發(fā)電廠ECS系統(tǒng) 快切裝置 UPS發(fā)電機并網(wǎng) DEH,DCS

電氣部分電學(xué)習(xí)內(nèi)容主要內(nèi)容ECS系統(tǒng)快切裝置ＵＰＳ不停電電源發(fā)電機并網(wǎng)DEH，DCS相關(guān)內(nèi)容ECS系統(tǒng)ＥＣＳ的構(gòu)成ＥＣＳ的功能ＥＣＳ的構(gòu)成間隔層通信層系統(tǒng)層圖示ＥＣＳ系統(tǒng)的構(gòu)成(圖)

ＥＣＳ系統(tǒng)---構(gòu)成--間隔層

間隔層不僅包括6kV廠用電系統(tǒng)的綜合保護和400V配電系統(tǒng)的智能保護，還包括機組保護系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、AVR系統(tǒng)等。其中數(shù)量最多、最重要的是6kV廠用電系統(tǒng)的綜合保護裝置。考慮到ECS采用全數(shù)字式遙控，必須采用一定的手段保證綜合保護裝置與DCS的快速信息交換，因此，綜合保護裝置采用雙10Mbit/s工業(yè)以太網(wǎng)作為通信網(wǎng)絡(luò)，在抗干擾要求比較高的環(huán)境下還可以直接采用光纖通信。雖然綜合保護裝置為保護、測控一體化裝置，但保護、測控功能獨立，保護功能不信賴于通信網(wǎng)絡(luò)。ＥＣＳ系統(tǒng)---構(gòu)成--通信層通信層是間隔層和系統(tǒng)層之間的適配層，并負責(zé)與DCS接口。通信層一般由若干功能明確的通信管理機組成，這此通信管理機通過l0Mbit.s-1/100Mbit.自適應(yīng)交換機接入ECS層，同時與DCS可采用"一對一"的通信方式，把DCS關(guān)心的實時數(shù)據(jù)整理出來，發(fā)送給DCS;另外，還可以接受DCS下發(fā)的控制命令，實現(xiàn)對電動機、線路等對象開關(guān)的遙控操作。根據(jù)DCS開放性的不同，通信管理機還可以以其他方式(例如總線式)接入DCS?？紤]到網(wǎng)絡(luò)通信的抗干擾能力和高速率、高可靠性，通信層各通信子站(即通信處理機)到系統(tǒng)層之間均采用光纖通信方式。ＥＣＳ系統(tǒng)---構(gòu)成---系統(tǒng)層系統(tǒng)層是發(fā)電廠電氣設(shè)備監(jiān)視、測量、控制、管理的中心，是整個ECS的核心。CSPA2000系統(tǒng)層采用冗余的100Mbit/s以太網(wǎng)為主干網(wǎng)，設(shè)置ECS主服務(wù)器、工程師站、五防工作站、管理信息系統(tǒng)(MIS)通信服務(wù)器、監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)通信服務(wù)器、DCS通信服務(wù)器等。無論是DCS、MIS、廠級SIS，均可以經(jīng)通信服務(wù)器從ECS得到需要的原始數(shù)據(jù)或者經(jīng)過處理、過濾的數(shù)據(jù)，集中體現(xiàn)了ECS的開放性。根據(jù)用戶需求的不同，還可以裁減工作站的數(shù)量(例如最小的系統(tǒng)層設(shè)備僅配置1臺工程師兼操作員站即可)，系統(tǒng)規(guī)模具有可伸縮性ＥＣＳ的功能繼電保護

