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基于火力发电厂热控系统电源稳定性及冗余策略研究

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  摘 要:除了系统本身的问题外,电源也会引发热控系统的故障,需要相關人员重点关注与解决。基于此,本文结合笔者在国电常州发电有限公司的实际工作经验,从UPS和控制系统电源两方面分析了火力发电厂热控系统电源的稳定性保证策略,并以分散控制系统电源、电源柜置、控制设备为切入点,阐述了火力发电厂热控系统电源的冗余配置。
  关键词:火力发电厂;热控系统;电源;冗余策略
  现阶段,在我国的火力发电厂运行与生产过程中,对于热控系统的依赖程度相对较高。在这样的背景下,一旦电厂的热控系统发生故障,则会提升安全事故发生的概率。在故障程度较轻的条件下,会引起机组停机,而在故障程度较为严重的条件下,会直接威胁工作人员的人身安全。对于热控系统来说,其产生故障的原因并不一定为系统本身存在问题,还有可能是由于电源出现故障引发的系统问题。因此,提升热控系统电源稳定性,并应用冗余配置具有极为重要的意义。
  1 火力发电厂热控系统电源的稳定性保证策略分析
  1.1 UPS的稳定性保证
  为了确保UPS的稳定性,必须要保障其中的两路供电电源来自于不同的工作段,且这两种工作段相对独立、稳定性好。在设计UPS时,相关人员要在其中加入输入与输出电压的显示功能,以及基于两不同供电电源的隔离变压器超温报警功能。为了避免UPS受到电击、雷击的侵害,要在其中加设具有防过流、防过电压、防雷、防涌浪保护功能的结构,并能够自动展开故障的诊断、报警与显示。
  相关人员要利用计算机完成UPS电源测试程序的编写,并启动其中的自检功能,在计算机中完成对UPS自检报告的审查。为了最大程度的保证UPS的稳定性,相关人员要控制UPS装置与DCS(分散控制系统)电子机柜保持一定的距离。
  1.2 控制系统电源的稳定性保证
  为了确保与提升控制系统电源的稳定性,相关人员要重点完成以下几项工作:第一,当控制系统冗余电源中的任意一路电源单独运行时,要保持裕量大于等于30%;第二,对于控制站来说,其提供给现场的驱动电源必须为小于48V的冗余电源;第三,要在控制系统的电源结构中加入故障诊断、报警与显示的功能。此时,供电电源的报警信号会进入故障录波装置,或是相邻机组中的DCS。要保证任意一路电源发生故障时,相关人员均能够第一时间收到报警,并在人机界面上完成相关故障信息的获取;第四,控制系统的电源结构必须要具备自保护功能。在这样的条件下,即便有高电压误入控制系统、或是外部连接的设备出现短路时,都不会影响控制系统电源结构的稳定性;第五,要确保所有的热控电源均独立设置,且不用于其他的途径。严格禁止发生控制系统电源结构与非系统用电设备连接的情况。严禁在可能发生谐波污染的检修段电源中获取热控系统的电源。
  为了最大程度的保障控制系统电源的稳定性,必须要对热控系统的双路供电回路中设自动无扰切换装置。对于不属于DCS安全系统中的电源切换功能,或是对切换速度要求较高的备用电源切换功能,必须要应用硬接线逻辑回路,严禁将其纳入DCS中。
  2 火力发电厂热控系统电源的冗余配置分析
  2.1 分散控制系统电源的冗余配置
  在进行分散控制系统电源的冗余配置时,相关人员要重点把握以下几项内容:第一,对于分散控制系统来说,要设置稳定性强的、相对独立的两路供电电源。通过优先考虑独立运行,就能够对控制系统容量提出的“具有两路不间断的电源供电”要求进行更好的满足。此时,这两路电源分别为主、从控制站以及I/O站的电源模件提供电能。通常情况下,要保证两路电源各承担一半的负荷完成同时性的工作。若是使用一路UPS一路保安电源展开供电时,则至少要加设一台稳压器,实现对电源稳定性的提升;第二,对于不同的工作电源,包括实时数据服务器电源、工程师站电源、操作员站电源、通信网络设备电源等等,要确保其与冗余电源的独立接入,并要使用双模块电源接入。若是不使用这样的方式,则需要将通信网络设备电源以及操作员站电源分配于两路电源中;第三,对于公用的分散控制系统电源,要确保其来自于经无扰切换处理后的两台机组的分散控制系统电源。第四,在进行分散控制系统内部的直流电源组件的配置时,要使用两副或者是互备切换且相对均衡的供电方式。
  2.2 电源柜的配置
  在进行电源柜的配置过程中,相关人员要重点对以下几项工作展开关注:第一,要保证热控系统交流动力电源的配电箱中包含两路输入电源,且分别来自于火力发电厂的低压母线的不同区段。对于具备事故保安电源的火力发电厂来说,两条输入电源中的其中一条要来自于事故保安电源段;第二,对热控系统的仪表电源柜以及辅控系统来说,要确保其由经过冗余自动切换的两路不同段的交流电源完成供电,或是使用与分散控制系统机柜同一来源的电源。
  3 总结
  综上所述,对于热控系统来说,提升热控系统电源稳定性,并应用冗余配置具有极为重要的意义。通过UPS、控制系统电源的稳定性保证,结合分散控制系统电源的冗余配置、电源柜的配置、控制设备的电源配置,提升了火力发电厂热控系统的电源稳定性,优化了电源的冗余配置,更好的保证了热控系统的运行安全,推动了火力发电厂的更好发展。
  参考文献:
  [1]唐焱.火力发电厂热控可靠性与经济性的优化措施[J].通讯世界,2014(23):129-130.
  [2]耿娜,王松寒,王明辉,汪庆久,张岩.火力发电厂热控系统电源稳定性及冗余措施[J].吉林电力,2012,40(06):12-15.
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