●26●有色冶煉口冶金自動(dòng)化冶金自動(dòng)化柴油發(fā)電機(jī)組冷卻循環(huán)水泵供電問題的探討邵曉鋼(北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院，北京100038)[摘要]工礦企業(yè)的供配電系統(tǒng)中經(jīng)?？紤]設(shè)置柴油發(fā)電站作為-級(jí)負(fù)荷的保安電源,其發(fā)電機(jī)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(tǒng)所存在的問題進(jìn)行分析,并提出解決方案。[關(guān)鍵詞]內(nèi) 外循環(huán)水;自動(dòng)啟動(dòng);應(yīng)急供配電自動(dòng)控制系統(tǒng);站用變壓器[中圖分類號(hào)] TF083[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1002- 8943( 2001 )02- 0026- 021概述高位水箱在某冶煉廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,設(shè)置了1座4X800 kW柴油發(fā)電站,用途是當(dāng)廠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(jī)- +增壓器}防水泵房等-級(jí)負(fù)荷提供保安電源。柴油發(fā)電機(jī)組內(nèi)循環(huán)水泵由X6250- 1型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和TF-W990-67T"三相無刷勵(lì)磁交流同步發(fā)電機(jī)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(nèi)外循環(huán)水冷卻。發(fā)電機(jī)出口電熱交換器壓6.3 kV,4臺(tái)發(fā)電機(jī)的輸出電壓并接在站內(nèi)6.3kV母線上,母線上接有30kVA站用變壓器1臺(tái)、外循環(huán)水泵冷卻水池母線電壓互感器柜1個(gè)、總饋線柜1個(gè)。該站發(fā)出的電經(jīng)總饋出線柜送至廠總降壓變電所6.3 kV母線,從而向全廠-級(jí)負(fù)荷供電。站內(nèi)低壓配電系統(tǒng)兩圖1柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)圖路電源分別引自站用變壓器和電解車間變電所。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)如圖1所示，內(nèi)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(tǒng)由高位水箱、循環(huán)水泵組成,冷卻對(duì)象為≤30 C,出入水溫差不得大于5 C,機(jī)油溫度不得發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸、機(jī)殼及增壓器。內(nèi)循環(huán)水泵為齒輪高于60C。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫升特性,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后泵，由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。外循環(huán)水引自廠區(qū)循環(huán)水泵內(nèi)循環(huán)水和機(jī)油溫度將迅速升高,如不及時(shí)提供外房(相關(guān)專業(yè)從全廠整體供水系統(tǒng)的綜合利用考慮，循環(huán)水進(jìn)行冷卻,內(nèi)循環(huán)水溫度將很快超過75C，未采用齒輪泵,未設(shè)置專用冷卻水池),其冷卻對(duì)象機(jī)油溫度將超過60C。這時(shí)機(jī)組循環(huán)水溫度、機(jī)油不僅有中冷器、機(jī)油系統(tǒng),還有內(nèi)循環(huán)水,對(duì)保證發(fā)溫"中國煤化主信號(hào),造成開車失敗。從.電機(jī)組的正常工作起主導(dǎo)作用。根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)THCNMHG車,這段時(shí)間的長短因生產(chǎn)廠家的資料可知:在發(fā)電機(jī)組正常工作時(shí),內(nèi)循機(jī)組所市貝何和內(nèi)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(jī)組啟動(dòng)后應(yīng)在此[作者簡介]邵曉 鋼(1955-),北京人,高級(jí)工程師,電氣設(shè)計(jì)研究時(shí)間內(nèi)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(shù)據(jù)由此可知:柴油發(fā)電機(jī)組是企業(yè)一級(jí)負(fù)荷的保安電[收稿日期]”2000-05-16源,而機(jī)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(jī)組冷卻循環(huán)水泵供電問題的探討-邵曉鋼●27.設(shè)備。發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)后首先向循環(huán)水泵房供電。這66kY66kV就要求在全廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,充分考慮當(dāng)柴油總降壓變電所發(fā)電機(jī)啟動(dòng)發(fā)出電后,以最簡捷的方式,在最短時(shí)間內(nèi)使循環(huán)水泵啟動(dòng)。825MVA 825 MVA2存在問題.126.3 kV該冶煉廠總降壓變電所、柴油發(fā)電站、循環(huán)水泵1Q5Q (6Q *3Q房的供、配電系統(tǒng)如圖2所示。柴油發(fā)電機(jī)根據(jù)總降x x.車間變電所88壓變電所6.3kV總進(jìn)線斷路器10Q.11Q 跳閘輔日8助接點(diǎn)及6.3 kV母線電壓互感器失壓信號(hào)自動(dòng)啟電解整流所動(dòng)。發(fā)電機(jī)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(dāng)?shù)谝慌_(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)出電后(機(jī)組保證值45f2Qs)要經(jīng)歷合1Q1(1Q2、1Q3、1Q4)、2Q、3Q、4Q.1C .循環(huán)水轉(zhuǎn)進(jìn)6.3kV _(2C、3C、4C)這樣-一個(gè)過程,循環(huán)水泵才能啟動(dòng)供6Z, G0f102103104水。在此過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(jī)過負(fù)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(nèi)難以完成。帶來的問題是在外部電源斷電循環(huán)水泵后，發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后至循環(huán)水泵開始供水這段時(shí)間如果超過柴油發(fā)電機(jī)組溫升特性允許,機(jī)組溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將報(bào)警停車,造成應(yīng)急供電失敗。