測量與控制事故分析

Web服務(wù)系統(tǒng)接口ECS系統(tǒng)---功能---繼電保護按照分散分布的原則，6kV保護測控裝置就地安裝于開關(guān)柜內(nèi)，完成被保護對象的所有保護功能。保護功能不依賴于通信網(wǎng)絡(luò)，與測控功能獨立。ECS系統(tǒng)---功能---測量與控制取消專用的各種測量表計，由測控裝置完成有關(guān)模擬量、開關(guān)量的采集，在ECS主站上統(tǒng)一監(jiān)視?？紤]到廠用電系統(tǒng)的電能不參與計費，可以利用測控裝置的內(nèi)置電能測量功能，無需裝調(diào)專用的電能表。6kV廠用電保護測控裝置自帶操作回路，具備防跳及跳合閘保持功能。保護跳閘與遙控跳閘分開，考慮到與舊的模式兼容，保留KKJ與TWJ串聯(lián)給出事故總信號的告警方式。系統(tǒng)支持遙控，并在實時性上提供遙控時間小于600ms、遙信變位上送時間小于300ms的保證。ECS系統(tǒng)---功能---事故分析保護裝置具備動作告警及故障錄波功能，在ECS主站上可以調(diào)取保護動作后的錄波數(shù)據(jù)以及各種事件順序。ECS系統(tǒng)---功能---Web服務(wù)系統(tǒng)提供Web服務(wù)接口，得到授權(quán)的用戶可以通過Internet訪問系統(tǒng)的實時信息及統(tǒng)計信息。ECS系統(tǒng)---功能---系統(tǒng)接口具備與SIS、MIS、電力市場決策支持系統(tǒng)等的接口，為其他系統(tǒng)提供發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的詳細信息快切裝置快切裝置的功能快切裝置的原理快切裝置的作用快切裝置的功能檢測、顯示功能切換功能閉鎖報警、故障處理及自檢功能檢測、顯示功能在正常運行中，裝置的液晶顯示器中文顯示所有實時數(shù)據(jù)和設(shè)置參數(shù)，并指示母線PT投入情況、工作、備用電源斷路器分合閘位置，等開關(guān)狀態(tài)，實時數(shù)據(jù)包括廠用母線三相電壓、工作和備用電源電壓的有效值，母線電壓與備用電源電壓的頻差和相差值?？娠@示裝置的自檢狀態(tài)，自檢異常時發(fā)出信號。切換功能正常切換

事故切換

不正常切換

正常切換正常切換是指正常情況下進行的廠用電源切換。通過ECS/DCS系統(tǒng)、控制臺開關(guān)或觸摸屏操作手動起動裝置，完成從工作電源到備用電源，或由備用電源到工作電源的雙向切換。正常切換分為串聯(lián)切換和并聯(lián)切換兩種方式。正常切換--串聯(lián)切換

切換方式選擇開關(guān)置于串聯(lián)位置。手動起動裝置，先跳開工作（備用）電源，然后合上備用（工作）電源。正常切換--并聯(lián)切換切換方式選擇開關(guān)置于并聯(lián)位置。并聯(lián)切換又分為自動和半自動兩種情況。自動將選擇開關(guān)置于“自動”位置。手動起動裝置，經(jīng)同期檢定后，先合上備用（工作）電源，延時指定時間，確認合閘成功后，再自動跳開工作（備用）電源。半自動將選擇開關(guān)置于“半自動”位置。手動起動裝置，經(jīng)同期檢定后，只合上備用（工作）電源，而跳開工作（備用）電源的操作要由人工來完成。事故切換事故切換是指由于工作電源故障而引起的切換。它是單向的，只能由工作電源切至備用電源。事故切換分為串聯(lián)切換和同時切換兩種方式。事故切換-----串聯(lián)切換切換方式選擇開關(guān)置于串聯(lián)位置。由反映工作電源故障的保護出口起動裝置，先跳開工作電源，在確認工作電源已跳開后,合上備用電源。事故切換-----同時切換切換方式選擇開關(guān)置于同時位置。由反映工作電源故障的保護出口起動裝置發(fā)出工作電源跳閘命令，如此時同期條件滿足，裝置同時發(fā)出備用電源合閘命令。備用電源合閘命令也可經(jīng)設(shè)置的延時后再發(fā)出，這樣可以避免由于工作電源跳閘時間長于備用電源合閘時間，造成備用電源投在故障回路而跳閘，致使切換失敗，事故范圍擴大。不正常切換不正常切換是由母線非故障性低壓引起的切換，它是單向的，只能由工作電源切換至備用電源。不正常切換分為以下兩種情況：不正常切換----1不正常切換----2不正常切換--1母線三相電壓持續(xù)低于設(shè)置值的時間超過所設(shè)定的延時，裝置自動跳開工作電源，合上備用電源。低壓切換也有串聯(lián)和同時兩種方式，它們的選擇方法及切換過程和事故切換基本相同，由于工作電源斷路器誤跳，裝置自動投入備用電源，不再發(fā)出跳工作開關(guān)的命令，以免引起不必要的失電。不正常切換—2所謂“誤跳”是指在裝置沒有發(fā)跳閘命令的情況下，工作電源短路器跳開。這有兩種可能：一種是工作電源斷路器受控跳閘，另一種是真正意義的誤動跳閘。為了避免誤動作，誤跳的檢測加入了對工作電源電流的檢測，只有電流降到了0.5A以下，才算真正誤跳。閉鎖報警、故障處理及自檢功能保護閉鎖斷線報警故障報警裝置自檢保護閉鎖為防止備用電源投入故障母線，可以將反映這一故障的保護（如母線差動保護、分支過流保護）出口，引入裝置的“保護閉鎖”入口。當(dāng)這些保護動作時，裝置就會立即關(guān)閉所有跳合閘出口，發(fā)出“保護閉鎖”信號和“閉鎖報警”接點信號。斷線報警當(dāng)母線電壓的出現(xiàn)有效值最小的一相與最大的一相得比值小于0.6時，或一相或兩相電壓低于10％Un（額定值）時，裝置判定為母線電壓回路斷線，發(fā)出“斷線報警”接點信號。故障報警當(dāng)裝置中的直流電源、裝置跳合閘出口以及斷路器位置異常時，裝置都將發(fā)出故障報警信號，具體故障原因可通過屏幕顯示。斷路器位置異常是指沒有發(fā)生切換，而工作電源和備用電源斷路器輔助接點均處于閉合狀態(tài)，或均處于斷開狀態(tài)。裝置自檢裝置自動巡檢內(nèi)部電路、CPU、EPROM、RAM以及所設(shè)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)故障立即報警，并可顯示或打印故障原因。當(dāng)裝置第一次上電，或發(fā)生自復(fù)位后也發(fā)出故障報警信號，在手動復(fù)位且不再存在異常情況時，清除報警和閉鎖信號?？焖偾袚Q的原理(圖)快速切換的原理假設(shè)有圖1所示的廠用電系統(tǒng)，工作電源由發(fā)電機端經(jīng)廠用高壓工作變壓器引入，備用電源由電廠高壓母線或由系統(tǒng)經(jīng)起動／備用變引入。正常運行時，廠用母線由工作電源供電，當(dāng)工作電源側(cè)發(fā)生故障時，必須跳開工作電源開關(guān)IDL，此時廠用母線失電，由于廠用負荷多為異步電動機，電動機將惰行。母線電壓為眾多電動機的合成反饋電壓，稱其為殘壓，殘壓的頻率和幅值將逐漸衰減。假定正常運行時工作電源與備用電源同相．其電壓相量端點為A，則母線失電后殘壓相量端點將沿殘壓曲線由A向B方向移動，如能在A—B段內(nèi)合上備用電源，則既能保證電動機安全，又不使電動機轉(zhuǎn)速下降大多，這就是所謂的“快速切換’。

