宝安公司新建中控室优化设计
2020-11-06喻小龙
喻小龙
国网湖南省电力有限公司柘溪水力发电厂 湖南益阳 413000
1 现状调查
1.1 设备布置现状
宝安公司中控室及开关室现有设备布置情况如下:
开关室内一 二次设备布置混杂,除布置高压设备外,还布置有TV、TA端子箱及发电机保护屏和水车自动屏。由于中控室场地小,设备布置多,相对拥挤,致使运行值班安排在进中控室的过道上。
1.2 宝安公司设备运行状况
由于先天性缺陷,设备自动化程度不高,机组开、停机,加减负荷及正常运行控制不便。现有二次设备由于诸多原因,屏后接线图及二次电缆走向标志混乱。近年来设备运行情况表明,设备缺陷频发。
1.3 机增容改造后中控室改造的必性
现有中控室监控手段相对落后,室内设备布置拥挤不堪,机改造中在原中控室就地改造,从施工安全/技术上及改造过度方式上都增加了难度。再考虑到今后设备可能性,老中控室要增加设备布置已不可能。控室设备在—1楼,空气流通不畅,运行值班人员工作环境恶劣。从长远来看,目前发电机保护屏及水车自动屏放置在开关室,就设备运行环境而言不合适,特别是高温度夏,对设备而言是个考验[1]。上述情况表明,中控室改造势在必行。
中控室改造设想:
总体思路:
(1)设计前瞻性 在现有设备状况下,尽可能提升设备监控自动化水平,并考虑宝安公司机组增容或扩机的可能。
(2)经济实用性 结合实际,充分就用现有二次监控设备,在不影响功能的前提下,简化控制室设备布置。
(3)环境舒适性 新中控室上设在办公楼一楼,改善运行人员的值班环境,对现场设备采取定期或不定期设备巡视,确保对现场设备的有效监控。
2 新中控室应具备的基本功能
(1)能有效地实现对运行设备的工况监视。
(2)应实现基本控制功能:
所有断路器的同期并网操作及解列操作。
实现电气防误功能。所有电气防误操作仍沿用现地机械锁方式。
所有机组并网采取手动准同期方式,并经非同闭锁装置闭锁。
实现所有机组加减有功、加减无功、开机、紧急停机等控制功能。
系统基本结构
所有二次功能性装置仍放原中控室,机组保护及水车装置由开关室移位至二次室。
新中控室设备布置尽可能简化,而只将其监视、控制功能引入中控室。
3 监控系统由三部分组成
(1)带五防的强电手操控制系统
(2)检测系统
(3)工业监视系统
实现方式
总则:
新中控室设备布置尽可能简洁,最大可能减少设备布置。所有二次装置如继电保护、自动、励磁、电测等装置从开关室移到原中控室,只将其监视、控制功能引入新中控室[2]。
监控系统模式
采取“现地操作+中央集中控制”模式。取消操作表计屏模式,取消屏顶小母线结构,组建马赛克模拟控制屏。集“五防模拟屏”、“常规控制屏”、“信号返回屏”功能三位一体。一次接线图置于其上,并将全部控制把手及表计装于其上,实现中央基本控制功能。
信号处理系统模式:①废除220V强电信号小母线机构及冲击继电器原理的常规信号处理系统,每台机(变)仅设置故障及事故光字牌一个。②配置一台全厂公用LCU装置及全厂报警工作站(微机一台),对全厂设备来的事故及故障分信号,驱动公用LCU装置,一方面向全厂报警工作站输送,由该报警站给出汉字报警,另一方面,由公用LCU装置驱动故障电铃、事故蜂鸣器及马赛克屏故障/事故光字牌。
4 公用辅助设备的优化
(1)废除全厂公用辅助设备屏顶小母线结构,主要包括信号小母线,操作电源小母线及二次交流小母线,改用模拟屏后端子排连接的方式。
(2)2台排水泵及3台油泵的控制回路放置二次室,相关控制功能不上中控室模拟屏。
5 关于模拟屏上表计的优化
为简化模拟控制室内器具布置,拟采用切换开关CK带表头结构,实现对机组及母线电压量Uab,Ubc,Uca,Ua0,Ub0,Uc0,3U0的监视。
6 公用同期系统简化
(1)全厂只采用手动并网方式,采用整步表、电压表、频率计三合一结构,全厂公用两套同期并网系统,但共用一套非同期闭锁装置
(2)同期点的设置:保留#212、#222、#232、#392及#394开关同期并网操作的功能,废除#200开关的同期并网功能,#200开关采用现地操作方式,模拟屏上仅实现开关状态变位监视功能。简化同期操作系统二次接线,同时可简化模拟屏上的布局。
(3)非同期闭锁装置继电器部分保留在原中控室,但整步表、同期栓及控制压板设在新中控室。
7 新装工业监视系统
在二次室、开关室及发电机层等处设置监控点,实现中控室对全厂设备的有效监控,并借助工业监视系统协助现场操作。
控制室模拟屏器具布置设计:经上述优化设计后,为确保对全厂设备的有效监控,设置如下常规监视内容:
a 电压:机组端电压、6.3KV系统I.Ⅱ段母线及10.5KV系统I.Ⅱ段母线电压电压选测。
b 电流:各机组B相电流及变压器高压侧B相电流:
c 功率表:各机组有功及无功功率表
d 频率计:10.5KV系统I.Ⅱ段母线3台机组机频
e 开关位置指示灯:所有断路器自动变位,隔离刀闸手动变位:
f 中央音响:设置故障电铃、事故蜂鸣器,但驱动回路可装设在原中控室。
g 事故、故障光字牌(12个)
#1机事故光字牌 #2机事故光字牌 #3机事故光字牌# 主变事故光字牌 #2主变事故光字牌 公用系统事故光字牌#1机故障光字牌 #2机故障光字牌 #3机故障光字牌#1主变故障光字牌 #2主变故障光字牌 公用系统故障光字牌
8 结语
麻雀虽小,但五脏俱全。本文结合宝安公司设备现状,通过对宝安公司新中控室的优化设计,采用“中央集控+现地操作”相结合的模式,达到了“经济实用,运行方便”的目标,同时,简化了二次室及新中控室的设备布置,确保了对全厂设备的有效监控,同时可大大节省投资[3]。