一種并網(wǎng)發(fā)變組出口開關(guān)跳閘時(shí)聯(lián)跳汽輪機(jī)的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種并網(wǎng)發(fā)變組出口開關(guān)跳閘時(shí)聯(lián)跳汽輪機(jī)的控制方法，包括如下步驟：步驟100，首先獲取當(dāng)前所有發(fā)變組出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號和跳閘狀態(tài)信號；步驟200，再對各出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號進(jìn)行相或操作；步驟300，對各出口開關(guān)的跳閘狀態(tài)信號進(jìn)行相與操作；步驟400，最后對兩者的輸出結(jié)果進(jìn)行相與操作，在符合預(yù)定跳閘條件時(shí)，再發(fā)送汽輪機(jī)閘門的跳閘信號。本發(fā)明的方法可以在機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行的情況下，當(dāng)并網(wǎng)出口開關(guān)分閘而引起的汽輪機(jī)甩負(fù)時(shí)，可立即跳汽輪機(jī)閘門，從而防止因并網(wǎng)出口開關(guān)跳閘而導(dǎo)致的突然甩負(fù)荷引起的汽輪機(jī)超速。
【專利說明】
一種并網(wǎng)發(fā)變組出口開關(guān)跳閘時(shí)聯(lián)跳汽輪機(jī)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電氣、汽機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種并網(wǎng)情況下，發(fā)變組并網(wǎng)出口開關(guān)跳閘時(shí)聯(lián)跳汽輪機(jī)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電廠處于并網(wǎng)狀態(tài)的機(jī)組的汽輪機(jī)在正常情況下的額定轉(zhuǎn)速為3000rpm，該轉(zhuǎn)速既是要保持電網(wǎng)頻率質(zhì)量的要求，同時(shí)也是滿足汽輪機(jī)零部件的要求。如果汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和油系統(tǒng)存在缺陷，或者操作失誤，汽輪機(jī)甩負(fù)荷后，機(jī)組不能維持轉(zhuǎn)速在危急遮斷器動作轉(zhuǎn)速以下，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)速飛升過高，即出現(xiàn)汽輪機(jī)超速現(xiàn)象。
[0003]汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中，其葉片所受的離心力和轉(zhuǎn)速的平方成正比，即是說，轉(zhuǎn)速雖然上升不大，但轉(zhuǎn)子上所承受的離心力就成幾何倍的增長，如果超速，會使得汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子承受超過設(shè)計(jì)值的離心力而遭到破壞，進(jìn)而導(dǎo)致汽輪機(jī)報(bào)廢。
[0004]另一個(gè)方面，汽輪機(jī)超速還會導(dǎo)致汽輪機(jī)到達(dá)臨界轉(zhuǎn)速而引起振動，該振動同樣會導(dǎo)致汽輪機(jī)的各部件出現(xiàn)損壞。
[0005]現(xiàn)有發(fā)變組在并入電網(wǎng)后，所有的控制都是通過DCS控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)問題時(shí)，其會打開并網(wǎng)出口開關(guān)，此時(shí)，如果不能及時(shí)關(guān)閉汽輪機(jī)閘門，則有可能導(dǎo)致汽輪機(jī)出現(xiàn)超速現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是要提供一種在發(fā)變組的并網(wǎng)出口開關(guān)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)關(guān)閉汽輪機(jī)閘門的控制方法。
[0007]特別地，本發(fā)明提供一種并網(wǎng)發(fā)變組出口開關(guān)跳閘時(shí)聯(lián)鎖關(guān)閉汽輪機(jī)閘門的控制方法，包括如下步驟:
[0008]步驟100，首先獲取當(dāng)前所有發(fā)變組出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號和跳閘狀態(tài)信號；
[0009]步驟200，再對各出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號進(jìn)行相或操作；
[0010]步驟300，對各出口開關(guān)的跳閘狀態(tài)信號進(jìn)行相與操作；
[0011]步驟400，最后對兩者的輸出結(jié)果進(jìn)行相與操作，在符合預(yù)定跳閘條件時(shí)，再發(fā)送汽輪機(jī)閘門的跳閘信號。