圖示快切裝置的作用快切裝置的作用是在廠用電失電時迅速按規(guī)定程序控制備用電源斷路器投入備用電源。ＵＰＳ不停電電源系統(tǒng)組成保護功能運行方式系統(tǒng)組成1#電力專用UPS主柜（1000×600×2260）2#旁路穩(wěn)壓柜（800×600×2260）3#饋電柜（800×600×2260）1#柜1#UPS主柜包括三相“交流輸入”空開、“直流輸入”空開、三相輸入隔離變壓器、整流裝置、主電路功率模塊及驅(qū)動、微處理器控制、輸出隔離變壓器、通訊接口板等。2#柜2#旁路穩(wěn)壓柜包括50KW旁路穩(wěn)壓柜。3#柜3#饋電柜包括“旁路輸入”斷路器、“交流輸出”斷路器、旁路隔離變壓器、靜態(tài)切換和手動維修旁路開關(guān)以及16個饋電支路等保護功能輸出過載保護負載功率超過150%時，10秒將關(guān)斷輸出輸出短路保護輸出萬一短路，逆變器將自動關(guān)閉輸入接反保護輸入逆變器的直流電壓極性接反，逆變器將自動保護輸入欠壓保護輸入直流電壓低于180VDC時，直流異常指示燈亮過熱保護機柜內(nèi)部溫度超過75℃時,輸出將自動關(guān)閉運行方式正常狀態(tài)

市電故障自動旁路維修旁路正常狀態(tài)通常情況下，市電通過整流器給逆變器供直流電。逆變器重新產(chǎn)生一個與輸入市電頻率相位相同的正弦交流電輸出給負載設(shè)備市電故障在市電故障的情況下,系統(tǒng)利用電池的儲備能量，繼續(xù)產(chǎn)生交流電力，確保不間斷輸出,在輸出端將看不出有任何的中斷或變化。在市電故障的情況下，逆變器將會在電池耗盡時停止輸出。這時，UPS不能再提供電源了。逆變器電池供電的備用時間決定于電池容量和負載的大小。當(dāng)市電重新恢復(fù)時，逆變器再次通過整流器供電自動旁路如果逆變器無法輸出所需功率（由于過載、過熱等原因），旁路開關(guān)將會自動接通，令負載由旁路提供電壓（圖）。若旁通是由于過載引起的動作，UPS需關(guān)機才能復(fù)位。若旁通是由于過熱引起的動作，UPS將在溫度低于報警點時跳回正常輸出。如果發(fā)生嚴(yán)重過載或短路，旁路保護開關(guān)或熔斷會由于保護UPS而斷開。如果機器在旁路狀態(tài)時市電故障，負載將會發(fā)生掉電。因此，如果UPS工作在過載狀態(tài)，負載將得不到保護。關(guān)閉逆變器開關(guān)，再斷開旁路輸入空開，UPS系統(tǒng)將徹底關(guān)機。自動旁路(圖)

