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对于大型火电机组UPS供电牢靠性的议论

2017-08-07 13:47分类:机械维修 阅读:

 

 大型火电机组主动化程度高,热工微机操控系统及其它安全操控设备对作业电源的接连性恳求很高,因而需求配备沟通不接连电源(UPS)。UPS电源对机组的安全安稳作业至关首要,怎样跋涉UPS的牢靠性,是现场工程技能人员常常考虑的一个疑问。
笔者以盘山发电有限职责公司(以下简称盘电)2×600 MW机组UPS系统为例,就大型火电机组UPS在计划、商质量量、保护处理上存在的许多疑问进行议论,提出了一些改进定见。
1 系统简况
盘电设备了3台相同容量的瑞士GUTOR公司出产的UPS,构成n+1配备计划。即单台机组单台UPS配备,一同,为2台及以上机拼配备1台同容量的共用备用UPS。UPS类型为PEW1080-220/220-EN,容量为80 kV·A。
UPS系统正常作业时需求3路输入电源:主电源、旁路电源及直流电源。作业办法分4种:主电源正常作业办法、直流电源作业办法、旁路作业办法和后备作业办法。
正常时,负荷由主电源经过该系统的整流器、逆变器供应。主电源缺陷时,主动改为由直流电源经逆变器供电。逆变器或直流电源缺陷时,UPS经过静态开关主动改换成旁路电源供电。UPS修补时,可经过先通后断的手动旁路开关由旁路电源直接向负荷供电。正常作业时3,4号机UPS的旁路电源由备用UPS供应。当备用UPS缺陷或修补时,旁路电源改由3号机保安B段(称后备旁路电源)供应,见图1。
2 该系统首要优缺陷
2.1 该UPS系统不自带蓄电池
厂用电系统有完善的直流系统及大容量的蓄电池组,在蓄电池容量核算时已考虑了UPS负荷,可确保沟通电源停电时持续向负荷供电0.5 h以上,因而UPS系统不需求自带较大容量的蓄电池。这不只下降了设备造价,也削减了修补、作业保护蓄电池的费用。
2.2 逆变器与厂用直流系统的协作
该UPS的逆变器额外输入电压是220 V直流,在确保输出数据时,输入电压容许计划在-15%~+20%;在确保功用时,输入电压容许计划在±25%。依据规程规矩,发电厂直活动力系统容许的电压不坚决计划为87.5%~112.5%,直流系统的参数核算与设备选型也按此进行,这个电压计划在正常作业和容许的事端放电时刻内是可以得到确保的。因而,该逆变器的直流输入电压彻底习气这个计划并留有必定裕度。一同,为了避免正常作业时蓄电池放电,整流器的输出电压高于直流系统电压不坚决的上限,并加装了二极管以避免整流器向蓄电池充电。
2.3 旁路电源设置了阻隔变压器和稳压变压器
考虑到厂用电电压通常偏高,并且用电设备的再三主张必定影响电压质量,因而加装了调压稳压器,以改进旁路电源的电压质量效果。一同厂用380 V电源系统是中性点接地系统,而DCS、DEH等热工负荷不期望与电气共用接地址,因而加装了阻隔变压器,以使两系统不发作电的联络。
2.4 两用一备办法的缺陷及其要素
现在,国内UPS系统的计划无一同标准,因而构成国内大、中型火电机组UPS配备呈现各种纷歧样计划,即使同容量机组的UPS配备计划也不尽相同。
盘电建厂之初,依据《电力工程计划手册》中所举600 MW机组UPS配备典范,选用单台机组单台UPS的“一对一”配备计划。该计划系统简捷,出资少,可是存在2个疑问。
(1) 旁路电源的供电牢靠性较低。当UPS缺陷或修补时,在UPS设备静态开关已切换至旁路作业的状况下,一旦保安段母线失压,将接见接见接见接见接见接见接见接见会晤临UPS负荷母线失电。
(2) 如UPS设备发作系统缺陷(整机缺陷)或静态开关缺陷,此刻旁路电源即使无缺无损,也无法从主机切换至旁路上投入作业,致使系统供电接连。
出于对机组的安全考虑,对原UPS系统进行改造,选用“n+1”配备计划,增设1台共用备用UPS。此计划在出资相对少的状况下,完毕了UPS备用冗余,跋涉了旁路电源的供电牢靠性。但此计划无法处理第2个疑问,由于1台UPS一同兼做2台机组的旁路电源时,假定恣意1台UPS发作系统缺陷(整机缺陷)或静态开关缺陷,此刻即使备用UPS无缺无损,也无法从主机切至旁路投入作业,致使系统供电接连。
一同,选用两用一备办法也带来了新的疑问,即在悉数供电进程中,有1台UPS长时刻放置不必,处于空载状况,设备运用率低。别的,1台设备长时刻处于空载作业状况,一旦呈现切换,分外在负荷大时,整流器和逆变器将遭到大电流冲击,对设备倒运。
对于这种状况,主张有关有些从速一同、完善纷歧样容量火电机组的UPS计划计划,削减工程计划的随意性,削减不必要的糟蹋,跋涉UPS系统的牢靠性。
2.5 避免对UPS知道的盲目性
正常状况下UPS由机组PC段供电,当PC段接连时,逆变器在机组蓄电池支持下持续向负载供应不接连的电源。若直流电源再有缺陷或设备内部逆变器缺陷,静态开关进行活络切换,转由旁路电源供电。3路纷歧样型式的独立电源和静态开关一同构成了UPS的牢靠供电系统。因而UPS作为不接连电源,通常以为其牢靠性是很高的。但这种知道或许会对UPS发作盲目性。由于每台UPS的监测操控系统只需1个,它是UPS设备的“神经中枢”和指挥系统。该系一同旦呈现缺陷,如操控逻辑板或操控回路设备缺陷,将致使UPS整机缺陷停电。从这一点看,UPS并非彻底含义上的“不接连电源”,它也有缺陷的或许,仅仅缺陷的概率较低算了。别的,UPS母线负荷分支开关回路也有发作缺陷的或许。所以,为了避免机组UPS缺陷或UPS负荷开关回路缺陷,对UPS的悉数首要负荷电源均计划为彼此备用冗余,且2路互备冗余电源应取自纷歧样的电源系统。所谓首要负荷电源是指短时失电即可构成机组缺陷停机的首要保护、操控、监测用负荷电源。实习证实,选用这一办法对错常有用的。
3 改进、加强对火电机组UPS的保护处理
作为电气设备UPS设备在火电机组的运用时刻还比照短,它不像典型的电气一、二次设备那样有了解的专业归口处理,也短少一同、老到的修补保护处理标准和规矩。现在,盘电UPS设备虽归电气专业处理保护,但因其内部的一、二次设备互有有关穿插,小专业界面较难辨明,加之对UPS牢靠性的盲目知道,简略构成对UPS的一些部件、元件甚至整机的失修,呈现修补保护作业上的死角。这是影响UPS供电牢靠性的另一个首要要素。对于这一状况,主张选用以下办法。

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