：潤滑油壓力、潤滑油溫度、缸套水溫，發(fā)電機(jī)定子繞組溫度、發(fā)電機(jī)軸承溫度）。任何急停條件都會使主分閘急停繼電器失電。當(dāng)PLC監(jiān)測到急停條件時(shí)會輸出開關(guān)量信號（緊急停車）使主分閘急停繼電器執(zhí)行急停操作。主分閘繼電器將通過向海茵茨曼DGM，停機(jī)啟動活塞電磁閥及緊急停車吹油電磁閥發(fā)停車信號來實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。同時(shí)主分閘急停繼電器將向主斷路器發(fā)一個(gè)分閘命令并且通過

16、PLC/HMI發(fā)出報(bào)警。7.3 手動同步在發(fā)電機(jī)斷路器及兩個(gè)主電網(wǎng)斷路器之間可實(shí)現(xiàn)手動同步。LEAP中的開關(guān)將負(fù)責(zé)選擇那個(gè)主電網(wǎng)斷路器進(jìn)行同步。此開關(guān)的操作將確保正確的母線電壓接入到LEAP中的設(shè)備上。發(fā)電機(jī)的頻率和電壓調(diào)整將通過LEAP上的開關(guān)手動操作。當(dāng)同步時(shí)，根據(jù)同步表指示，按下合閘按鈕將發(fā)出合閘信號以閉合相應(yīng)的斷路器。同步檢查是同步表內(nèi)置功能。7.4 自動同步在發(fā)電機(jī)斷路器及兩個(gè)主電網(wǎng)斷路器之間可實(shí)現(xiàn)自動同步。發(fā)電機(jī)斷路器的同步在發(fā)電機(jī)機(jī)組測試模式下或者是其中一條主電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)才會使用。PLC控制和監(jiān)測自動同步序列，并確保正確的電網(wǎng)電壓連接的自動同步器。自動同步功能將由海茵茨曼DGM

17、執(zhí)行。合閘指令將從海茵茨曼DGM直接輸出。7.5 發(fā)電機(jī)負(fù)荷控制該功能是發(fā)電機(jī)組與主電網(wǎng)并網(wǎng)測試模式時(shí)要求的。在發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行情況下，發(fā)電機(jī)所帶負(fù)荷是由海茵茨曼DGM控制。功率設(shè)定值是通過LEAP的人機(jī)界面設(shè)定，并通過PLC轉(zhuǎn)成一個(gè)420mA信號送給海茵茨曼DGM。當(dāng)發(fā)電機(jī)組測試結(jié)束后，分閘前海茵茨曼DGM將控制減少發(fā)電機(jī)組所帶負(fù)載直到要求值。當(dāng)發(fā)電機(jī)不與主電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)將進(jìn)入橫轉(zhuǎn)速控制模式。7.6 勵(lì)磁控制 當(dāng)發(fā)電機(jī)與主電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，功率因數(shù)控制將自動起用。當(dāng)沒有與主電網(wǎng)并網(wǎng)，AVR將運(yùn)行在電壓控制模式。操作模式將被顯示在人機(jī)界面中。功率因數(shù)或電壓將通過LEAP上的升/降開關(guān)進(jìn)

18、行調(diào)節(jié)。勵(lì)磁控制系統(tǒng)是一個(gè)冗余設(shè)計(jì)的兩通道AVR。工作時(shí)一個(gè)AVR失效時(shí)，會自動切換到另一個(gè)，無需停機(jī)，榮譽(yù)的AVR之間能夠自動跟蹤。7.7 人機(jī)界面功能7.7.1 柴油機(jī)界面功能Ø 柴油機(jī)P&I動畫圖示；Ø 柴油機(jī)連鎖顯示；Ø 報(bào)警和停機(jī)列表；Ø 歷史報(bào)警和模擬量曲線；Ø 啟動潤滑油預(yù)供泵間歇式命令；Ø 啟動，停機(jī)，后冷卻序列顯示；Ø 設(shè)定點(diǎn)調(diào)整密碼保護(hù)；Ø 手動試車/測試PLC的輸出通道。包括輔助電機(jī)的啟動和對柴油機(jī)電磁閥的操作。7.7.2 發(fā)電機(jī)界面功能電氣SLD和電氣參數(shù)顯示，包括：Ø 3×相電壓Ø 3×相電流Ø 有功功率Ø 視在功率Ø 功率因數(shù)Ø 頻率Ø 有功電能Ø 無功電能Ø 發(fā)電機(jī)組測試初始化；Ø 主電網(wǎng)恢復(fù)初始化；Ø 報(bào)警和急停列表；Ø 報(bào)警和急停的接受及復(fù)位；Ø 設(shè)