安全隐患类毕业论文提纲范文和解决UPS电源安全隐患的方法类论文范例

《解决UPS电源安全隐患的方法》

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摘要：在发电厂中自动化设备的电源丢失会非常危险,将使设备失去控制,导致设备造成巨大的损失.文章讨论通过设计和改造,解决UPS电源的安全隐患,保证UPS电源的安全稳定运行,可以保证发电厂主机主设备的安全,避免损坏设备.

关键词：发电厂；UPS电源；安全运行；安全隐患；主机设备；控制系统　　文献标识码：A

中图分类号：TP751　　文章编号：1009-2374（2016）29-0118-02　　DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.29.053

1　概述

随着自动化在发电厂控制系统中的广泛应用,自动化设备对优质电源的需求也越来越迫切.在发电厂中自动化设备的电源丢失会非常危险,将使设备失去控制,导致设备造成巨大的损失.同时发电厂保安段为发电厂主设备的油站提供UPS电源,当保安段失电,主设备的油站停运,从而主设备失去油的润滑而干磨,将直接导致主设备的损坏.

2　UPS电源配置情况

UPS电源即不间断电源,由蓄电池、逆变电源、静态开关、整流模块等部分组成,同时还有一路可直接向负载供电的旁路装置；其输入电源由三部分组成：主路电源、旁路电源、蓄电池电源,其中主路电源和旁路电源为交流电源,蓄电池电源为直流电源；正常运行时由主路电源经整流后再逆变成无干扰工频交流电供电,当主路电源异常由蓄电池电源通过逆变器等模块电路将直流电源转换成无干扰工频交流电供电,当主路电源和旁路电源都异常的情况下,由旁路电源直接供电.

以湖南某电厂1号机组UPS电源为例,其UPS电源配置情况如下：UPS电源装置有两套,UPS主机柜的主路电源取自1号机锅炉保安1AMCC,UPS主机柜的蓄电池电源取自1号机直流220VI组蓄电池；UPS从机柜的主路电源取自1号机锅炉保安1BMCC,UPS从机柜的蓄电池电源取自1号机直流220VI组蓄电池；UPS主从机的旁路电源为同一个电源,取自锅炉工作IB段.

3　UPS电源负载情况

以湖南某电厂机组UPS电源为例,UPS所带负载有NCS电源、汽机ETS电源、SIS电源、6kV工作电源进线微机消谐装置、FECS机组部分就地电源、FECS网关电源、FECS机组通讯电源、FECS公用通讯电源、FECS公用部分就地电源、热工UPS电源、热工DCS电源、机组变送器电源、发电机局部放电检测仪电源、引风机变频器UPS控制电源、热工备用电源、远动RTU采集单元电源、机组故障录波装置电源、稳控采集装置电源、工程师站DCS控制电脑电源、工程师站FECS控制电脑电源、值长台控制电脑电源、集控室数字程控调度电话交换机调度台电源等.

如果UPS失电后负载将停止工作对发电厂的影响分析：

第一,NCS系统电源是为发电厂升压站监控系统（即NCS系统）提供UPS电源,NCS系统的作用是将升压站电气设备的实时数据送至集控室,同时运行人员可以在集控室远程操作升压站电气设备.当失去电源,集控室运行人员将失去对升压站设备的监控,在事故情况下无法对升压站进行操作,可能导致事故扩大化.

第二,FECS系统电源是为发电厂厂用电监控系统提供UPS电源,发电厂厂用电监控系统为厂用电系统提供测量和信息管理,将整个机组的电气厂用电数据进行监控,同时将电气厂用电数据送至DCS系统,方便运行人员可以在集控室实现远程监视.当电源失去时,集控室运行人员将失去对厂用电电气设备的监视,在事故情况下将不能对厂用电电气设备进行正确操作而导致事故扩大化.

第三,热工UPS电源是为热控现场重要阀门提供控制电源,这些重要阀门为各主设备提供必须润滑油、冷却水、气等,当失去电源,现场各阀门不能及时开关,将可能对各自的主设备造成损伤.

第四,集控室数字程控调度电话交换机调度台电源是为调度台电话提供UPS电源,调度台电话为发电厂与调度进行语音联系,当电源失去后,发电厂不能直接跟调度台进行联系.

第五,远动RTU采集单元电源为远动RTU采集单元提供UPS电源,远动RTU采集单元是将机组信息采集后上送给调度,调度可以通过这些数据对各个电厂的有功进行远程调控.当电源失去后,调度将不能远程调控发电厂,同时因不能远程调控,发电厂还将被调度考核一定的发电量.

第六,热控DCS电源是为热控DCS提供电源,热控DCS是发电厂控制的核心部分,在发电厂除升压站的设备在热控DCS控制外,其他所有设备的控制均在热控DCS实现,运行人员可以远程对现场设备进行操作；同时热控DCS还有很多的自动控制逻辑和对设备运行能力设置的保护,当设备异常时可以实现自动控制或调节设备的运行工况,必要时为保障设备不受损坏可以停运设备.因此当热控DCS失去电源时,设备也就失去了控制,对设备设置的各种调节、保护都将不能动作,对设备造成损坏将是不可避免的.

