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发电机组自动装置设计

发布时间:2023-05-06 11:11:21

❶ 亚南YANAN柴油发电机自动启动装置的工作原理及作用

发动机与发电机连接方式:
1,柔性连接(用连轴器将两部分连接)
2,钢性连接,有高强度螺栓将发电机钢性连接片与发动机飞轮盘连接,接好之后放在公共底架上,之后再配上各种起保护作用的传感器(机油探头,水温探头,油压探头等),由控制系统来显示各种传感器的工作状态。 控制系统通过电缆与发电机和传感器连接以显示数据。
发电机组工作原理:
柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定 顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
若连续运行超过12h,其输出功率将低于额定功率约90% 柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机,下面我只说说单缸四行程柴油机的工作基本原理:柴油机起动是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。活塞在运动中完成四个行程:进气行程、压缩行程、燃烧和作功(膨胀)行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开,经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动,进排气门都关闭,空气被压缩,温度和压力增高,完成压缩过程。活塞将要到达最顶点时,喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧,形成的高压推动活塞向下作功,推动曲轴旋转,完成作功行程。
柴油发电机组说明:手动操作
1、手动启动柴油发电机组前应检查燃油、机油、冷却水是否适量。不足的应及时补充。机组应无漏油、漏水的现象。
2、应将柴油发电机组自动控制器的自动控制按钮拨至中间位置。
3、打开启动电路的钥匙,向右继续扭动钥匙使柴油机启动,启动成功后,将钥匙回拨到充电位置。
4、柴油发电机组停机后,应将钥匙及时拨回中间位置
柴油发电机组说明:自动操作
1、在市电正常情况下,将自动控制器的自动控制按钮向上拨至“自动”位置。此时禁止手动启动柴油机。当市电停电后,柴油发电机组能自动启动,并经ATS开关自动向电网供电。 2、在柴油发电机组自动启动运行后,应及时将钥匙开关拨至充电位置。
3、市电来电后,机组能自动停机。停机后应将钥匙开关拨至中间位置,防止电瓶倒电,影响下次使用
柴油发电机组说明:维护、保养
1、柴油发电机组在运行60小时后需更换机油、清洗柴滤、空滤。 2、应经常检查电瓶的电解液,不足时应及时补充。
3、应经常检查皮带松紧情况,调节张紧机构,保持张紧状态。
4、寒冷季节应打开水加热和油加热开关,使机组保持一定温度,确保柴油发电机组能正常使用
燃烧过程:
1. 燃烧准备阶段(滞燃期)从燃油喷入到着火开始这一时期为燃烧准备阶段。在这一阶段,燃油需加热、蒸发、扩散并与气流混合等物理准备过程,以及分解、氧化等化学准备过程。
2. 速燃阶段从着火开始到气缸内出现最高压力时止的这一阶段。当少量柴油着火以后,可燃混合气的数量继续增加火焰迅速传播,燃烧速度加快,放热速率高。气缸内的压力和温度急剧升高。但压力升高过快时,会使曲柄连杆机构受到很大的冲击载荷,并伴随有尖锐的敲击声,柴油机工作粗爆,这种情况应予以限制。为使柴油机工作平稳,最大压力增长率不应超过292kPa~588kPa/1°(曲轴转角)
3. 主燃阶段(缓燃期)从爆发压力出现点到最高燃烧温度出现点之间的阶段为主燃阶段。本阶段的特点是喷油已经结束,大部分的燃油在此期间燃烧,放出总热量的约80%左右,燃气温度上升到最高点。但由于活塞的下移,气缸容积增大,所以气缸内的压力变化不大。供油在这一阶段结束。
4. 过后燃烧阶段 过后燃烧阶段从最高燃烧温度点到燃烧结束止的阶段。在这一阶段,氧气已大量消耗,后期喷入的燃油就没有足够的氧气与之混合进行燃烧,加之活塞的进一步下移,气缸内压力和温度有较大的下降,使燃烧条件更加恶化,以致燃油燃烧不完全,出现排气冒黑烟现象,使有关零部件热负荷增加,影响柴油机经济性和使用寿命,所以应尽量减少后燃期的燃烧发电机组噪声主要由排气噪声、机械噪声、燃烧噪声、冷却风扇和排风噪声、进风噪声、发电机噪声,地基振动噪音。
机械噪音:机械噪声主要是发动机各运动部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的(活塞曲

❷ 如何自动建立发电机电压

自动建立发电机电压步骤如下:
1、启动发电机:启动发电机的方式有多种,可以通过手动或自动启动装置进行启动。一般情况下,自动启动装置会检测到主电源断电后自动启动发电机。
2、旁路断路器:在发电机电压达到额定值之前,竖薯需要使用旁仔差路断路器将发电机与负载分离,以防止电流突然增大,损坏发电机或负载设备
3、额定电压:当发电机电压达到额定值时,需要将旁路断路器切换至合并状态,将发电机输余戚者出电流连接到负载上。
4、控制系统:控制系统会监测发电机电压和负载电流,如果出现异常情况,控制系统会进行故障保护措施,如通过关闭断路器来停止发电机。

❸ 柴油发电机和机房应该怎么设计

(仅供参考:福建亚南电机答)
安装方案的第一步应是选定机组的安装地点,通常情况下,安装地点的选定多数是以使用的方便性和配电连接的经济性及有利于机组的使用和保养等为依据的。但是,安装位置的选定,还应兼顾以几个方面