維修旁路系統(tǒng)也可以通過后面板的手動維修旁路開關(guān)轉(zhuǎn)到旁路狀態(tài)。開關(guān)有兩個位置：位置“Ⅰ”是“UPS供電”，位置“Ⅱ”是“維修旁路供電”狀態(tài)：負載直接連到旁路市電。發(fā)電機并網(wǎng)并網(wǎng)的條件并網(wǎng)的操作同期合閘控制回路圖并網(wǎng)的條件電壓相等頻率相等相位相等相序相等并網(wǎng)的條件1待并發(fā)電機的電壓有效值Uf與電網(wǎng)的電壓有效值U相等或接近相等，允許相差±5％的額定電壓值。待并發(fā)電機的電壓有效值Uf，與電網(wǎng)的電壓有效值U之間的壓差ΔU，若在允許范圍內(nèi)，所引起的無功沖擊電流是允許的。否則ΔU越大，沖擊電流越大，這個過程相當(dāng)于發(fā)電機的突然短路。因此，必須調(diào)整兩者間的電壓，使其接近相等后才可并列。并網(wǎng)的條件2待并發(fā)電機的周波ff應(yīng)與電網(wǎng)的周波f相等，但允許相差±0.05～0.1周/秒以內(nèi)。若兩者周波不等，則會產(chǎn)生有功沖擊電流，其結(jié)果使發(fā)電機轉(zhuǎn)速增加或減小，導(dǎo)致發(fā)電機軸產(chǎn)生振動。如果周波相差超出允許值而且較大，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極間的相對速度過大，相互之間不易拉住，容易失步。因此，在待并發(fā)電機并列時，必須調(diào)整周波至允許范圍內(nèi)。通常是將待并發(fā)電機的周波略調(diào)高于電網(wǎng)的周波，這樣發(fā)電機容易拉入同步，并列后可立即帶上部分負荷。并網(wǎng)的條件3待并發(fā)電機電壓的相位與電網(wǎng)電壓的相位相同，即相角相同。在發(fā)電機并列時，如果兩個電壓的相位不一致，由此而產(chǎn)生的沖擊電流可能達到額定電流的20～30倍，所以是非常危險的。沖擊電流可分解為有功分量和無功分量，有功電流的沖擊不僅要加重汽輪機的負擔(dān)，還有可能使汽輪機受到很大的機械應(yīng)力，這樣非但不能把待并發(fā)電機拉入同步，而且可能使其它并列運行的發(fā)電機失去同步。在采用準(zhǔn)同期并列時，發(fā)電機的沖擊電流很小。所以，一般應(yīng)將相角差控制在10o以內(nèi)，此時的沖擊電流約為發(fā)電機額定電流的0.5倍。并網(wǎng)的條件4待并發(fā)電機電壓的相序必須與電網(wǎng)電壓的相序一致。(在安裝過過程必須裝好)并網(wǎng)的操作斷路器雙側(cè)有電時斷路器單側(cè)有電時順序控制并網(wǎng)的操作(斷路器雙側(cè)有電時)合同期開關(guān)TK在“投入”位置。將手動準(zhǔn)同期開關(guān)1STK轉(zhuǎn)到“粗調(diào)”位置，調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速和電壓，使組合式同期表的電壓差表和頻率差表為零。將同期閉鎖開關(guān)STK轉(zhuǎn)到“投”位置。將手動準(zhǔn)同期開關(guān)1STK轉(zhuǎn)到“細調(diào)”位置，同期表指針開始旋轉(zhuǎn)。調(diào)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，使同期表指針順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)，待指針靠近中線時，按下集中同期合閘按鈕THA，使斷路器合閘。將同期開關(guān)TK，自同期開關(guān)ZTK，手動準(zhǔn)同期開關(guān)1STK復(fù)原。并網(wǎng)的操作(斷路器單側(cè)有電時)合同期開關(guān)TK在“投入”位置。將同期閉鎖開關(guān)STK轉(zhuǎn)到“退”位置。將手動準(zhǔn)同期開關(guān)1STK轉(zhuǎn)到“細調(diào)”位置。按下集中同期合閘按鈕THA，或?qū)⒖刂崎_關(guān)KK旋到“合閘”位置，使斷路器合閘。將同期開關(guān)TK，同期閉鎖開關(guān)STK，手動準(zhǔn)同期開關(guān)1STK復(fù)原。并網(wǎng)的順序控制圖同期合閘控制回路①同期開關(guān)TK在“投入”位置，則TK接點1、3和接點5、7接通。②手動準(zhǔn)同期開關(guān)1STK在“細調(diào)”位置，則1STK接點25、27接通。③同期閉鎖開關(guān)STK在“退”位置，則STK接點1、3接通。④控制開關(guān)KK在“分閘后”位置，則KK接點2、4接通。⑤控制開關(guān)KK在“合閘”位置，則KK接點5、8接通。圖示同期合閘控制回路圖

