本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)保護(hù)領(lǐng)域，特別是一種基于轉(zhuǎn)速和功率信號的功率負(fù)荷不平衡保護(hù)判據(jù)。

背景技術(shù)：

大型汽輪機(jī)為避免超速運行，一般配置了功率負(fù)荷不平衡保護(hù)，該保護(hù)一般以機(jī)組電氣功率的標(biāo)幺值和中壓缸排氣壓力的標(biāo)幺值之差為動作判據(jù)，在機(jī)組發(fā)生故障時能夠快速動作關(guān)閉調(diào)門，有效降低汽輪機(jī)超速的最大值。但是該保護(hù)也存在誤動現(xiàn)象較為嚴(yán)重的問題。當(dāng)功率變送器發(fā)生故障，如pt斷線時，可能誤動，當(dāng)機(jī)組發(fā)生近端短路故障時，也容易誤動。

2011年，浙江電網(wǎng)先后發(fā)生多次功率負(fù)荷不平衡保護(hù)在電網(wǎng)單相瞬時故障期間誤動的案例，導(dǎo)致機(jī)組波動過大，甚至被誤切的情況。2015年，重慶電網(wǎng)也發(fā)生過功率負(fù)荷不平衡保護(hù)因pt斷電而誤動，導(dǎo)致機(jī)組持續(xù)波動的案例。這些案例充分說明，單一判據(jù)的功率負(fù)荷不平衡保護(hù)存在誤動風(fēng)險，動作判據(jù)有待完善。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種基于轉(zhuǎn)速和功率信號的功率負(fù)荷不平衡保護(hù)判據(jù)，能夠在保留保護(hù)快速性特點的同時，有效的避免由于功率變送器導(dǎo)致的誤動和機(jī)組近端短路導(dǎo)致誤動。

本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，基于轉(zhuǎn)速和功率信號的功率負(fù)荷不平衡保護(hù)判據(jù)，它包括有：所述步驟如下：

s1：判斷功率信號、轉(zhuǎn)速信號和中壓缸排氣壓力信號的測量點質(zhì)量是否正常，如果正常，則進(jìn)入步驟s4；否則，功率負(fù)荷不平衡保護(hù)閉鎖輸出；

s2：計算式其中，iact為中壓缸實際排氣壓力，in為中壓缸額定排氣壓力，pact為機(jī)組實際功率，pn為機(jī)組額定功率；判斷是否大于特定值cp，如果大于，則進(jìn)入步驟s4；否則，持續(xù)判斷到大于特定值cp為止；

s3：判斷機(jī)組轉(zhuǎn)速n是否大于特定值cp，如果大于，則進(jìn)入步驟s4；否則，持續(xù)判斷到大于特定值cp為止；

s4：判斷步驟s1、步驟s2、步驟s3是否同時滿足，如果是，則出口保護(hù)動作信號；否則不出口。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)速信號與所述功率信號，兩者均大于特定值cp時，功率負(fù)荷不平衡保護(hù)動作信號。

進(jìn)一步，所述步驟s1中，采用所述功率信號、所述轉(zhuǎn)速信號雙判據(jù)，用于判斷機(jī)組是否發(fā)生功率負(fù)荷不平衡。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)速信號判據(jù)小于等于所述特定值cp時，閉鎖保護(hù)動作。

進(jìn)一步，所述中壓缸排氣壓力的標(biāo)幺值與所述功率信號的標(biāo)幺值之差小于等于特定值cp時，閉鎖保護(hù)動作信號。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點：

采用轉(zhuǎn)速信號、功率信號和中壓缸排氣壓力多判據(jù)，在保留保護(hù)快速性特點的同時，有效的避免由于功率變送器導(dǎo)致的誤動和機(jī)組近端短路導(dǎo)致的誤動；本發(fā)明首先判斷功率信號、中壓缸排氣壓力信號和轉(zhuǎn)速信號的測量點質(zhì)量都為正常后，再判斷中壓缸排氣壓力的標(biāo)幺值與功率的標(biāo)幺值之差大于特定值和機(jī)組轉(zhuǎn)速大于特定值同時成立時，出口保護(hù)動作。

本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

本發(fā)明的附圖說明如下：

圖1為本發(fā)明的工作原理框圖。

圖2為本發(fā)明的功率負(fù)荷不平衡動作判斷方法。

圖3為本發(fā)明的出口保護(hù)動作判斷方法。

圖4為本發(fā)明的功率負(fù)荷不平衡動作保護(hù)轉(zhuǎn)速判據(jù)測試結(jié)果。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實施例：如圖1～圖4所示，基于轉(zhuǎn)速和功率信號的功率負(fù)荷不平衡保護(hù)判據(jù)，其特征在于：所述步驟如下：

s1：判斷功率信號、轉(zhuǎn)速信號和中壓缸排氣壓力信號的測量點質(zhì)量是否正常，如果正常，則進(jìn)入步驟s4；否則，功率負(fù)荷不平衡保護(hù)閉鎖輸出；

s2：計算式其中，iact為中壓缸實際排氣壓力，in為中壓缸額定排氣壓力，pact為機(jī)組實際功率，pn為機(jī)組額定功率；判斷是否大于特定值cp，如果大于，則進(jìn)入步驟s4；否則，持續(xù)判斷到大于特定值cp為止；

s3：判斷機(jī)組轉(zhuǎn)速n是否大于特定值cp，如果大于，則進(jìn)入步驟s4；否則，持續(xù)判斷到大于特定值cp為止；

s4：判斷步驟s1、步驟s2、步驟s3是否同時滿足，如果是，則出口保護(hù)動作信號；否則不出口。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)速信號與所述功率信號，兩者均大于特定值cp時，功率負(fù)荷不平衡保護(hù)動作信號。