◎确保机房进、排风顺畅,必须将散热器排出的热空气导流出机房并阻止其回流;

◎确保机组运行时所产生的噪声和烟雾尽可能的少污染周围环境;

◎柴油发电机组的周围应有足够的空间,以便于机组的冷却、操作和维护保养。

一般说来,周围1~1.5米,上部1.5~2米以内不允许有任何其它物体;

◎确保机组免受雨淋、日晒、风吹及过热、冻损等损坏;

◎机组的周围杜绝存放易燃易爆物体。

设置原则

在高层建筑供电设计中,首先必须明显什么情况下应设置柴油发电机组,我们先从高层建筑的负荷等级谈起:

高层建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明等消防用电,按照《高层民用建筑设计防火规范》(gb50045-95)9.1.1条规定,一类高层建筑应安一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。

对电网能够提供二个独立电源的高层建筑,按规范已经满足了一、二级负荷的要求,原则上可不设柴油发电机组。但是,对于特别重要的高层建筑(如超高层建筑),其内部含有特别重要负荷,应考虑一电源系统检修或故障时,另一电源系统又发生故障的严重情况,此时一般应设柴油发电机组做应急电源。

机组型式选择

1启动方式:在高层建筑中宜采用电起动方式。类高层建筑中一定要选择带自起动装置的柴油发电机组,一旦市网供电中断,必须在15秒内供电(高规要求30秒)。二类高层建筑中有条件时,也宜采用带自起动装置的机组,有困难时也可采用手动起动装置

2. 转速:在高层建筑中应选用转速1000~1500转/分的高速机组。此种机组具有体积小、重量轻、运行可*等优点。

3. 冷却方式:在高层建筑中,一般情况下应选择闭式水循环冷却的整体机组,此种机组所占面积和空间较小。

4. 励磁系统:高层建筑中一般选择无刷型自动励磁装置。采用此种励磁方式的发电机组特点是:当与自动电压调整装置配套使用时,其静电压调整率可保证在±2.5%以内,这种类型机组能适应各种运行方式,易于实现机组自动化或对发电机组的遥控。

机房设计

1选址

① 不应设在四周无外墙的房间,为热风管道和排烟管道导出室外创造条件;

② 尽量避开建筑物的主入口、正立面等部位,以免排烟、排风对其造成影响;

③ 注意噪音对环境的影响;

④ 宜靠近建筑物的变电所,这样便于接线,减少电能损耗,也便于运行管理。

2. 通风

柴油发电机房的通风问题是机房设计中要特别注意解决的问题,特别是机房位于地下室时更要处理好,否则会直接影响柴油机发电机组的运行。

机组的排风一般应设热风管道有组织地进行,不宜让柴油机散热器把热量散在机房内,再由排风机抽出。机房内要有足够的新风补充。

维持柴油机燃烧所需新风量可向机组厂家索取,若无资料时,可按每千瓦制动功率需要0.1m3/min算(柴油机制动功率按发电机主发电功率千瓦数的1.1倍配备)。柴油发电机房的通风一般采取排风设置热风管道,进风为自然进风的方式。热风管道与柴油机散热器连在一起,其连接处用软接头,热风管道应平直,如果要转弯,转弯半径尽量大而且内部要平滑,出风口尽量*近且正对散热器热风管理直接伸出管外有困难时可设管中导出。进风口与出风口宜分别布置在机组的两端,以免形成气流短路,影响散热效果。

机房的出风口、进风口的面积应满足下式要求:

s1≥1.5s s2≥1.8s

式中:s——柴油机散热面积;

s1——出风口面积;

s2——进风口面积;

3 排烟

高层建筑中常用的是水平架空敷设。排烟管应单独引出,尽量减少弯头。排烟温度在350~5500c,为防止烫伤和减少辐射热,排烟管宜进行保温处理。排烟噪声在机组总噪声中属最强烈的一种,应设消音器以减少噪音。

4 基础

基础主要用于支撑柴油发电机组及底座的全部重量,底座位于基础上,机组安装在底座上,底座上一般都采取减震措施。

当机组位于建筑物底层时,应按机组要求设置混凝土基础。底角螺丝可预埋,也可以等机组到达后在用电钻打孔安装。

5. 机房接地

柴油发电机房一般应用三种接地:①工作接地:发电机中性点接地;②保护接地:电气设备正常不带电的金属外壳接地;③防静电接地:燃油系统的设备及管道接地。各种接地可与高层建筑的其它接地共用接地装置,即采用联合接地方式。

6. 燃油的存放

机房内需设置3~8小时的日用油箱

柴油发电机房应符合下列要求

1 柴油发电机房的位置选择及其他要求应符合本通则第8.3.1条的要求;

2 柴油发电机房宜设有发电机间、控制及配电室、储油间、备件贮藏间等;设计时可根据具体情况对上述房间进行合并或增减;

3 发电机间应有两个出入口,其中一个出口的大小应满足运输机组的需要,否则应预留吊装孔;

4 发电机间与控制室或配电室之间的门和观察窗应采取防火措施,门开向发电机间;5 柴油发电机组宜靠近一级负荷或变配电至设置;

6 柴油发电机房可布置在高层建筑裙房的首层或地下一层,并应符合下列要求:

1)柴油发电机房应采用耐火极限不低于2h或3h的隔墙和1.50h的楼板、甲级防火门与其他部位隔开;

2)柴油发电机房内应设置储油间,其总储存量不应超过8h的需要量,储油间应采用防火墙与发电机间隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置能自行关闭的甲级防火门;

3)应设置火灾自动报警系统和自动灭火系统;

4)柴油发电机房设置在地下一层时,至少应有一侧靠外墙,热风和排烟管道应伸出室外。排烟管道的设置应达到环境保护要求:

7 柴油发电机房进风口宜设在正对发电机端或发电机端两侧;8 柴油发电机房应采取机组消声及机房隔声综合治理措施。

❹ 发电机组控制器的发电机组的自动切换装置

柴油发电机组的自动切换装置是这样的:第一步,将柴油发电机组的将控制开关切到自动 (AUTO) ,并配合电源自动切换开关(ATS)控制开关亦须置于自动位置使用,当市电停止时,A·T·S 会将启动信号给予发电机控制系统,发电机即会自动起动。
第二步, 当柴油发电机组控制开关切到停止(STOP),或仍保持在自动,但市电已恢复时 ATS 即送来停车信号,柴油发电机组即会自动停止。注意:运转中的柴油发电机组,因故障(过速度,高水温,低油压,等)而发生自动停机时,必须排除故障后须将故障复归钮压下才能准备重新起动。

❺ 当主线停电时,能自己智能启动备用发电机的装置怎么安装

回答:1,可以装在任何的带自动风门的,有电启动马达的汽油或柴油发电机组上安装。有些小型汽油和柴油发电机组,没有电启动功能,或者没有自动风门功能,都不能装。
2、大功率柴油发电机组一般都有此功能,现在的控制屏都比较先进了。ABS我不知道什么意思,就是叫自动启动功能,其实就是一个干接点,接通了启动按钮回路,现在先进的都有自动模式,所以这是一种工作状态,自动状态,只要干接点闭合,机器就自动开始启动,一般启动3次,每次间隔大约,10-20秒,如果三次启动都失败,则报警闭锁启动回路,这就需要检查是不是燃油或者机油问题,或者是电瓶问题等。如果自动信号消失,也可以自动降温停机,这点就是后加装的机器会遇到的问题,没有这种自动状态,开关和控制装置需要从新设计。
3、对于大型柴油发电机组,如果有此功能则是一种工作状态,没有此功能加装的话会引起很多问题。主要是自动状态、自动停机的问题。对于小功率柴油汽油发电机组,有电启动功能,并带自动风门的可以买个ATS(自动转换开关)无论单相还是三项都可以装。装此功能毕竟是有市电和发电机两路供电,ATS就是为这样的状态设计的,两路供电都进ATS,由ATS决定由哪路优先供电,在优先路失电时,自动接通备用路,如果是发电机则发出启动信号,启动发电机,发电机工作正常后,转由发电机供电。
4、小功率5KW-50KW主要是交流接触器和开关采用什么品牌的,5KW最便宜的大约2500元,标配一般40A以下的接触器,如果功率更大则更换接触器就贵很多了,带机械和电气闭锁的一对接触器价格可不便宜一半几百到几千一对,
北京旭辰科技发展有限公司是专业的发电机组供应商,从500KW-2000KW,各种ATS,技术已经非常成熟了。网上搜搜打电话问问吧,希望对你有帮助。
我是电力工程师,安装调试ATS很多年了,不明白请随时提问。

❻ 常用柴油发电机设计配置要求

(仅供参考:(
亚南
柴油发电机组
☏:4000-080-999)亚
小南
为您解答)
1.
常用柴油发电机容量的确定按机组长期持续运行输出功率能满足全工程最大
计算负荷
选择,并应根据负荷的重要性确定发电机组备用机组容量。柴油机持续进行的输出功率,一般为标定功率的0.9倍。
2.
常用柴油发电机台数的确定常用柴油发电机组台数的设置通常为2台以上,以保证供电的连续性及适应
用电负荷
曲线的变化。机组台数多,才可以根据用电负荷的变化确定投入发电机组的进行台数,使柴油机经常是在经济负荷下运行,以减少
燃油消耗率
,降低发电成本。柴油机的最佳经济运行状态是在标定功率的75%-90%之间。为保证供电的连续性,常用机组本身应考虑设置备用机组,当进行机组故障检修或停机检查时,使发电机组仍然能够满足对重要用电负荷不间断地持续供电。
3.
常用柴油发电机转速的确定为了减少磨损,增加机组的使用寿命,常用发电机组宜选用标定转速不大于1000r/min的中、低速机组,其备用机组可选择中、高速机组。同一电站的机组应选用同型号、同容量的机组,以便使用相同的备用零部件,方便维修与管理。负荷变化大的工程,也可以选用同系列不同容量的机组。发电机输出标定电压的确定与应急发电机组相同,一般为400V,个别用电量大,输电距离远的工程可选用
高压发电机组

