大型火電機(jī)組自動(dòng)化程度高,熱工微機(jī)控制系統(tǒng)及其它安全控制裝置對(duì)工作電源的連續(xù)性要求很高,因此需要配置交流不間斷電源(UPS)。UPS電源對(duì)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,如何提高UPS的可靠性,是現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員經(jīng)常思考的一個(gè)問(wèn)題。
??? 筆者以盤(pán)山發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)盤(pán)電)2×600 MW機(jī)組UPS系統(tǒng)為例,就大型火電機(jī)組UPS在設(shè)計(jì)、產(chǎn)品質(zhì)量、維護(hù)管理上存在的諸多問(wèn)題進(jìn)行探討,提出了一些改進(jìn)意見(jiàn)。
1? 系統(tǒng)簡(jiǎn)況
??? 盤(pán)電安裝了3臺(tái)相同容量的瑞士GUTOR公司生產(chǎn)的UPS,構(gòu)成n+1配置方案。即單臺(tái)機(jī)組單臺(tái)UPS配置,同時(shí),為2臺(tái)及以上機(jī)組配置1臺(tái)同容量的公用備用UPS。UPS型號(hào)為PEW1080-220/220-EN,容量為80 kV·A。
??? UPS系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)需要3路輸入電源:主電源、旁路電源及直流電源。運(yùn)行方式分4種:主電源正常運(yùn)行方式、直流電源運(yùn)行方式、旁路運(yùn)行方式和后備運(yùn)行方式。
??? 正常時(shí),負(fù)荷由主電源經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)的整流器、逆變器提供。主電源故障時(shí),自動(dòng)改為由直流電源經(jīng)逆變器供電。逆變器或直流電源故障時(shí),UPS通過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成旁路電源供電。UPS維修時(shí),可通過(guò)先通后斷的手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)由旁路電源直接向負(fù)荷供電。正常運(yùn)行時(shí)3,4號(hào)機(jī)UPS的旁路電源由備用UPS提供。當(dāng)備用UPS故障或檢修時(shí),旁路電源改由3號(hào)機(jī)保安B段(稱(chēng)后備旁路電源)提供,見(jiàn)圖1。
2? 該系統(tǒng)主要優(yōu)缺點(diǎn)
2.1? 該UPS系統(tǒng)不自帶蓄電池
??? 廠用電系統(tǒng)有完善的直流系統(tǒng)及大容量的蓄電池組,在蓄電池容量計(jì)算時(shí)已考慮了UPS負(fù)荷,可保證交流電源停電時(shí)繼續(xù)向負(fù)荷供電0.5 h以上,因此UPS系統(tǒng)不需要自帶較大容量的蓄電池。這不僅降低了設(shè)備造價(jià),也減少了檢修、運(yùn)行維護(hù)蓄電池的費(fèi)用。
2.2? 逆變器與廠用直流系統(tǒng)的配合
??? 該UPS的逆變器額定輸入電壓是220 V直流,在保證輸出數(shù)據(jù)時(shí),輸入電壓允許范圍在-15%~+20%;在保證性能時(shí),輸入電壓允許范圍在±25%。根據(jù)規(guī)程規(guī)定,發(fā)電廠直流動(dòng)力系統(tǒng)允許的電壓波動(dòng)范圍為87.5%~112.5%,直流系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算與設(shè)備選型也按此進(jìn)行,這個(gè)電壓范圍在正常工作和允許的事故放電時(shí)間內(nèi)是可以得到保證的。因此,該逆變器的直流輸入電壓完全適應(yīng)這個(gè)范圍并留有一定裕度。同時(shí),為了避免正常工作時(shí)蓄電池放電,整流器的輸出電壓高于直流系統(tǒng)電壓波動(dòng)的上限,并加裝了二極管以防止整流器向蓄電池充電。
2.3? 旁路電源設(shè)置了隔離變壓器和穩(wěn)壓變壓器
??? 考慮到廠用電電壓一般偏高,而且用電設(shè)備的頻繁啟動(dòng)勢(shì)必影響電壓質(zhì)量,因此加裝了調(diào)壓穩(wěn)壓器,以改善旁路電源的電壓質(zhì)量作用。同時(shí)廠用380 V電源系統(tǒng)是中性點(diǎn)接地系統(tǒng),而DCS、DEH等熱工負(fù)荷不希望與電氣共用接地點(diǎn),因此加裝了隔離變壓器,以使兩系統(tǒng)不產(chǎn)生電的聯(lián)系。