柴油發(fā)電機組冷卻循環(huán)水泵供電問(wèn)題的探討

●26●有色冶煉口冶金自動(dòng)化冶金自動(dòng)化柴油發(fā)電機組冷卻循環(huán)水泵供電問(wèn)題的探討邵曉鋼(北京有色冶金設計研究總院，北京100038)[摘要]工礦企業(yè)的供配電系統中經(jīng)?？紤]設置柴油發(fā)電站作為-級負荷的保安電源,其發(fā)電機組的冷卻循環(huán)水泵的供電十分重要。本文就柴油發(fā)電站自啟動(dòng)時(shí)外循環(huán)冷卻水泵的供電系統所存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出解決方案。[關(guān)鍵詞]內 外循環(huán)水;自動(dòng)啟動(dòng);應急供配電自動(dòng)控制系統;站用變壓器[中圖分類(lèi)號] TF083[文獻標識碼] B [文章編號] 1002- 8943( 2001 )02- 0026- 021概述高位水箱在某冶煉廠(chǎng)供電系統設計中,設置了1座4X800 kW柴油發(fā)電站,用途是當廠(chǎng)總降壓變電所外部供電電源中斷時(shí)為鋅電解整流所、循環(huán)水泵房、消柴油發(fā)動(dòng)機- +增壓器}防水泵房等-級負荷提供保安電源。柴油發(fā)電機組內循環(huán)水泵由X6250- 1型柴油發(fā)動(dòng)機和TF-W990-67T"三相無(wú)刷勵磁交流同步發(fā)電機以及配套的電控裝置組成。一中冷器一一油冷器采用壓縮空氣啟動(dòng),內外循環(huán)水冷卻。發(fā)電機出口電熱交換器壓6.3 kV,4臺發(fā)電機的輸出電壓并接在站內6.3kV母線(xiàn)上,母線(xiàn)上接有30kVA站用變壓器1臺、外循環(huán)水泵冷卻水池母線(xiàn)電壓互感器柜1個(gè)、總饋線(xiàn)柜1個(gè)。該站發(fā)出的電經(jīng)總饋出線(xiàn)柜送至廠(chǎng)總降壓變電所6.3 kV母線(xiàn),從而向全廠(chǎng)-級負荷供電。站內低壓配電系統兩圖1柴油發(fā)動(dòng)機的冷卻循環(huán)水系統圖路電源分別引自站用變壓器和電解車(chē)間變電所。柴油發(fā)動(dòng)機的冷卻循環(huán)水系統如圖1所示，內環(huán)水的回水溫度最高允許75C,外循環(huán)水進(jìn)口溫度循環(huán)水系統由高位水箱、循環(huán)水泵組成,冷卻對象為≤30 C,出入水溫差不得大于5 C,機油溫度不得發(fā)動(dòng)機的汽缸、機殼及增壓器。內循環(huán)水泵為齒輪高于60C。根據發(fā)動(dòng)機的溫升特性,發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)后泵，由發(fā)動(dòng)機直接驅動(dòng)。外循環(huán)水引自廠(chǎng)區循環(huán)水泵內循環(huán)水和機油溫度將迅速升高,如不及時(shí)提供外房(相關(guān)專(zhuān)業(yè)從全廠(chǎng)整體供水系統的綜合利用考慮，循環(huán)水進(jìn)行冷卻,內循環(huán)水溫度將很快超過(guò)75C，未采用齒輪泵,未設置專(zhuān)用冷卻水池),其冷卻對象機油溫度將超過(guò)60C。這時(shí)機組循環(huán)水溫度、機油不僅有中冷器、機油系統,還有內循環(huán)水,對保證發(fā)溫"中國煤化主信號,造成開(kāi)車(chē)失敗。從.電機組的正常工作起主導作用。根據柴油發(fā)電機組機THCNMHG車(chē),這段時(shí)間的長(cháng)短因生產(chǎn)廠(chǎng)家的資料可知:在發(fā)電機組正常工作時(shí),內循機組所市貝何和內咱壞小的高位水箱容積而異,通常按3~8min考慮。即柴油發(fā)動(dòng)機組啟動(dòng)后應在此[作者簡(jiǎn)介]邵曉 鋼(1955-),北京人,高級工程師,電氣設計研究時(shí)間內迅速啟動(dòng)外循環(huán)水泵使其盡快提供冷卻水。所副總工程師方數據由此可知:柴油發(fā)電機組是企業(yè)一級負荷的保安電[收稿日期]”2000-05-16源,而機組的外循環(huán)水泵則是提供保安電源的重要2001年4月第2期柴油發(fā)電機組冷卻循環(huán)水泵供電問(wèn)題的探討-邵曉鋼●27.設備。發(fā)電機組啟動(dòng)后首先向循環(huán)水泵房供電。這66kY66kV就要求在全廠(chǎng)供配電系統設計中,充分考慮當柴油總降壓變電所發(fā)電機啟動(dòng)發(fā)出電后,以最簡(jiǎn)捷的方式,在最短時(shí)間內使循環(huán)水泵啟動(dòng)。825MVA 825 MVA2存在問(wèn)題.126.3 kV該冶煉廠(chǎng)總降壓變電所、柴油發(fā)電站、循環(huán)水泵1Q5Q (6Q *3Q房的供、配電系統如圖2所示。柴油發(fā)電機根據總降x x.