4.
常用柴油发电机组的控制常用机组一般应考虑能够并联进行,以简化配电主接线,使机组起动、停机轮换运行时,通过并车、转移负荷、切换机组而不致中断供电。机组应安装有机组的测量及控制装置,机组的调速及励磁调节装置应适用鱼并联进行的要求。对重要负荷供电的
备用发电机组
,宜选用
自动化柴油发电机组
当外电源故障断电后,能够迅速自动起动,恢复对重要负荷的供电。柴油机运行时机房噪声很大,自动化机组便于改造为隔室操作、自动监控的发电机组。当发电机组正常进行时,操作人员不必进入柴油机房,在
控制室
便可对柴油发电机组进行监控。

❼ 求一套电厂DCS控制系统方案

一体化的火电厂DCS控制系统方案研讨

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http://www.chinapower.com.cn 2006年8月1日17:01 来源:成都热电厂生产技术部
作者:付立新

摘要 本文在分析成都热电厂嘉陵2×142MW机组DCS一体化方面的成功尝试及不足的基础上,提出成都热电厂华能200MW火电机组一体化的DCS改造方案及成都金堂电厂2×600MW机组DCS系统和SIS系统的设计构想。同时对火电机组DCS一体化中应注意的几个方面进行研讨。
关键词 火电 机组 分散控制系统DCS 厂级监控信息系统SIS 一体化
1 简介
成都热电厂目前有老厂3台2.5万机组,华能1台200MW机组及嘉陵2台142MW机组运行,老厂待金堂2×600MW机组2007年投产后关停。其中华能#21机组属200MW中间再热燃煤机组,于1990年投产,汽轮机是东汽厂的N200—130—535/535型汽轮机,锅炉是东方锅炉厂的DG-670/140-8型中间再热自然循环煤粉炉,由于当时机组属“短、平、快”项目,控制系统设计较为简单,主要控制设备为KMM单回路控制器,机组调速系统为机械液压式,无协调控制系统,现有的引、送风等大部分控制系统不能投入自动运行。嘉陵机组装机容量为2×142MW, 四炉两机,两炉一机为一单元,第一单元机组1999年投产,第二单元机组2000年投产,一台75MW后置机于2001年投产。2×142MW机组主设备锅炉、汽轮机、发电机均采用俄罗斯设备。75MW后置机汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产,发电机为东方电机厂生产。机组控制方式采用机炉电集中控制方式,两台142MW机组和75MW机组设一个控制室。142MW机组DCS系统采用西屋WDPFⅡ分散控制系统,覆盖了锅炉、汽轮机的DAS、MCS、SCS、FSSS等功能。75MW后置机DCS系统采用新华控制工程公司的XDPS-400系统,覆盖了DAS、MCS、SCS、DEH方面的功能。
2 成厂嘉陵机组在一体化方面的成功尝试和不足之处
2.1.在DCS一体化的工程实践中,成都热电厂嘉陵机组进行了以下成功的尝试:
⑴将FSSS 系统纳入了DCS系统,FSSS的全部监视,控制点用通讯的方式与DCS相连,FSSS跳闸信号用硬接线方式与DCS相连,在DCS上显示锅炉点火系统的相关画面,减少了FSSS系统的CRT,实现了运行人员在DCS上开油阀,进枪,点火的全部操作和锅炉炉膛火焰的监视。
⑵将汽机TSI系统的全部信号接入了DCS系统,取消了立盘上的油动机行程等指示仪表,TSI 的全部信号都可在DCS 的CRT上监视,方便了历史记录,事故分析。
⑶75MW后置机的DCS系统包括了DEH,简化了系统,方便了运行。
2.2.成厂嘉陵机组控制系统在一体化方面存在的不足之处
⑴DCS系统仅涵盖了锅炉,汽机控制部分,电气控制完全独立,没有将机组锅炉、汽轮机、发电机视作一个整体加以控制,不利于实现AGC功能,且由于电气量未进DCS系统,不利于事故分析。
⑵机组投产后根据锅炉一,二次风监视不准,燃烧调整困难的情况,每台锅炉增加了风粉在线监视系统,但未将风粉在线的信号接入DCS,在DCS上显示一,二次风压,风速,煤粉浓度等信号,而是又增设了四台风粉在线操作员站,这样一来运行人员不能在同一个画面中监视给粉机和一次风压,必须在风粉在线监视系统的CRT上监视风压,风速及煤粉浓度等信号,而在DCS系统上操作相关的设备,调整锅炉燃烧。
⑶由于汽轮机原来采用是转速闭环、功率、抽汽压力开环的液压牵连调节系统,在试运中发现机械易卡涩、负荷波动大(约2MW左右),操作复杂,监视仪表落后,保护不完善等缺陷,为提高机组安全经济运行水平,满足电网要求,在机组投运后对该机组调速系统进行了DEH电调改造。针对汽轮机调节系统工作原理复杂,专业性强,重要性高的特点,在改造中选用专门的DEH系统是合理的,但目前存在的主要问题在于DCS 与DEH系统之间的通讯未很好建立,信息不能共享,测点重复。协调控制目前暂不能投入。
