专利名称：电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电厂备用的柴油发电机组，特别涉及一种电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统。
背景技术：
电厂黑启动是指发电厂所有机组全部跳闸，交、直流电源全部消失的情况下，通过有自启动能力的机组，如柴油发电机组的启动，带动无自启动能力的发电机组恢复向系统送电的处理过程。柴油发电机作为一种启动迅速、维护方便、运行稳定、可靠的独立电源，用作电厂黑启动设备具有明显优势，是非常合适的选择。近年来随着世界范围内经济和生活水平的快速发展提高，电力需求迅速增长，大量电厂开工建设以及众多电厂改造，国内外市场对电厂黑启动专用柴油发电机组的需求正逐年增加。本设计针对以上需求完成了一种电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统，现有的柴油发电机组都是独立工作，或作为电网的补充，而未能将其应用于电厂所有机组全部跳闸时的主发电机组自动重新启动的动力源，而另一方面，电厂主发电机组全部跳闸时却只能由人工操作合闸。例如中国专利申请号200920146208.9，名称为“柴油发电机组智能控制系统”的实用新型专利，公开一种柴油发电机组智能控制系统，包括柴油发电机组、供电电路、备用的市电动力电源和一控制柜。供电电路包括至少2组保安电源，动力电源包括至少2组备用电源，控制柜包括PLC可编程控制器和与其相连的信号检测单元、保安电源控制单元和柴油发电机组控制单元。该实用新型仅仅考虑柴油发电机组本身的控制，对于电厂主发电机组全部跳闸时的自动重新启动·未能提供解决办法。
发明内容本实用新型需要解决的技术问题是，克服现有技术的电厂主发电机组全部跳闸时缺乏自动重新启动的应对措施的缺陷，提供一种通过有自启动能力的机组，带动无自启动能力的发电机组恢复向系统送电的装置机器控制系统。本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的:一种电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统，包括可与市电主母线相连的由A、B段备用电源所构成的保安段，以及可并入保安段运行供电的具有电子调速与喷油装置的柴油发电机组，设有机组控制模块，机组控制模块的第一个输入端通过总线与PLC控制模块连接，机组控制模块的第二个输入端与柴油发电机组的工况参数检测输出端连接，机组控制模块的第三个输入端与远程控制启停机的DCS (Distributed Control Sys2tem)控制室的输出端连接,机组控制模块有一个输出端与DCS控制室的输入端连接，机组控制模块的另一个输出端与柴油发电机组连接，PLC( Programmable Logic Controller)控制模块的输入端与电网连接,PLC控制模块的输出端与DCS控制室连接。作为优选，PLC控制模块的流程如下:控制系统处于自动状态；通过市电监控依次测得A段及B段失电、业主启动信号以及市电进线分闸信号，启动三台柴油发电机，然后A段和B段出线断路器合闸，向A段和B段供电；主母线处于有电状态下，柴油发电机组与A段并网，即A段市电断路器(又称为A段市电进线断路器)合闸，经测试得知主母线有电，则A段出线断路器分闸；接着柴油发电机组与B段并网，即B段市电断路器(又称为B段市电进线断路器)合闸，经测试得知主母线有电，则B段出线断路器分闸，最后通过机组控制模块控制机组停机。作为优选，柴油发电机组设有手动和快速自启动装置，快速自启动装置设有可定期进行空负荷启动试验及带负荷运行试验的机组带载试验装置，机组带载试验装置包括针对主母线断电时的电脑程序自动确认及发出柴油发电机组自启动信号的装置，并设有针对柴油发电机组启动失败的声光报警装置和DCS控制室直接进行远方人工启动的装置。柴油发电机自启动逻辑:保安段主电源失压时，备用电源自投，若自投不成功，柴油发电机自动启动并入失压的保安段母线运行，起到保安作用。所述机组带载试验的程序为:选择A段或B段并远程带载启动，再将三台柴油发电机启动和并网，接着将A段或B段的出线断路器合闸，试验完毕后将柴油发电机组减载并停机。作为优选，柴油发电机组与保安段的连接包括由3台柴油发电机分别通过电源备用分支联锁开关BKl 3再与以下两路电路并联连接:其中第一路电路通过A段出线断路器和A段市电进线断路器以及通过高压备用变压器与电厂主母线连接；第二路电路通过B段出线断路器和B段市电进线断路器以及通过高压备用变压器与电厂主母线连接；电源备用分支联锁开关BKl 3与A段出线断路器及B段出线断路器的连接电路上并联有变压器及电压互感器ΡΤ0，Α段出线断路器与A段市电进线断路器的连接电路上并联有电压互感器PT1，B段出线断路器与B段市电进线断路器的连接电路上也并联有电压互感器PTl ;电厂主母线上并联有电压互感器PT。