DEH，DCS相關(guān)內(nèi)容DCS相關(guān)內(nèi)容DEH相關(guān)內(nèi)容DCS相關(guān)內(nèi)容DCS系統(tǒng)的概念DCS系統(tǒng)的特點DCS系統(tǒng)的構(gòu)成分散控制系統(tǒng)的運行維護的主要內(nèi)容DCS系統(tǒng)的概念DCS即集散型控制系統(tǒng)，又稱分布式控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem）。它的主要基礎(chǔ)是4C技術(shù)，即計算機－Computer、控制－Control、通信－Communication和CRT顯示技術(shù)。DCS系統(tǒng)通過某種通信網(wǎng)絡(luò)將分布在工業(yè)現(xiàn)場附近的現(xiàn)場控制站和控制中心的操作員站及工程師站等連接起來，以完成對現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的分散控制和集中操作管理。DCS系統(tǒng)的特點是計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一捉新型控制技術(shù)。其功能特點是：通用性強、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、顯示操作集中、人機界面友好、安裝簡單規(guī)范化、調(diào)試方便、運行安全可靠等。DCS系統(tǒng)的構(gòu)成1)

其硬件設(shè)備由管理操作應(yīng)用工作站、現(xiàn)場控制站和通信網(wǎng)絡(luò)組成。管理操作應(yīng)用工作站包括工程師站、操作員站、歷史數(shù)據(jù)站等各種功能服務(wù)a.

工程師站提供技術(shù)人員生成控制系統(tǒng)的人機接口，主要用于系統(tǒng)組態(tài)和維護，技術(shù)人員也可以通過工程師站對應(yīng)用系統(tǒng)進行監(jiān)視。b.

操作員總理提供技術(shù)人員與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的人機交互界面，用于監(jiān)視可以完成數(shù)據(jù)的狀態(tài)值顯示和操作員對數(shù)據(jù)點的操作。c.

歷史站保存整個系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)，供組態(tài)軟件實現(xiàn)歷史趨勢顯示、報表打印和事故追憶等功能?，F(xiàn)場控制站用于現(xiàn)場信號的采集處理，控制策略的實現(xiàn)，并具有可靠的冗余保證、網(wǎng)絡(luò)通信功能。通信網(wǎng)絡(luò)連接分散控制系統(tǒng)的各個分布部分，完成數(shù)據(jù)、指令及其它信息的傳遞。為保證DCS可靠性，電源、通信網(wǎng)絡(luò)、過程控制站都采用冗余配置。2)

分散控制系統(tǒng)的軟件是由實時多任務(wù)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信軟件、組態(tài)軟件和各種應(yīng)用軟件組成。3)

分散控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用模塊化設(shè)計方法，通過靈活組態(tài)，合理的配置，可以實現(xiàn)火電機組的模似量控制系統(tǒng)（MCS）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）、鍋爐燃燒控制和爐膛安全系統(tǒng)（FSSS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）等功能。維護的主要內(nèi)容包括系統(tǒng)在投運前應(yīng)做好必要項目的檢查，檢查合格且一切準(zhǔn)備就緒后系統(tǒng)上電，按照相關(guān)步驟啟動系統(tǒng)，并驗收系統(tǒng)各部分正常后，投入在線運行。系統(tǒng)正常運行后，做好日常維護工作，發(fā)現(xiàn)問題及時查明原因解決處理，并根據(jù)熱控系統(tǒng)的運行工況決定熱控設(shè)備的投入與退出。DEH相關(guān)內(nèi)容DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成

DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)對功率（轉(zhuǎn)速）控制的原理DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成1）電子控制器：主要包括數(shù)字計算機、混