一、综述:
火电厂电气设备种类繁多,控制逻辑复杂,对系统可靠性要求高,电厂电气自动化系统起步相对较晚,但随着微机保护和计算机监控及通讯网络技术的发展,火电厂电气自动化系统已成为发展趋势。
我公司针对火电厂应用特点,开发了UT-2000综合自动化系统。该系统采用分层分布式结构,提供电厂电气自动化的全面解决方案。
二、急需解决的问题:
◆ 电厂网控的保护和测控;
◆ 发电机组保护、测控、机组启停、有功无功调整;
◆ 厂用电保护、厂用电源切换和备自投;
◆ 同期并列;
◆ 可靠的监控方式。
三、解决方案:
3.1 站控层
后台采用双操作员工作站冗余配置,完成全厂电气设备监视、控制、报表等全部监控功能。配置一台工程师站,完成系统维护、故障录波分析、保护管理等功能,并兼做操作票专家系统工作站。
配置一套UT-2000综合操作屏,具有五防模拟屏、信号返回屏、智能手操屏三屏合一的功能,为运行人员提供更为直观、更为可靠的监控方式。
系统提供多种操作方式,在后台机和综合操作屏可实现遥控操作,在保护测控屏和开关柜可实现手动操作。
站控层采用双以太网结构,开放式结构,接口灵活多样。可通过通讯管理机与DCS系统、调度以及其它智能设备接口,实现规约转换和数据通讯。增设WEB服务器,可通过防火墙与厂内MIS系统接口,在局域网内浏览设备运行情况。
3.2 间隔层
间隔层设备按照不同的特点和要求,可以分成网控子系统、机组子系统、厂用子系统、同期子系统、五防子系统、遥视子系统等几个部分。间隔层采用RS485总线,也可采用以太网通讯。间隔层保护测控装置既可以集中组屏,也可以分散安装在开关柜上。分散安装时通过通讯线缆与主控室连接,可节省大批二次控制电缆。
3.2.1 网控子系统
◆1) 高压出线
66kV以上电压等级线路采用保护和测控分开配置方式,配置UT-600系列保护装置和UT-600系列测控装置。如110kV线路采用UT-611高压线路保护装置和UT-641综合测控装置。
◆2) 中低压出线
35kV及以下电压等级线路采用UT-99系列保护测控一体化装置,如UT-9911线路保护测控装置。
3.2.2 机组子系统
◆1) 发电机
发电机需要完善的保护功能。配置UT-9991发电机差动保护装置、UT-9992发电机后备保护测控装置、UT-9993发电机转子接地保护装置,可为中小容量发电机组提供完整的保护功能,并具有机组交流量测量和断路器控制功能。
发电机组调速、调压和励磁参数采集等功能由UT-641综合测控装置完成,UT-641可实现交直流测量、信号采集、遥控等功能。
集中控制的机组配置UT-ZHXH指挥信号装置,实现机电联系。
◆2) 发变组
采用发变组接线的机组,需配置UT-9931发变组差动保护装置、UT-9992发电机后备保护测控装置、UT-9993发电机转子接地保护装置,UT-9934变压器非电量保护装置。
配置UT-641,完成机组调速、调压和励磁参数采集等功能。
3.2.3 厂用电子系统
◆1) 高压厂用电
高压厂用电抗器或高厂变配置UT-9921综合保护测控装置,实现差动、后备保护和测控功能;高压厂用备自投配置UT-9962备自投保护测控装置,实现备自投、厂用电切换、备用分支保护,以及测控功能。
◆2) 低压厂用电
低压变配置UT-9935低压变保护测控装置,低压厂用备自投配置UT-9962 备自投保护测控装置。
◆3) 厂用PT测控
每段高低压厂用母线配置UT-302PT保护测控装置,实现母线低电压保护、接地告警和PT测控功能
◆4) 电动机
2000kW以下电动机配置UT-9971电动机综合保护测控装置,2000kW以上电动机还需增加UT-9972电动机差动保护装置。电动机断路器可由电气综合自动化系统控制,也可由DCS系统控制,并可以选择通讯和硬接线两种方式。
3.2.4 同期子系统
配置UT-541自动准同期装置和UT-54S同期选线装置,可实现8对象差频或同频同期并列功能。同期装置能自动调整发电机电压和转速,快速并网。
3.2.5 五防子系统
工程师站安装操作票专家系统软件,提供多种开票方式。
在综合操作屏实现五防模拟功能。
配置电脑钥匙和锁具及附件,实现五防闭锁;配置遥控闭锁设备(可选),实现遥控操作的强制五防闭锁。
四、系统结构图:
