大型火電機組自動化程度高,熱工微機控制系統(tǒng)及其它安全控制裝置對工作電源的連續(xù)性要求很高,因此需要配置交流不間斷電源(UPS)。UPS電源對機組的安全穩(wěn)定運行至關重要,如何提高UPS的可靠性,是現(xiàn)場工程技術人員經(jīng)常思考的一個問題。
??? 筆者以盤山發(fā)電有限責任公司(以下簡稱盤電)2×600 MW機組UPS系統(tǒng)為例,就大型火電機組UPS在設計、產(chǎn)品質量、維護管理上存在的諸多問題進行探討,提出了一些改進意見。
1? 系統(tǒng)簡況
??? 盤電安裝了3臺相同容量的瑞士GUTOR公司生產(chǎn)的UPS,構成n+1配置方案。即單臺機組單臺UPS配置,同時,為2臺及以上機組配置1臺同容量的公用備用UPS。UPS型號為PEW1080-220/220-EN,容量為80 kV·A。
??? UPS系統(tǒng)正常運行時需要3路輸入電源:主電源、旁路電源及直流電源。運行方式分4種:主電源正常運行方式、直流電源運行方式、旁路運行方式和后備運行方式。
??? 正常時,負荷由主電源經(jīng)過該系統(tǒng)的整流器、逆變器提供。主電源故障時,自動改為由直流電源經(jīng)逆變器供電。逆變器或直流電源故障時,UPS通過靜態(tài)開關自動轉換成旁路電源供電。UPS維修時,可通過先通后斷的手動旁路開關由旁路電源直接向負荷供電。正常運行時3,4號機UPS的旁路電源由備用UPS提供。當備用UPS故障或檢修時,旁路電源改由3號機保安B段(稱后備旁路電源)提供,見圖1。
2? 該系統(tǒng)主要優(yōu)缺點
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,在蓄電池容量計算時已考慮了UPS負荷,可保證交流電源停電時繼續(xù)向負荷供電0.5 h以上,因此UPS系統(tǒng)不需要自帶較大容量的蓄電池。這不僅降低了設備造價,也減少了檢修、運行維護蓄電池的費用。
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,輸入電壓允許范圍在-15%~+20%;在保證性能時,輸入電壓允許范圍在±25%。根據(jù)規(guī)程規(guī)定,發(fā)電廠直流動力系統(tǒng)允許的電壓波動范圍為87.5%~112.5%,直流系統(tǒng)的參數(shù)計算與設備選型也按此進行,這個電壓范圍在正常工作和允許的事故放電時間內(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這個范圍并留有一定裕度。同時,為了避免正常工作時蓄電池放電,整流器的輸出電壓高于直流系統(tǒng)電壓波動的上限,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,而且用電設備的頻繁啟動勢必影響電壓質量,因此加裝了調(diào)壓穩(wěn)壓器,以改善旁路電源的電壓質量作用。同時廠用380 V電源系統(tǒng)是中性點接地系統(tǒng),而DCS、DEH等熱工負荷不希望與電氣共用接地點,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。