柴油发电机组一次系统图和工作逻辑
发布时间：2025-06-14 点击：7
保安电源柴油发电机组一次系统图和工作逻辑
核电站的保安柴油发电机组种类和数量众多，分为安全级和非安全级，主要有lhh6.6kv应急配电系统中的lha和lhb两台大功率安全级柴油发电机组，lls水压试验泵柴油发电机组，ec厂房的lhz380v交流发电机组，bop厂房的380v交流发电机组、pf项目移动式应急柴油发电机组和em楼的380v交流发电机组等组成。
适用于核能发电厂的《ej/t 625-2004核电厂备用电源用柴油发电机组准则》、《gb/t 12788-2000核电厂安全级电力系统准则》以及《ej/t639-1992核电厂安全级电力系统及设备保护准则》，对保安柴油发电机组的技术指标、控制功能、容量和选型提出了具体的要求。核电站保安柴油发电机组的详细应用将在本书相关章节中介绍。
1、保安电源控制系统分类
由于电厂采购的保安柴油发电机组一般要求控制系统完成自身的控制和保护功能之外，还需要承担厂用电系统中数目众多的正常电源开关、备用电源开关以及联络开关的分合闸控制逻辑，因此对其控制系统的可靠性和可编程逻辑处理能力要求相当高，常规的柴油发电机组控制系统一般无法满足其使用功能要求，只有采用可编程序控制器。柴油发电机组的控制系统主要分三种：
1）不与发电厂保安电源进行同期并网的应用（由于dl/t 5153-2014新版标准明确要求保安柴油发电机组需要配置同期并列装置，这一种不带同期并网功能的应用已经越来越少，只
在一些老电厂或者小型的热电联产电厂采用）。
2）与发电厂保安电源进行同期并网的应用（满足dl/t 5153-2014新标准的主流应用，细分为带脱硫保安段的锅炉、汽机和脱硫的三段保安段，不带脱硫保安段的锅炉、汽机二段保安段和不带脱硫保安段的锅炉、汽机二段保安段之间带联络开关）。
3）黑启动应用，黑启动柴油发电机除了厂家配套可编程序控制器和调速板以外，还需要黑启动控制屏对厂变开关、母联开关以及柴油发电机进行控制。
2、不与发电厂保安电源进行同期并网的控制逻辑
如图2所示为洛阳某电厂保安电源一次系统图和工作逻辑，其工作过程如下：
1）在自动工作状态下，当保安电源a段、b段中的任一段失电压或ab段同时失电压时，柴油发电机组启动，当频率、电压等各参数运行正常后，柴油发电机组发出闭合dl1开关及dl2开关，经过延时后，再合dl3开关（哪一段失压合哪段），当厂用电源ab段同时恢复正常后，通过现场或dcs进行手动操作使厂用电源恢复，恢复方式采用先分后合的断电切换方式。
2）发电机组试运行状态工作时，柴油发电机启动，不进行与厂用电源同期。
3）厂用电源a段、b段分别装设一个三相电压检测继电器用于电压检测。
图1 保安电源一次柴油发电机组总输出母线
如图2所示为扬州某电厂一次系统图和工作逻辑图，其工作过程如下：
1）正常情况下，qf1及分支开关qf11、qf21均处于断开状态。
2）当保安段只有一段失压且对应段工作电源进线开关qf12或qf22开关跳闸时，柴油机房控制柜发出qf11、qf21合闸指令，且装置输出备自投后加速信号，若故障没有切除，则快速跳闸，同时闭锁合-qf11（或-qf21）。
3）开关（-qf12、-qf22）同时跳闸及保安a、b两段母线同时失电时，柴油发电机组自动启动，启动成功后，同时联锁开关（-qf12及-qf22）及（-qf11及-qf21）跳闸，发电机组建压建频率后，合开关qf1，延时合开关qf11，后延时合开关qf21。