通过对嘉陵机组DCS系统一体化在工程实践上的分析,笔者认为将单元机组锅炉、汽轮机、发电机视作一个整体,把参数检测、自动调节、连锁保护、顺序控制、显示、报警、报表设置、监控管理融为一体,包括DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH和电气控制等各大系统,机、炉、电不再分开,数据共享的功能一体化的DCS系统方案较DCS系统仅包括锅炉和汽机部分的MCS、 DAS、SCS、SOE,而 FSSS、TSI、ETS、风粉在线监视等系统相对独立,DEH自成系统,电气系统保留常规方式不进入DCS范围的非一体化DCS系统方案能更充分发挥DCS数据共享的优点,减少机组测点数目,简化控制系统,节约投资。并且由于系统更简洁,也更方便运行人员监盘操作。
3 华能成都电厂200MW机组DCS改造的功能一体化设计
3.1.改造的目标及水平
由于华能#21机组未采用DCS控制,无DEH控制,自动化水平较差,虽然近年来,我们对200MW机组的热控系统进行了一些局部的改造,但缺乏长远的规划,也没有一个固定的模式,使得该机组总体热控水平没有一个明显的飞跃,为满足机组调峰和电网自动调度的需求,提高机组的经济效益,对#21机进行DCS 改造是必要的。并且在进行#21机组DCS改造中应该充分吸取DCS在各火电厂的成功运用经验,特别是成厂嘉陵机组DCS运用的实际经验,总体规划,合理设计,以实用、先进、可靠、经济为原则,采用一体化的DCS系统设计。经过改造后应能实现协调控制、电网调度自动化、主要动力设备的启停,热控保护联锁SCS控制和电气控制,并具备与厂级实时数据系统SIS(Supervisory Information System)和厂MIS(Management Information System)系统方便联接的功能,使机组总体热控自动化程度接近国产300MW机组水平。并且通过热控自动化改造这个“龙头”,带动对主辅机可控性和热控一次检测执行设备的全面治理,促进设备的可靠性提高。
3.2一体化改造的主体方案
改造的华能成都电厂200MW机组DCS系统将单元机组锅炉、汽轮机、发电机视作一个整体,把参数检测、自动调节、连锁保护、顺序控制、显示、报警、报表设置,监控管理融为一体,包括DCS、MCS、SCS、FSSS、DEH和电气ECS等各大系统。取消BTG盘,运行人员在操作员站的CRT上通过逼真的系统图示监盘、运行。集控室采用超大屏幕显示,大屏幕与操作员站实时显示,互为冗余,使常规表计降低到最低限度,只安装必要的事故停机按钮和火焰、水位工业电视。一体化DCS改造的具体方案如下:
(1) 汽机电调系统DEH:取消现在使用的液压调节系统,只保留同步器的挂闸功能和全部保安系统,改用高压抗燃油,取消凸轮配汽机构,使高压油动机直接与调门阀杆同轴相连,改用高压纯电调型DEH,由计算机输出的阀位指令经伺服卡使电液伺服阀直接控制油动机调门开度。改造后能实现如下功能:
① 各调门由计算机指令分别控制,风险分散,大大提高了电调的可靠性和安全性。
② 高压油动机动作迅速,阀位闭环控制精度高,有利于调节品质的改善。
③ 汽轮机进汽更加合理,增加了单阀全周进汽,以减少转子应力。
对于汽轮机数字电液控制系统(DEH)的一体化,则需根据DCS厂家是否有DEH控制的成熟经验及成熟产品(专用算法、专用接口设备)而定,假如DCS系统采用类似美国西屋或国内新华这样的公司,由于这些公司本身就是做汽机控制发展起来的,在DEH方面有成熟的经验和成功的业绩,所以可考虑DEH和DCS一体化,如选择的DCS厂商没有相关的成熟经验及产品,建议DEH系统相对独立,采用监视处通过标准通信接口与DCS通信,控制、联锁、SOE信号通过硬接线方式与DCS接口,这样,在DCS上既可监视这些系统的运行参数,也可控制这些系统的运行。
(2) 模拟量控制系统MCS:包括以下主要控制子系统:负荷协调控制CCS,燃烧控制(送风、引凤、烟气含氧量、给粉调节),汽温控制(过热汽温度、再热汽温调节),水位控制(汽包水位、除氧器水位,凝汽器水位、高加水位、低加水位、汽封加热器水位调节),压力控制(主汽压力调节,高、低压轴封压力调节)等,所有自动调节系统的SAMA图(包括调节图、逻辑图)重新设计。
为适应协调控制要求,锅炉给煤机改为变频调速控制。给粉机的层操,单操均应在DCS上实现,取消操作盘上的给粉控制器。对于制粉系统控制,可采用技术较成熟的磨煤机最优控制策略,利用DCS系统强大的组态功能实现;并且DCS中应加入更多的保护联锁功能,防止因各种故障导致就地设备的误动作。