進(jìn)一步，所述步驟s1中，采用所述功率信號、所述轉(zhuǎn)速信號雙判據(jù)，用于判斷機(jī)組是否發(fā)生功率負(fù)荷不平衡。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)速信號判據(jù)小于等于所述特定值cp時，閉鎖保護(hù)動作。

進(jìn)一步，所述中壓缸排氣壓力的標(biāo)幺值與所述功率信號的標(biāo)幺值之差小于等于特定值cp時，閉鎖保護(hù)動作信號。

如圖2所示，模擬量信號為ri01的中壓進(jìn)汽壓力1除以參數(shù)值為785psi的額定中壓進(jìn)汽壓力得到中壓缸排氣壓力的第一標(biāo)幺值；模擬量為ri02的輸入功率1(wt2)除以參數(shù)值為1050mw的額定發(fā)電機(jī)功率得到功率信號的第一標(biāo)幺值；計算中壓缸排氣壓力的第一標(biāo)幺值與功率信號的第一標(biāo)幺值的第一差值；利用第一差值減去預(yù)先設(shè)置的特定值(偏差)0.4并得到第二差值，判斷第二差值是否大于0。開關(guān)量信號為bi01的中壓進(jìn)汽壓力1故障通過非門后同時和開關(guān)量為bi02的輸入功率1(wt2)故障通過非門后以及第二差值共同通過與門相與，得到第一與門結(jié)果。

模擬量信號為ri03的中壓進(jìn)汽壓力2除以參數(shù)值為785psi的額定中壓進(jìn)汽壓力得到中壓缸排氣壓力的第二標(biāo)幺值；模擬量為ri04的輸入功率2(wt3)除以參數(shù)值為1050mw的額定發(fā)電機(jī)功率得到功率信號的第二標(biāo)幺值；計算中壓缸排氣壓力的第二標(biāo)幺值與功率信號的第二標(biāo)幺值的第三差值；利用第三差值減去預(yù)先設(shè)置的特定值(偏差)0.4并得到第四差值，判斷第四差值是否大于0。開關(guān)量信號為bi03的中壓進(jìn)汽壓力2故障通過非門后同時和開關(guān)量為bi04的輸入功率2(wt3)故障通過非門后以及第四差值共同通過與門相與，得到第二與門結(jié)果。

模擬量信號為ri05的中壓進(jìn)汽壓力3除以參數(shù)值為785psi的額定中壓進(jìn)汽壓力得到中壓缸排氣壓力的第三標(biāo)幺值；模擬量為ri06的輸入功率3(wt4)除以參數(shù)值為1050mw的額定發(fā)電機(jī)功率得到功率信號的第三標(biāo)幺值；計算中壓缸排氣壓力的第三標(biāo)幺值與功率信號的第三標(biāo)幺值的第五差值；利用第五差值減去預(yù)先設(shè)置的特定值(偏差)0.4并得到第六差值，判斷第六差值是否大于0。開關(guān)量信號為bi05的中壓進(jìn)汽壓力3故障通過非門后同時和開關(guān)量為bi06的輸入功率3(wt4)故障通過非門后以及第六差值共同通過與門相與，得到第三與門結(jié)果。

在第一與門結(jié)果、第二與門結(jié)果、第三與門結(jié)果之間任意選取同時滿足的兩個與門結(jié)果，再經(jīng)過2s脈沖后，得到開關(guān)量為b001的功率負(fù)荷不平衡動作。

如圖3所示，判斷轉(zhuǎn)速n大于deh控制器輸出的設(shè)定值1或特定值1后得到結(jié)果a，并且結(jié)果a還和開關(guān)量為b001的功率負(fù)荷不平衡動作經(jīng)過與門相與得到結(jié)果m；判斷轉(zhuǎn)速n大于deh控制器輸出的設(shè)定值2或特定值2后得到結(jié)果b，并且結(jié)果b還和開關(guān)量為b001的功率負(fù)荷不平衡動作經(jīng)過與門相與得到結(jié)果n；將結(jié)果m和結(jié)果n通過或門相或，得到出口保護(hù)動作。

測得強(qiáng)制轉(zhuǎn)速為3031轉(zhuǎn)/分(轉(zhuǎn)速閉鎖定值為3030轉(zhuǎn)/分)，達(dá)到功能負(fù)荷不平衡(plu)保護(hù)動作轉(zhuǎn)速閉鎖定值，調(diào)門開至50％，進(jìn)行測試。改變功能負(fù)荷不平衡(plu)保護(hù)的輸入功率變化，觀測功能負(fù)荷不平衡(plu)保護(hù)動作信號和調(diào)門開度。發(fā)現(xiàn)保護(hù)正常動作，結(jié)果如圖4所示，說明轉(zhuǎn)速閉鎖保護(hù)動作正確。

本發(fā)明取得的有益效果：采用轉(zhuǎn)速信號、功率信號和中壓缸排氣壓力多判據(jù)，在保留保護(hù)快速性特點的同時，有效的避免由于功率變送器導(dǎo)致的誤動和機(jī)組近端短路導(dǎo)致的誤動；本發(fā)明首先判斷功率信號、中壓缸排氣壓力信號和轉(zhuǎn)速信號的測量點質(zhì)量都為正常后，再判斷中壓缸排氣壓力的標(biāo)幺值與功率的標(biāo)幺值之差大于特定值和機(jī)組轉(zhuǎn)速大于特定值同時成立時，出口保護(hù)動作。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。