4）工作电源恢复时，dcs发出解除自启动命令，控制系统解除qf11，qf21 自动合闸功能，值班运行人员通过dcs断开保安a段备用进线开关（-qf11），闭合工作电源开关-qf13，合保安a段工作进线开关（-qf12），然后，断开保安b段备用进线开关（-qf21），闭合工作电源开关-qf23，同时，闭合保安b段工作进线开关（-qf22）可手动启机，进行开关切换
图2 保安电源柴油发电机组一次系统图和工作逻辑图
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1、保安电源控制系统分类
由于电厂采购的保安柴油发电机组一般要求控制系统完成自身的控制和保护功能之外，还需要承担厂用电系统中数目众多的正常电源开关、备用电源开关以及联络开关的分合闸控制逻辑，因此对其控制系统的可靠性和可编程逻辑处理能力要求相当高，常规的柴油发电机组控制系统一般无法满足其使用功能要求，只有采用可编程序控制器。柴油发电机组的控制系统主要分三种：
1）不与发电厂保安电源进行同期并网的应用（由于dl/t 5153-2014新版标准明确要求保安柴油发电机组需要配置同期并列装置，这一种不带同期并网功能的应用已经越来越少，只
在一些老电厂或者小型的热电联产电厂采用）。
2）与发电厂保安电源进行同期并网的应用（满足dl/t 5153-2014新标准的主流应用，细分为带脱硫保安段的锅炉、汽机和脱硫的三段保安段，不带脱硫保安段的锅炉、汽机二段保安段和不带脱硫保安段的锅炉、汽机二段保安段之间带联络开关）。
3）黑启动应用，黑启动柴油发电机除了厂家配套可编程序控制器和调速板以外，还需要黑启动控制屏对厂变开关、母联开关以及柴油发电机进行控制。
2、不与发电厂保安电源进行同期并网的控制逻辑
如图2所示为洛阳某电厂保安电源一次系统图和工作逻辑，其工作过程如下：
1）在自动工作状态下，当保安电源a段、b段中的任一段失电压或ab段同时失电压时，柴油发电机组启动，当频率、电压等各参数运行正常后，柴油发电机组发出闭合dl1开关及dl2开关，经过延时后，再合dl3开关（哪一段失压合哪段），当厂用电源ab段同时恢复正常后，通过现场或dcs进行手动操作使厂用电源恢复，恢复方式采用先分后合的断电切换方式。
2）发电机组试运行状态工作时，柴油发电机启动，不进行与厂用电源同期。
3）厂用电源a段、b段分别装设一个三相电压检测继电器用于电压检测。
图1 保安电源一次柴油发电机组总输出母线
如图2所示为扬州某电厂一次系统图和工作逻辑图，其工作过程如下：
1）正常情况下，qf1及分支开关qf11、qf21均处于断开状态。
2）当保安段只有一段失压且对应段工作电源进线开关qf12或qf22开关跳闸时，柴油机房控制柜发出qf11、qf21合闸指令，且装置输出备自投后加速信号，若故障没有切除，则快速跳闸，同时闭锁合-qf11（或-qf21）。
3）开关（-qf12、-qf22）同时跳闸及保安a、b两段母线同时失电时，柴油发电机组自动启动，启动成功后，同时联锁开关（-qf12及-qf22）及（-qf11及-qf21）跳闸，发电机组建压建频率后，合开关qf1，延时合开关qf11，后延时合开关qf21。
4）工作电源恢复时，dcs发出解除自启动命令，控制系统解除qf11，qf21 自动合闸功能，值班运行人员通过dcs断开保安a段备用进线开关（-qf11），闭合工作电源开关-qf13，合保安a段工作进线开关（-qf12），然后，断开保安b段备用进线开关（-qf21），闭合工作电源开关-qf23，同时，闭合保安b段工作进线开关（-qf22）可手动启机，进行开关切换
图2 保安电源柴油发电机组一次系统图和工作逻辑图
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