(3) 顺序控制系统SCS:对于机炉电系统中的电动门、主要电机等设备,全部改为CRT画面软手操,少量重要设备可设置后备手操,以确保安全停炉。增加更为完善的机炉联锁保护逻辑设计,确保机组安全运行。
在SCS的一体化设计时,在考虑可靠性不降低的基础上,充分发挥DCS上信息共享和变送器可靠性优于逻辑开关的优点,将所需的开关量信号用变送器引入DCS,在DCS中通过高选,低选获取所需的开关量信号,用于顺序控制系统SCS,如汽包水位控制、高、低加水位控制、主汽温度高、低保护等。这样可以大大减少开关量输入信号,节约投资,简化系统,提高可靠性。
(4) 数据采集系统DAS:数据采集系统可将整台机组所有运行参数,输入输出状态,操作信息、报警信息等以实时方式提供给运行操作人员。画面能显示数据库中任一测点的实时状态和趋势曲线, DAS系统还包括操作指导和事件顺序记录功能(SOE)。
在DAS系统的一体化设计时,应尽可能的将需要监控的信息送至DCS,可减少不必要的非DCS的CRT。如锅炉风粉在线系统,应将计算、显示在DCS上实现,使运行人员在DCS的CRT上能够监视锅炉风压、风速、风粉浓度等信号。TSI系统、FSSS系统都应与DCS系统有机相连,使运行人员在DCS的CRT上能够完成汽机安全监视,锅炉点火操作,锅炉炉膛火焰监视等功能。
(5) 常规仪表:所有标准电信号仪表全部由DCS系统替换,重要的非标准信号(风压、电流、转速等)经变送器转换成标准电信号进人DCS系统,温度等缓变信号利用原893智能前端网采集,并接入DCS(取消温度巡测)。
(6)后备手操:以DCS发生故障时能安全停机为原则,尽可能地减少后备手操,在一体化的DCS改造中,根据嘉陵成厂DCS系统的运行中所保留自动调节后备手操从未使用,和其它电厂取消所有后备手操的试点情况,认为自动调节的全部后备手操可取消,并可基本取消后备显示表计,ER记录表计,仅保留紧急停机按钮、紧急停炉按钮、断给粉馈线电源按钮、安全门保护等重要按钮,其余部分不设后备手操。
(7)电气控制系统(ECS):取消机组现有的强电控制盘台,以DCS的CRT/KB为机组的监控中心,同时将发电机,变压器以及厂用电系统中电气系统监控纳入DCS,电气与热控合用一套分散控制系统DCS,实现集中管理、分散控制,炉、机、电一体化控制对于电气的专用自动装置如发电机的AVR,自动准同期装置,厂用电源快切装置,继电保护系统等仍采用专用装置来实现。这些装置可用通信方式或硬接线方式与DCS接口,另外设置必要的紧急跳闸按钮。
(8)一次执行检测部分:影响协调投用的关键性设备将予以更换,如给水调节系统的给水调门、漏流量大的减温水调节阀和减温水电动门、送风控制系统的烟气含氧量测量装置和引风执行机构筹。
(9)电缆:能否良好地接地和信号屏蔽是电厂DCS控制系统能否稳定运行的重要因素。按规范要求信号线与电源线应分开敷设,而且信号线应采用总屏蔽并带分屏蔽的电缆。因此:为保证成厂华能200MW火电机组的DCS改造后DCS控制系统的可靠性,在资金许可的条件下,最好所有进入DCS系统的信号线(如热电偶、热电阻、变送器)电缆和所有电动门、执行器电缆都更换为屏蔽电缆。如资金不许可,则所有进入DCS系统的信号线(如热电偶、热电阻、变送器)电缆都应更换为总屏蔽并带分屏蔽的电缆,而其它电动门、执行器电缆可保留。
(10)与厂级监控信息系统SIS及MIS联结。在一体化的DCS改造时,充分考虑全厂信息化建设的需要,预留与SIS及MIS连接的接口。
4 成都金堂2×600MW机组DCS系统和SIS系统的设计构想
目前成都金堂2×600MW机组正处于初设阶段,机组DCS系统及SIS系统的整体设计对今后的运行十分重要,因此在设计阶段就应将MIS、SIS及DCS系统统一规划,一体设计,避免因设计和建设阶段未予考虑造成MIS、SIS系统后续开发和建设的困难。
金堂2×600MW机组每台机组应各设置一套分散控制系统(DCS)。DCS系统的主要功能包括DAS,MCS,SCS,FSSS,汽机旁路控制及发电机-变压器组及厂用电的监控等。DEH及MEH应要求厂商提供与DCS相同的硬件,以实现一体化的监控。辅助车间按水,煤,灰系统,采用PLC+上位机组成局域网,设置三个辅助车间(系统)的相对集中控制点,对于是否在三个局域网的基础上进而组成全厂辅助车间网络,并在单元控制室设置监控点的问题,笔者认为目前技术上是可行的,但由于三个辅助车间(系统)地域分散,需巡视设备点较多,专业差异大,在单元控制室监控的效果尚待考验的具体情况,建议本期暂不考虑。