車(chē)間變電所88壓變電所6.3kV總進(jìn)線(xiàn)斷路器10Q.11Q 跳閘輔日8助接點(diǎn)及6.3 kV母線(xiàn)電壓互感器失壓信號自動(dòng)啟電解整流所動(dòng)。發(fā)電機組的外循環(huán)水由循環(huán)水泵房提供。從圖zsz柴迪發(fā)電站_2可看出,當第一臺發(fā)電機發(fā)出電后(機組保證值45f2Qs)要經(jīng)歷合1Q1(1Q2、1Q3、1Q4)、2Q、3Q、4Q.1C .循環(huán)水轉進(jìn)6.3kV _(2C、3C、4C)這樣-一個(gè)過(guò)程,循環(huán)水泵才能啟動(dòng)供6Z, G0f102103104水。在此過(guò)程之前操作人員還必須先將為電解整流(20221252z1z5變壓器供電的斷路器5Q、6Q跳閘(以免發(fā)電機過(guò)負fc 20 3C 44C'白白白白荷)，這些操作在外部電源突然斷電情況下靠人工在4 x 800kw短時(shí)間內難以完成。帶來(lái)的問(wèn)題是在外部電源斷電循環(huán)水泵后，發(fā)電機啟動(dòng)后至循環(huán)水泵開(kāi)始供水這段時(shí)間如果超過(guò)柴油發(fā)電機組溫升特性允許,機組溫度監測系統將報警停車(chē),造成應急供電失敗。問(wèn)題產(chǎn)生的原因是循環(huán)水泵房不是柴油發(fā)電站專(zhuān)用的,當外部電源正常時(shí)它為生產(chǎn)車(chē)間提供生產(chǎn)用循環(huán)水，外部電圖2冶煉廠(chǎng)供、配電系統圖源中斷時(shí)為生產(chǎn)設備提供保安冷卻水,并為柴油發(fā)的工作電源取自柴油發(fā)電站直流屏,不受外部交流電站提供冷卻水。而供電系統的設計是按外部電源電源影響。采用自動(dòng)控制系統可大大提高應急供電正常情況考慮的，對外部電源中斷時(shí)柴油發(fā)電動(dòng)機操作的準確性和可靠性,有效地避免人為因素產(chǎn)生自動(dòng)啟動(dòng)、冷卻水泵的應急供電未采取相應措施,不的誤操作和時(shí)間上的延遲，保證柴油發(fā)電機組冷卻能保證柴油發(fā)電機的可靠啟動(dòng)。如何解決這一問(wèn)題水的及時(shí)提供,從而保證發(fā)電機組的順利啟動(dòng)。值得認真考慮。3.2為循環(huán)水泵設置交流不停電電源(UPS)3解決方案在循環(huán)水泵房設置交流不停電電源(UPS),當3.1設計柴油發(fā)電機組應急供電自動(dòng)控制系統柴油發(fā)電站得到總降壓變電所6.3 kV兩路電源進(jìn)柴油發(fā)電機組應急供電自動(dòng)控制系統的主要功線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘和6.3 kV母線(xiàn)電壓互感器失壓信號能是:當柴油發(fā)電機組得到總降壓變電所6.3 kV后，柴油發(fā)電機自動(dòng)啟動(dòng),同時(shí)啟動(dòng)UPS使循環(huán)水兩路總進(jìn)線(xiàn)斷路器跳閘及6.3 kV母線(xiàn)電壓互感器泵立即運行供給發(fā)電機組外循環(huán)水。這樣可比第-失壓信號,在自動(dòng)啟動(dòng)柴油發(fā)電機的同時(shí)跳開(kāi)斷路方案更快的提供冷卻水，待第一臺發(fā)電機發(fā)出的電器5Q、6Q(以保證第一臺發(fā)電機供電時(shí)不過(guò)負荷)，送到總降壓變電所后即可通過(guò)正常供電回路啟動(dòng)其第一臺發(fā)電機啟動(dòng)后控制系統檢測,當發(fā)電機出口它才”中國煤化寧油發(fā)電站至循環(huán)水泵敷電壓、頻率達到額定值并穩定后逐個(gè)發(fā)出1Q1、2Q、設THCN MHGJUPS投入信號,UPS的3Q、4Q.1C合閘信號,并自動(dòng)調節電解整流機組輸容量妝一臺發(fā)電機工TFHT而循環(huán)水泵容量和一臺發(fā)出電壓。在全部4臺發(fā)電機組逐個(gè)啟動(dòng)并網(wǎng)成功后電機啟動(dòng)及第一方案中提到的操作各開(kāi)關(guān)所需要的再向5Q、6Q發(fā)出合閘信號。這個(gè)控制系統僅需配置時(shí)間考慮。循環(huán)水泵配電系統見(jiàn)圖3。圖中5C、6C、1臺小型H犬編制簡(jiǎn)單的程序即可實(shí)現,可適應4做成互為備用自投。臺發(fā)電機組中任一臺作為第一臺啟動(dòng)的要求。PLC(下轉第31頁(yè))(上接第27頁(yè))用率不高。4方案比較62z2.上述4種方案對于實(shí)現柴油發(fā)電機自動(dòng)啟動(dòng)，0.38kV都能起到及時(shí)供水作用,但在效果及投資上有些差120[ 121 122[ 123( 1z4(異。第一方案自動(dòng)化水平高、投資少,斷路器分合閘CIC 2C 3C 4C(可靠性高,只是需在第一臺發(fā)電機正常供電后才能sc[6CL供水。