作为优选，因自启动不成功而发出启动失败声光报警信号的启动失败次数设定为3次。作为优选，柴油发电机组的空载电压整定范围设为95 % 105% Ur，线电压波形正弦畸变率设为±1.2 %之间，稳态电压调整率设为< ±0.5 %，动态电压调整率设为< ±10%，首次加载能力大于或等于额定功率的50 %。本实用新型的有益效果是:1、在保安段主、备供电电源开关发生故障时，柴油发电机可启动并入保安段运行，保证保安段可不停电进行故障开关隔离检修；2、柴油发电机组设有手动和快速自启动装置；3、电脑程序自动确认及发出柴油发电机组自启动信号的装置；4、设有针对启动失败的声光报警装置；5、DCS控制室设直接进行远方人工启动的装置。
图1是本实用新型一种实施例的系统原理方框图；图2是本实用新型PLC控制模块3的流程图；[0021]图3是机组带载试验的流程图；图4是柴油发电机组与主母线之间的连接原理图。图中，柴油发电机组I ;机组控制模块2 ；PLC控制模块3 ；A段出线断路器31 ；B段出线断路器32 ；A段市电断路器33 ；B段市电断路器34 ；DCS控制室4 ;电网5 ;主母线6 ;高压备用变压器7 ;变压器8 ；电压互感器PTO ；电压互感器PTl ；电压互感器PT ;柴油发电机G1、G2、G3。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方案对本实用新型作进一步描述。实施例:如图1所示，一种电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统，包括可与市电主母线6相连的由A、B段备用电源所构成的保安段，以及可并入保安段运行供电的具有电子调速与喷油装置的柴油发电机组1，设有机组控制模块2，机组控制模块2的第一个输入端通过总线与PLC控制模块3连接，机组控制模块2的第二个输入端与柴油发电机组I的工况参数检测输出端连接，机组控制模块2的第三个输入端与远程控制启停机的DCS(Distributed Control Sys2tem)控制室4的输出端连接,机组控制模块2有一个输出端与DCS控制室4的输入端连接，机组控制模块2的另一个输出端与柴油发电机组I连接，PLC (Programmable Logic Controller)控制模块3的输入端与电网5连接，PLC控制模块3的输出端与DCS控制室4连接。PLC控制模块3的流程如下:控制系统处于自动状态；当通过市电监控依次测得A段及B段失电、业主启动信号以及市电进线分闸信号，则根据分闸反馈信号启动三台柴油发电机Gl、G2、G3，然后将A段出线断路器31和B段出线断路器32合闸，向A段和B段供电；当主母线6处于有电状态下，将柴油发电机组与A段并网，即将A段市电断路器33合闸，经测试得知主母线有电，则将A段出线断路器31分闸；接着将柴油发电机组与B段并网，SP将B段市电断路器34合闸，经测试得知主母线有电，则将B段出线断路器分闸，最后通过机组控制模块2控制柴油发电机组I停机，柴油发电机组正常情况下无人值班，由于机组具有电子调速与喷油装置，转速稳定、反应时间短、动态性能好，可快速自起动，经3 6 s电脑程序自动确认后柴油发电机即自启动。PLC控制模块3的流程如图2所示。柴油发电机组I设有手动和快速自启动装置，快速自启动装置设有可定期进行空负荷启动试验及带负荷运行试验的机组带载试验装置，机组带载试验装置包括针对主母线断电时的电脑程序自动确认及发出柴油发电机组自启动信号的装置，并设有针对柴油发电机组启动失败的声光报警装置和DCS控制室直接进行远方人工启动的装置。柴油发电机自启动逻辑:保安段主电源失压时，备用电源自投，若自投不成功，柴油发电机自动启动并入失压的保安段母线运行，起到保安作用；柴油发电机组可连续满载运行12 h，可承受过负荷能力1.1倍发电机额定容量累计时间为I h;在保安段主、备供电电源开关发生故障时，柴油发电机可启动并入保安段运行，从而保证保安段不停电情况下进行故障开关隔离检修。机组带载试验的流程概括为:选择A段或B段并远程带载启动，再将三台柴油发电机Gl 3启动和并网，接着将A段出线断路器31或B段出线断路器32合闸，试验完毕后将柴油发电机组I减载并停机。机组带载试验的流程如图3所示。[0029]柴油发电机组I与保安段的连接包括由3台柴油发电机Gl 3分别通过电源备用分支联锁开关BKl 3再与以下两路电路并联连接:其中第一路电路通过A段出线断路器31和A段市电进线断路器33以及通过高压备用变压器7与电厂主母线6连接；第二路电路通过B段出线断路器32和B段市电进线断路器34以及通过高压备用变压器7与电厂主母线6连接；电源备用分支联锁开关BKl 3与A段出线断路器31及B段出线断路器32的连接电路上并联有变压器8及电压互感器ΡΤ0，Α段出线断路器31与A段市电断路器33的连接电路上并联有电压互感器PTl，B段出线断路器32与B段市电断路器34的连接电路上也并联有电压互感器PTl ;电厂主母线上并联有电压互感器PT。