ICS 29.240
DL
CCS K45
中华人民共和国电力行业标准
DL/T 2250—2021
同步调相机控制保护系统技术导则
Technical guidelines for control and protection systemsof synchronous condenser
2021-01-07发布
2021-07-01实施
国家能源局 发布
DL/T 2250—2021
同步调相机控制保护系统技术导则
1 范围
本文件规定了同步调相机监控系统、励磁系统、启动系统、调相机一变压器组保护(以下简称调变组保护)、同期装置、自动电压控制系统的总则、功能技术要求、二次回路及布置、试验和调试要求等。
本文件适用于与换流站或变电站合建的300 Mvar及以上容量同步调相机控制保护系统的设计、制造、建设等，调相机一变压器之间采用不设机组出口断路器的单元接线，其他类型调相机可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过本文件的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1094.12电力变压器 第12部分：干式电力变压器负载导则
GB/T 7409.1 同步电机励磁系统 定义
GB/T7409.3同步电机励磁系统 大、中型同步发电机励磁系统技术要求GB/T 14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 14549电能质量 公用电网谐波GB/T 15291半导体器件 第6部分：晶闸管GB/T32899抽水蓄能机组静止变频启动装置试验规程GB/T36293火力发电厂分散控制系统技术条件GB/T36572 电力监控系统网络安全防护导则GB/T 37762同步调相机组保护装置通用技术条件DL/T656火力发电厂汽轮机控制及保护系统验收测试规程
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国家发展和改革委员会2014年第14号令 电力监控系统安全防护规定DL/T 2250—2021
3术语和定义
GB/T 7409.1、GB/T36293、DL/T 5428、DL/T701界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
调相机热工保护thermal protection
调相机本体与辅机在启动和运行过程中出现安全相关的事故信号时，需要执行停机等相关措施，以消除异常，防止事故扩大，保证人身和设备安全的保护。
3.2
静止变频器static frequency converter; SFC
利用晶闸管换流装置经交直交变换，将工频交流电转换成频率连续可调交流电的静止式频率变换设备，一般应用于抽水蓄能机组、燃气发电机组、调相机组的启动。
3.3
快速再启动automatic starting during idling
在调相机惰走过程中，由监控系统控制启动相关设备再次将调相机加速至同步或超同步转速的启动方式。
3.4
一键巡检automatic inspection
在调相机停止状态，按各工艺子系统，对工艺子系统内的设备(泵、风机、阀门)依次进行启动/停止或打开/关闭操作，以检验工艺设备的可控性和状态反馈正确性。
3.5
惰速并网automatic synchronization during idling
调相机由超同步转速惰走至次同步转速的过程中，由同期装置捕捉同期点并实现机组并网的自动同期方式。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AVC:自动电压控制(automatic voltage control)
DAS:数据采集系统(data acquisition system)
DCS:分散控制系统(distributed control system)
I/O:输入/输出(input/output)
IRIG-B码：(美国)靶场仪器组B型码(Inter Range Instrumentation Group-B)
MCS:模拟量控制系统(modulating control system)
PMU:同步相量测量单元(phasor measurement unit)
SCS:顺序控制系统(sequence control system)
SFC:静止变频器(statie frequency converter)
SNTP:简单网络时间协议(simple network time protocol)
UPS:不间断电源设备(uninterruptible power system)
5总则
5.1调相机控制保护系统应实现调相机设备可靠、合理、完善的保护、测量、监视、控制、调节功能，应支撑调相机实现快速动态无功调节和稳态无功补偿。
5.2调相机控制保护系统由调相机监控系统、励磁系统、启动系统、调变组保护、同期装置、自动电压控制系统等设备或系统组成。各子系统之间根据实时性要求不同，采用硬接线联锁控制方式，或者由DCS协调控制方式。
5.3调相机控制保护系统应符合易扩展、易升级、易维护的工业化应用要求，应优先选用节能、环保、集成及紧凑型设备。在保证运行可靠的基础上，可积极稳妥采用新技术和新设备。
5.4调相机控制保护系统通信网络应采用安全可靠、结构简单、便于扩展、易于维护的架构，满足实时性和可靠性要求，系统网络宜按星形双网冗余配置。控制保护系统宜采用国际标准的通信体系，通信网络和系统宜符合DL/T860的规定。调相机控制保护系统典型网络结构示意图见附录A。
5.5调相机控制保护系统部署于安全I区，安全防护应满足国家发展和改革委员会2014年第14号令和GB/T 36572的要求。调相机控制保护系统应设置内网安全监测措施，实现对服务器、工作站、网络设备、安全防护设备的网络安全行为的实时监测。
5.6调相机宜通过所依托的换流站或变电站(以下简称主体站)的远动通信设备与调度主站进行通信，调相机故障录波、保护及故障信息管理子站、时钟同步、PMU等二次系统宜按主体站统一原则配置。
5.7调相机控制保护系统应具有对时功能，DCS站控层等服务器类设备宜采用SNTP网络对时方式，DCS控制层设备、调相机热工保护、励磁系统、启动系统、调变组保护、同期装置、AVC下位机等装置类设备宜采用IRIG-B对时方式。
5.8调相机控制保护系统除应符合本文件的规定外，还应符合国家标准和电力行业标准中的相关
规定。
6功能技术要求
6.1 调相机监控系统
6.1.1 系统结构
6.1.1.1调相机监控系统主要由分散控制系统(DCS)、调相机热工保护、手动紧急停机单元组成。
6.1.1.2全站宜按1套DCS配置，DCS采用分层、分布式网络结构，由站控层、控制层设备组成。
6.1.1.3 DCS站控层由计算机网络连接的服务器、操作员工作站、工程师工作站等构成，提供DCS的人机界面，实现调相机组监控、管理功能。
6.1.1.4 DCS控制层设备由过程控制站、分布式I/O单元及通信模块构成，面向各控制区域进行信息采集和处理，实现闭环控制和顺序控制等功能。
6.1.1.5调相机热工保护应按单元机组各自独立设置，热工保护宜采用与DCS控制层相同的硬件结构。
6.1.1.6手动紧急停机单元应按单元机组各自独立设置，由手动紧急停机按钮及其扩展接点组成，当采用光纤通信方式时还应包含通信转换模块。
6.1.2分散控制系统(DCS)
6.1.2.1 DCS的监控范围包括调相机本体及其润滑油、内部冷却系统、外部冷却系统、化学水系统、电气站用电系统、启动系统、励磁系统、调变组保护、同期装置、并网高压配电装置、交直流电源系统等。
6.1.2.2 DCS宜在主体站主控室集中控制，通过主控室内操作员工作站实现机组启动、停止、正常运行、调节和异常工况处理。
6.1.2.3 DCS应符合GB/T 36293的相关技术要求。
6.1.2.4 DCS控制层设备、网络及电源模块应按单元机组及公用部分各自独立设置。
6.1.2.5 DCS站控层、控制层及电源设备应双重化冗余配置，重要I/O应采用双重化配置，双重化信号配置在同一对控制站下的不同I/0单元中。