廠(chǎng)家保證的時(shí)間是45s內,再加上冷卻水流過(guò)供水管路所需時(shí)間總共不會(huì )超過(guò)3 min,因此可600o以滿(mǎn)足柴油發(fā)電機組的溫升特性。第二方案采用循環(huán)水泵UPS可進(jìn)一步縮短供水時(shí)間,但UPS要滿(mǎn)足水泵可靠啟動(dòng)其容量將較大,投資比第一方案多。第三方圖3循環(huán)水泵配電系統圖案也是在第一臺發(fā)電機發(fā)出電后水泵才能供水,但3.3從柴油發(fā)電站引一路380V電源作為循環(huán)水可省去操作高壓斷路器的時(shí)間,接線(xiàn)簡(jiǎn)單。設計上僅泵房的應急電源考慮站用變壓器容量能滿(mǎn)足循環(huán)水泵啟動(dòng)即可實(shí)從圖2可知,循環(huán)水泵房已有兩路電源引自生現。第四方案的實(shí)現需與相關(guān)專(zhuān)業(yè)共同協(xié)商,對柴油產(chǎn)車(chē)間變電所,但在外部電源停電時(shí)仍不能保證循發(fā)電機組啟動(dòng)最為有利,但增加了-套循環(huán)冷卻系環(huán)水泵及時(shí)提供柴油電站冷卻水。為減少供電操作統,投資大，平時(shí)使用率不高,維護工作量大。環(huán)節,可從柴油發(fā)電站站用變壓器低壓側引出一路根據以上4種方案的比較,可看出第一方案自電源直接送至循環(huán)水泵房(如圖2中虛線(xiàn)所示),在動(dòng)化程度高,符合企業(yè)供、配電自動(dòng)化管理的趨勢。第一臺發(fā)電機發(fā)出電后即可通過(guò)站用變壓器向循環(huán)第三方案技術(shù)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現。因此可根據工程整體水泵供電,大大縮短了應急供電的時(shí)間站用變壓器技術(shù)水平的要求選擇其-。的容量可按一臺發(fā)電機所需的循環(huán)水泵的電動(dòng)機啟5結語(yǔ)動(dòng)容量考慮。待操作完上述第一方案中提到的斷路綜上所述,在設計柴油發(fā)電站時(shí),除了要考慮機器后,循環(huán)水泵房的電源即可轉換到正常供電回路。組容量、配置、啟動(dòng)方式、冷卻方式外,還應注意機組3.4柴油發(fā)電站設置 自用循環(huán)水泵房輔助設備(如本文所述的冷卻循環(huán)水泵)的供電問(wèn)柴油發(fā)電站設置自用循環(huán)水泵房,機旁設置循題。中國煤化工程總體考慮利用生產(chǎn)循環(huán)水泵并采用齒輪泵由柴油發(fā)動(dòng)機驅動(dòng),并設置循環(huán)7MYHCNMHG卻水時(shí),電氣設計人員環(huán)水池、熱水泵及冷卻水塔,冷卻水可與發(fā)電機組的應充分考慮各種情況下循環(huán)水泵供電的可靠性。柴啟動(dòng)同步提供,循環(huán)冷卻系統的電源由站用變壓器油發(fā)電機組應急供電時(shí)應首先保證循環(huán)水泵及時(shí)供提供,柴油發(fā)電站及循環(huán)水泵房自成配電系統,不受水才能保證應急電源的持續可靠,真正起到應急供生產(chǎn)供電系绔影驄。但增加的一套冷卻水系統如齒電電源的作用。輪泵、熱水泵、冷卻水塔及冷卻循環(huán)水池,平時(shí)的使中國煤化工\= Discussion on Power Supply for Cooling and Circulating Water Pump of DiSHAO Xiao- gangHHCNMHG.(26)A diesel power station is often installed as a safety power source to deal with the 1Irst oraer Loaa In tne power supply and distribution systemof industrial and mining establishment, and the cooling and circulating water pump of its generator unit is of great importance. This paperanalyzes the problems occurring in the power supply and distribution system of the external circulating and cooling water pump in case ofstarting the diesel power station and proposes the scheme for settlement.Key wordsinternal and external circulating water; automatic starting; automatic control system of emergency power supply and distribution;station transf“萬(wàn)芳數據