通过对UPS电源负载情况分析,UPS电源一旦失电,发电厂设备的损坏将是一个必然的结果.

4　UPS电源失电案例分析

2011年湖南省某发电公司#4机组发生非停,非停过程中UPS失电,导致主设备损坏.UPS失电原因分析,机组非停时,6kV厂用电切换失败,导致UPS的交流输入电源失电,UPS电源切换至直流供电,但是因提供给UPS电源供电的直流系统还带了一些直流油泵,当机组非停时,直流油泵启动,直流油泵启动电流大且直流蓄电池以及老化,所以当直流油泵启动时导致蓄电池亏损,UPS电源的直流输入电源也失电,从而UPS电源失电,最终导致部分主设备损坏.

从这次非停来分析上面湖南某电厂1号机组UPS电源配置,也存在跟这次非停一样的隐患,具体分析如下：

4.1　1号机组UPS交流电源分析

UPS主机柜的主路电源取自1号机锅炉保安1AMCC；UPS从机柜的主路电源取自1号机锅炉保安1BMCC；UPS主从机的旁路电源为同一个电源,取自锅炉工作IB段.当1号机组发生故障,机组非停,此时6kV厂用电快切装置应动作将1号机组6kV厂用电切换至备用电源供电,如果1号机组6kV厂用电快切装置故障或其他原因导致1号机组6kV厂用电快切失败,1号机组6kV厂用电母线失电,那么由1号机组6kV厂用电供电的1号机锅炉保安1AMCC和1号机锅炉保安1BMCC均会失电,即1号机组UPS交流电源全部失电.

4.2　1号机组UPS直流电源分析

UPS主机柜的蓄电池电源取自1号机直流220VI组蓄电池,UPS从机柜的蓄电池电源也取自1号机直流220VI组蓄电池.同时1号机直流220VI组蓄电池除提供UPS主从机直流电源还带有下列负载：1号机氢侧直流密封油泵、1号机A小机直流事故油泵、1号机主机直流事故油泵、1号机空侧直流密封油泵、1号机B小机直流事故油泵以及重要生产区域的事故照明.当1号机组发生第一条的情况时,机组的交流润滑油泵因失电无法启动,此时需要启动直流事故油泵,上述5台直流油泵同时启动,启动电流将非常大.此电厂1号机直流220VI组蓄电池虽然是双倍冗余配置,但如果由于维护不当,蓄电池老化,那在5台直流油泵同时启动的时候蓄电池将可能出现带不起的情况,蓄电池出现亏损,从而导致1号机直流220VI组蓄电池失电,即1号机组UPS直流电源全部失电.此时集控室1号机组的控制处于全部瘫痪状态,运行人员应急处理时,只能将人员依次安排至就地进行恢复,大大地提高了恢复难度,同时也延长了主设备安全的恢复时间.

如出现上述情况,1号机组UPS电源将失电,从而导致部分主设备损坏.为避免UPS电源失电导致设备损坏,实现真正意义上的不停电系统,UPS电源的这一隐患必须进行处理.

5　UPS电源失电解决方法

一般新建发电厂至少会是两台机组设计,即一个发电厂至少有两台机组,还是以上述发电厂为例,其一期工程为两台600MW机组,因此在解决此种UPS电源失电时可以采用大交叉的方法.

具体如下,将1号机组UPS主从机柜的旁路电源来源与2号机组UPS主从机柜的旁路电源来源进行互换.

互换后1号机组UPS电源配置情况如下：UPS主机柜的主路电源取自1号机锅炉保安1AMCC,UPS主机柜的蓄电池电源取自1号机直流220VI组蓄电池；UPS从机柜的主路电源取自1号机锅炉保安1BMCC,UPS从机柜的蓄电池电源取自1号机直流220VI组蓄电池；UPS主从机的旁路电源为同一个电源,取自锅炉工作IIB段.

互换后2号机组UPS电源配置情况如下：UPS主机柜的主路电源取自2号机锅炉保安2AMCC,UPS主机柜的蓄电池电源取自2号机直流220VI组蓄电池；UPS从机柜的主路电源取自2号机锅炉保安2BMCC,UPS从机柜的蓄电池电源取自2号机直流220VI组蓄电池；UPS主从机的旁路电源为同一个电源,取自锅炉工作IB段.

互换后,不论1号机还是2号机非停时出现厂用电失电且蓄电池失电时,UPS电源还可以由另外一台机组来的旁路电源供电,从而确保UPS负载的可靠运行.当控制系统一切正常的情况下,集控室的运行人员可以跟着相关规程快速对机组进行复电操作,快速地确保主设备的安排,将损失控制在最小范围.

当同一台机组的UPS电源来源于同一台机组的发电厂时,将来源进行相关改造是迫在眉睫的事情.

参考文献

[1] 国家能源局．防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义[M]．北京：中国电力出版社,2014．

（责任编辑：小燕）

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