問題產(chǎn)生的原因是循環(huán)水泵房不是柴油發(fā)電站專用的,當(dāng)外部電源正常時(shí)它為生產(chǎn)車間提供生產(chǎn)用循環(huán)水，外部電圖2冶煉廠供、配電系統(tǒng)圖源中斷時(shí)為生產(chǎn)設(shè)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(tǒng)的設(shè)計(jì)是按外部電源電源影響。采用自動(dòng)控制系統(tǒng)可大大提高應(yīng)急供電正常情況考慮的，對(duì)外部電源中斷時(shí)柴油發(fā)電動(dòng)機(jī)操作的準(zhǔn)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(yīng)急供電未采取相應(yīng)措施,不的誤操作和時(shí)間上的延遲，保證柴油發(fā)電機(jī)組冷卻能保證柴油發(fā)電機(jī)的可靠啟動(dòng)。如何解決這一問題水的及時(shí)提供,從而保證發(fā)電機(jī)組的順利啟動(dòng)。值得認(rèn)真考慮。3.2為循環(huán)水泵設(shè)置交流不停電電源(UPS)3解決方案在循環(huán)水泵房設(shè)置交流不停電電源(UPS),當(dāng)3.1設(shè)計(jì)柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急供電自動(dòng)控制系統(tǒng)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(jī)組應(yīng)急供電自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功線開關(guān)跳閘和6.3 kV母線電壓互感器失壓信號(hào)能是:當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組得到總降壓變電所6.3 kV后，柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng),同時(shí)啟動(dòng)UPS使循環(huán)水兩路總進(jìn)線斷路器跳閘及6.3 kV母線電壓互感器泵立即運(yùn)行供給發(fā)電機(jī)組外循環(huán)水。這樣可比第-失壓信號(hào),在自動(dòng)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)的同時(shí)跳開斷路方案更快的提供冷卻水，待第一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電器5Q、6Q(以保證第一臺(tái)發(fā)電機(jī)供電時(shí)不過負(fù)荷)，送到總降壓變電所后即可通過正常供電回路啟動(dòng)其第一臺(tái)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后控制系統(tǒng)檢測(cè),當(dāng)發(fā)電機(jī)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(dá)到額定值并穩(wěn)定后逐個(gè)發(fā)出1Q1、2Q、設(shè)THCN MHGJUPS投入信號(hào),UPS的3Q、4Q.1C合閘信號(hào),并自動(dòng)調(diào)節(jié)電解整流機(jī)組輸容量妝一臺(tái)發(fā)電機(jī)工TFHT而循環(huán)水泵容量和一臺(tái)發(fā)出電壓。在全部4臺(tái)發(fā)電機(jī)組逐個(gè)啟動(dòng)并網(wǎng)成功后電機(jī)啟動(dòng)及第一方案中提到的操作各開關(guān)所需要的再向5Q、6Q發(fā)出合閘信號(hào)。這個(gè)控制系統(tǒng)僅需配置時(shí)間考慮。循環(huán)水泵配電系統(tǒng)見圖3。圖中5C、6C、1臺(tái)小型H犬編制簡單的程序即可實(shí)現(xiàn),可適應(yīng)4做成互為備用自投。臺(tái)發(fā)電機(jī)組中任一臺(tái)作為第一臺(tái)啟動(dòng)的要求。PLC(下轉(zhuǎn)第31頁)(上接第27頁)用率不高。4方案比較62z2.上述4種方案對(duì)于實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)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(tái)發(fā)電機(jī)正常供電后才能sc[6CL供水。廠家保證的時(shí)間是45s內(nèi),再加上冷卻水流過供水管路所需時(shí)間總共不會(huì)超過3 min,因此可600o以滿足柴油發(fā)電機(jī)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(tǒng)圖案也是在第一臺(tái)發(fā)電機(jī)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,接線簡單。設(shè)計(jì)上僅泵房的應(yīng)急電源考慮站用變壓器容量能滿足循環(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(xiàn)。第四方案的實(shí)現(xiàn)需與相關(guān)專業(yè)共同協(xié)商,對(duì)柴油產(chǎn)車間變電所,但在外部電源停電時(shí)仍不能保證循發(fā)電機(jī)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(tǒng),投資大，平時(shí)使用率不高,維護(hù)工作量大。環(huán)節(jié),可從柴油發(fā)電站站用變壓器低壓側(cè)引出一路根據(jù)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(shì)。第一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)出電后即可通過站用變壓器向循環(huán)第三方案技術(shù)簡單、容易實(shí)現(xiàn)。因此可根據(jù)工程整體水泵供電,大大縮短了應(yīng)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(tái)發(fā)電機(jī)所需的循環(huán)水泵的電動(dòng)機(jī)啟5結(jié)語動(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(shè)計(jì)柴油發(fā)電站時(shí),除了要考慮機(jī)器后,循環(huán)水泵房的電源即可轉(zhuǎn)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(yīng)注意機(jī)組3.4柴油發(fā)電站設(shè)置 自用循環(huán)水泵房輔助設(shè)備(如本文所述的冷卻循環(huán)水泵)的供電問柴油發(fā)電站設(shè)置自用循環(huán)水泵房,機(jī)旁設(shè)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(jī)驅(qū)動(dòng),并設(shè)置循環(huán)7MYHCNMHG卻水時(shí),電氣設(shè)計(jì)人員環(huán)水池、熱水泵及冷卻水塔,冷卻水可與發(fā)電機(jī)組的應(yīng)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(tǒng)的電源由站用變壓器油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急供電時(shí)應(yīng)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(tǒng),不受水才能保證應(yīng)急電源的持續(xù)可靠,真正起到應(yīng)急供生產(chǎn)供電系绔影驄。但增加的一套冷卻水系統(tǒng)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“萬芳數(shù)據(jù)