SIS系统一方面提供从电厂控制系统取得的实时数据及其处理后的信息,为生产过程的实时监控和管理服务;另一方面通过计算和分析,提取出生产过程综合信息作为管理和操作的依据和指导,使管理者能科学的决策。SIS的基本功能有:1.全厂生产过程监控信息共享;2.全厂机组间负荷经济分配及调度;3.厂级性能计算和分析;4.主机故障诊断;5.机组寿命计算和分析;6.主要设备状态(泄漏、磨损等)检测和计算分析。由于目前国内SIS系统的建设和使用经验还不成熟,因此建议金堂2×600MW机组SIS系统功能的配置应根据需要及技术发展的可行性总体规划后分步实施,现阶段暂按1、2、3项功能考虑。
5 关于火电机组DCS一体化中几个方面问题的研讨
5.1 关于电气控制进入DCS的讨论
将炉、机、电作为一个整体,更有利于实现整个发电机组的综合自动化和提高管理水平,且单元机组可真正达到完全集控运行,方便实现AGC(Automation Generator Control)功能。
电气系统监控过去很长一个时期内,都采用强电“一对一”硬手操控制,发电厂电气设备的控制绝大部分为作用于断路的简单的跳、合、逻辑控制,其操作开关布置在电气控制屏台上,电气常规控制的最大问题是所有断路器需要运行人员一对一手动操作,而且因控制室屏面的限制,大量厂用电系统的开关只能就地操作,这种控制模式对当前发电厂的“减人增效”不利,也使电厂自动化水平的提高受到制约。随着计算机技术的不断发展和用于工业过程控制DCS设备制造质量的完善提高,发电机,变压器以及厂用电系统中电气系统已成功的纳入了DCS监控,对于电气的专用自动装置如发电机的AVR,自动准同期装置,厂用电源快切装置,继电保护系统等仍采用专用装置来实现。这些装置可用通信方式或硬接线方式与DCS接口,另外设置必要的紧急跳闸按钮,实现炉、机、电一体化控制功能。
电气控制系统进入DCS后,对于电气和热控两个专业调试工作的分式、配合也有新的问题,原则上热控人员应负责DCS系统维护工作,而所有电气信息的处理,电气控制,连锁保护逻辑功能应由电气人员负责,全部电气控制功能应由电气人员负责试验。
5.2.关于DCS一体化程度问题的研讨
一体化的DCS方案可有2种,方案1是在工程条件具备时,采用设备型号统一的DCS一体化方案,方案2并不强调控制设备型号统一,但力求运行监控运行维护及信息共享的一体化。笔者认为目前在推行一体化的过程中,应着重强调运行监控运行维护及信息共享的一体化,尽量整合,但不必强求设备型号的统一,对于一些与主设备配合密切,控制方式相对独立的控制系统,如FSSS熄火保护系统,汽轮机数字电液控制系统(DEH)及旁路系统等,则需根据DCS厂家是否有这些控制的成熟经验及成熟产品(专用算法、专用接口设备)而定,不应一味强求在不具备条件的情况下坚持用某一设备完成全部功能,而最终造成方案失败。因此目前要实现这种功能上的一体化,重要的是要实现不同系统间的信息(包括控制信息)共享,这样,在DCS上即可监视这些系统的运行参数,也可控制这些系统的运行。
5.3.关于一体化的DCS中信息共享问题的研讨
80年代初,引进美国热控设计的主导思想是CAMP概念,C为Control控制,A为Alarm报警,M为Monitor监视,而P代表Protect保护,CAMP是指控制、报警、监视和保护需互相独立,组成各自的系统。其中包括变送器,逻辑开关等一次测量装置在各系统也要独立配置,因此,设计的系统较复杂,变关器,逻辑开关等测量装置也特别多,给运行、维护带来不便。但经过近20年DCS在电厂的成熟应用,各大系统的区分以不再明显,且能相互兼容,特别是随着DCS可靠性提高,使变送器的兼容更能实现,比如自动调节回路也有超弛保护,越限报警等保护功能。从2001年国家电力公司“关于电站锅炉汽包水位监控系统的配置、安装、运行的若干规定(试行)的通知”中:用单室平衡容器经补偿后的变送器水位信号作为汽包水位保护信号的要求,以及目前在采用DCS控制的机组的热控专业划分上,很多电厂已不在源用以前的自动、保护、温度、流压、电动头的划分方式,而改用机控、炉控划分方式的情况。也正体现了这一改变,因此在一体化的DCS设计时,在考虑可靠性不降低的基础上,可充分发挥DCS上信息共享和变送器可靠性优于逻辑开关的优点,将所需的开关量信号用变送器引入DCS,在DCS中获取所需的开关量信号,如汽包水位控制、高、低加水位保护、主汽温度高、低保护等。
6 结束语
随着计算机技术、通讯技术和控制技术的不断发展,为满足电网需要,火电机组必须具备更高的调节适应能力,采用厂级监控信息系统(SIS)、一体化的分散控制系统(DCS)及辅助车间控制系统组成信息共享,功能强大的生产自动化网络的方案,技术先进,方案合理,切实可行,它可以进一步提高机组的经济效益和安全效益,使机组的运行管理水平上一个新的台阶。
参考资料:
1.陈利方《电气系统监控纳入DCS改造的设计与实践》电力系统自动化2002.4
2.唐之宁《300MW燃煤示范电厂的仪表与控制系统设计方案》中国电力2001.12