柴油发电机组与主母线之间的连接原理如图4所示。发出启动失败声光报警信号的启动失败次数设定为3次。柴油发电机组I的空载电压整定范围设为95 % 105% Ur，线电压波形正弦畸变率设为±1.2 %之间，稳态电压调整率设为< ±0.5 %，动态电压调整率设为< ±10 %，首次加载能力大于或等于额定功率的50 %。本实用新型可在电网保安段主、备供电电源开关发生故障时，柴油发电机组可手动或快速自启动并入保安段运行，具有自动控制、声光报警、远方人工启动、带负荷稳定运行的优点，本领域的技术人员如果对上述发明内容作简单的修改或替换，这样的改变不能认为是脱离本实用新型的范围，所有这样对所属领域的技术人员显而易见的修改将包括在本实用新型的权利要求的范围之内。
权利要求1.一种电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统，包括可与市电主母线相连的由A、B段备用电源所构成的保安段，以及可并入保安段运行供电的具有电子调速与喷油装置的柴油发电机组，其特征是，设有机组控制模块，机组控制模块的第一个输入端通过总线与PLC控制模块连接，机组控制模块的第二个输入端与柴油发电机组的工况参数检测输出端连接，机组控制模块的第三个输入端与远程控制启停机的DCS控制室的输出端连接，机组控制模块有一个输出端与DCS控制室的输入端连接，机组控制模块的另一个输出端与柴油发电机组连接，PLC控制模块的输入端与电网连接，PLC控制模块的输出端与DCS控制室连接。
2.根据权利要求1所述的电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统，其特征是，柴油发电机组设有手动和快速自启动装置，快速自启动装置设有可定期进行空负荷启动试验及带负荷运行试验的机组带载试验装置，机组带载试验装置包括针对主母线断电时的电脑程序自动确认及发出柴油发电机组自启动信号的装置，并设有针对柴油发电机组启动失败的声光报警装置和DCS控制室直接进行远方人工启动的装置。
3.根据权利要求2所述的电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统，其特征是，柴油发电机组与保安段的连接包括由3台柴油发电机分别通过电源备用分支联锁开关BKl 3再与以下两路电路并联连接:其中第一路电路通过A段出线断路器和A段市电进线断路器以及通过高压备用变压器与电厂主母线连接；第二路电路通过B段出线断路器和B段市电进线断路器以及通过高压备用变压器与电厂主母线连接；电源备用分支联锁开关BKl 3与A段出线断路器及B段出线断路器的连接电路上并联有变压器及电压互感器PTO，A段出线断路器与A段市电进线断路器的连接电路上并联有电压互感器PT1，B段出线断路器与B段市电进线断路器的连接电路上也并联有电压互感器PTl ;电厂主母线上并联有电压互感器PT。
4.根据权利要求3所述的电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统，其特征是，因自启动不成功而发出启动失败声光报警信号的启动失败次数设定为3次。
5.根据权利要求3所述的电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统，其特征是，柴油发电机组的空载电压整定范围设为95 % 105% Ur，线电压波形正弦畸变率设为±1.2%之间，稳态电压调整率设为<±0.5 %，动态电压调整率设为< ±10 %，首次加载能力大于或等于额定功率的50 %。
专利摘要本实用新型公开一种电厂黑启动专用柴油发电机组及其控制系统，包括可与市电主母线相连的由A、B段备用电源所构成的保安段，及可并入保安段运行的具有电子调速与喷油装置的柴油发电机组；设有机组控制模块,机组控制模块的第一个输入端通过总线与PLC控制模块连接，第二个输入端与柴油发电机组的工况参数检测输出端连接，第三个输入端与远程控制启停机的DCS控制室的输出端连接；机组控制模块有一个输出端与DCS控制室的输入端连接，另一个输出端与柴油发电机组连接；PLC控制模块的输入端与电网连接，输出端与DCS控制室连接。本实用新型柴油发电机组可手动或快速自启动并入电源保安段运行，具有自动控制、声光报警、远方人工启动、带负荷稳定运行的优点。
文档编号H02J9/08GK203056682SQ20122065356
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者田智会, 沈挺, 鲍江庆, 陈兰东 申请人:浙江中高动力科技股份有限公司