❽ 自动化柴油发电机组的常用控制系统

1、PLC控制系统
PLC控制系统的组成:该控制系统的输入信号有蓄电池开始充电信号、蓄电池停止充电信号、市电故障(包括电压和频率超出规定范围)信号、机组起动成功信号、机组额定转速信号、机组超速信号、机组频率过低和过高信号、机组的欠电压和过电压信号、机组的过载信号、冷却水超温信号、润滑油压力过低信号、机组短路信号、故障复位信号和机组停机信号等
2、主要功能
自动化柴油发电机组作为一个备用电源,应具备以下基本功能:
(1)自动启动
当市电出现故障(断电、欠压、过压、缺相)时,机组能自动启动、自动升速、自动合闸,向负载供电。
(2)自动停机
当市电恢复,经判断正常后,控制切换开关,完成发电到市电的自动切换、然后控制机组降速、怠速运行3分钟后自动停机。
(3)自动保护
机组在运行过程中,如果出现油压过低、超速、电压异常故障,则紧急停机,同时发出声光报警信号哗历,如果出现水温高、油温高故障。则发出声光报警信号,经过延时后,正常停机。
(4)三次启动功能
机组有三次启动功能,若第一次启动不成功,经10秒延时后再次启动,若第二次启动不成功,则延时后进行第三次启动。三次启动中只要有一次成功,就按预先设置的程序往下运行;若连续三次启动均不成功,则视为一次启动失败,发出声光报警信号,也可以同时控制另一台机组起动。
(5)自动维持准启动状态
机组能自动维持准启动状态。此时,机组的自动周期性预供油系统、乱袭搜油和水的自动加温系统、蓄电池的自动充电装置投入工作。
(6)具备维护性开机功能
当机组较长时间未启动时,可进行维护性开机,以检查机组性能及状态。维护性开机不影响市电的正常供电,在维护性开机时若出现市电故障,系统会自动转为正常开机状态并由机组供电。
7)具备手动、自动两种操作模式。
3、控制系统的硬件设计
3.1根据所需的输入/输出点
数选择PLC机型
根据自动化机组的控制要求,所需PLC的输入点数为11个,输出点数为12个。系统的控制量基本上是开关量,只有电压和转速是模拟量,为了降低成本,可以通过检测电路把模拟量转换成开关量、这禅型样,可以选用不带模拟量输入的PLC。本系统选用C28P—CDR—D小型可编程序控制器,可靠性高,体积小,输入点数为16个,输出点数为12个。电源、输入、输出电压均为24VDC。
3.2分配PlC输入输出
根据自动化机组的控制要求和电气原理图,PLc输入、输出信号分配表见表1。
表1输入/输出分配表
4
控制系统的程序设计
当自动化机组的开关打到自动位时,机组处于准启状态。PLc对市电进行不间断的循环检测,预供油周期性地向柴油机润滑道供油,柴油机的冷却水和机油温度能保证机组随时应急启动。在启动状态,一旦市电出现失电,欠压、过压和缺相等故障,并经5秒确认,PLc控制机组自动启动,自动升速到额定转速,自动保护投入。当机组正常工作时,控制切换开关到发电状态,机组合闸向负载供电。当市电恢复正常,延时5秒确认后,断开机组输出开关,控制切换到市电状态,机组自动降速到怠速状态,运行3分钟后正常自动停机,机组处于准启状态。
根据自动化机组的控制流程和输入、输出分配表,可编制出PLc控制的梯形图。

❾ 双电源,一个是十千伏的,一个是柴油发电机,如果十千伏线路停电,用什么装置使柴油机自动启动

操作规程
1、当因故停电,且在较短时间内无法恢复供电时,必须启用备用电源。
步骤:
①切除市电供电各断路器(包括配电室控制柜各断路器,双电源切换箱市供电断电器),拉开双投防倒送开关至自备电源一侧,保持双电源切换箱内自备电供电断路器处于断开状态。
②启动备用电源(柴油发电机组),待机组运转正常时,顺序闭合发电机空气开关、自备电源控制柜内各断路器。
③逐个闭合电源切换箱内各备用电源断路器,向各负载送电。
④备用电源运行期间,操作值班人员不得离开发电机组,并根据负荷的变化及时调整电压、厂频率等,发现异常及时处理。
2、市电恢复供电时,应及时做好电源转换工作,切断备用电源,恢复市电供电。
步骤:
①按顺序逐个断开自备电源各断路器,顺序是:双电源切换箱自备电源断路器→自备电源配电柜各断路器→发电机总开关→将双投开关拨至市电供电一侧。
②按柴油机停机步骤停机。
③按顺序,从市电供电总开关至各分路开关逐个闭合各断路器,将双电源切换箱自市电供电断路器置于闭合位置。
3、检查各仪表及指示灯指示是否正常,启动变压器内冷却风扇。
双电源自动切换开关(简称双电源切换开关)是采用塑壳断路器或负荷开关。

❿ 备用发电机会自动在断电时候提供电力,这样一台自动发电机是如何制造的

这个科技发达的现代社会,电力的需求变得历史上前所未有的重要。将备用发电机连接到家庭电力系统之后,它会自动在断电的时候自动提供电力,直到公共电力系统恢复正常。

第一、拥有一个独立发电机,断电就再也不是什么大问题了。制作一个发电机首先需要一台定子,定子是发电机的发电核心,它能够将发电机的动能转化为电能。一台钉子由100多片包钢磁片压制而成,通过机器展开缠绕的钢筋,再用它包裹住钉子,能够让这些磁片贴合为一个整体。之将完成后的电子转运到下一个工序。在这里,一个自动程序会在定子内插入很多绝缘插槽,当电子转动时,机器通过切割成形嵌入的工艺流程将绝员支布插入到每一个插槽。

第四、之后,工作人员将钉子转移到烤炉内进行烘烤。氢漆一旦硬化,氢漆就会绝缘整个装置。然后技术人员会利用导线将钉子和测试器连接。贴在一起。这个测试器会为同线圈提供高压脉冲,以检测定子的输出,并查找是否存在影响发电的问题。通过测试后,定子才算真正的完成。给定子外面套上一个外壳,在外壳上放上一个盖板,再要一个钢制压板,利用液压旋臂向下压钢制压板,使外壳和盖子能够在里面的钉子更好的结合起来,这样发电机的钉子就制作完成。

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