[0012]進(jìn)一步地，在步驟100中，僅當(dāng)一個(gè)發(fā)變組的出口刀閘在合閘狀態(tài)，且并網(wǎng)出口開關(guān)也在合閘狀態(tài)時(shí)，才認(rèn)為該發(fā)變組處于并網(wǎng)狀態(tài)，進(jìn)而考慮其狀態(tài)信號。
[0013]進(jìn)一步地，在所述步驟400中，所述跳閘信號為一個(gè)脈沖信號，所述汽輪機(jī)跳閘信號在跳閘后自動復(fù)位。
[0014]進(jìn)一步地，在所述汽輪機(jī)閘門跳閘的同時(shí)，啟動發(fā)變組保護(hù)動作，將該發(fā)變組的廠用電系統(tǒng)進(jìn)行切換，同時(shí)對停機(jī)的發(fā)電機(jī)進(jìn)行滅磁操作。
[0015]進(jìn)一步地，當(dāng)所述汽輪機(jī)閘門跳閘后，鎖定汽輪機(jī)閘門的信號接收，不接受再次跳閘的信號。
[0016]進(jìn)一步地，當(dāng)所述發(fā)變組的負(fù)荷至少是其并網(wǎng)后初始負(fù)荷的一半時(shí)，才認(rèn)為當(dāng)前所述發(fā)變組為并網(wǎng)狀態(tài)。
[0017]進(jìn)一步地，當(dāng)所述發(fā)變組的負(fù)荷達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，再增加相應(yīng)的延時(shí)，以確定發(fā)變組處于正常工作狀態(tài)下，所述延時(shí)的長短以能夠確定所述發(fā)變組的負(fù)荷處于穩(wěn)定狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)。
[0018]進(jìn)一步地，當(dāng)所述發(fā)變組跳閘后，所述出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號延遲指定時(shí)間后再取消，所述指定時(shí)間為所述出口開關(guān)狀態(tài)信號能夠反應(yīng)的時(shí)間。
[0019]本發(fā)明的方法可以在發(fā)變組并網(wǎng)運(yùn)行的情況下，當(dāng)并網(wǎng)出口開關(guān)分閘而引起的汽輪機(jī)甩負(fù)時(shí)，可立即關(guān)閉汽輪機(jī)閘門，從而防止因并網(wǎng)出口開關(guān)跳閘而導(dǎo)致的突然甩負(fù)荷引起的汽輪機(jī)超速。本方法循環(huán)執(zhí)行，且可以加入電廠原有的DCS控制系統(tǒng)中，無需增加新設(shè)備，通過DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制邏輯即可完成。本方法的出發(fā)點(diǎn)是超前控制，通過對并網(wǎng)出口開關(guān)的實(shí)時(shí)檢測，來確定并網(wǎng)出口開關(guān)是否跳閘，且在汽輪機(jī)同時(shí)工作的情況下即時(shí)停止汽輪機(jī)的工作，來避免汽輪機(jī)超速。本方法是對汽輪機(jī)原有超速保護(hù)方式的必要補(bǔ)充，可以提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和可靠性。
【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制方法流程示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的邏輯判斷圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1、2所示，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制方法一般性地包括如下步驟:
[0023]步驟100，首先獲取當(dāng)前所有發(fā)變組出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號和跳閘狀態(tài)信號；
[0024]步驟200，再對各出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號進(jìn)行相或操作；
[0025]步驟300，對各出口開關(guān)的跳閘狀態(tài)信號進(jìn)行相與操作；
[0026]步驟400，最后對兩者的輸出結(jié)果進(jìn)行相與操作，在結(jié)果符合預(yù)定條件時(shí)，控制汽輪機(jī)閘門跳閘。
[0027]本實(shí)施例的方法可以在發(fā)變組并網(wǎng)運(yùn)行的情況下，當(dāng)并網(wǎng)出口開關(guān)分閘而引起的汽輪機(jī)甩負(fù)時(shí)，可立即跳汽輪機(jī)閘門，從而防止因并網(wǎng)出口開關(guān)跳閘而導(dǎo)致的突然甩負(fù)荷，引起的汽輪機(jī)超速。本方法循環(huán)執(zhí)行，且可以加入電廠原有的DCS控制系統(tǒng)中，無需增加新設(shè)備，通過DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制邏輯即可完成。本方法的出發(fā)點(diǎn)是超前控制，通過對并網(wǎng)出口開關(guān)的實(shí)時(shí)檢測，來確定并網(wǎng)出口開關(guān)是否跳閘，且在汽輪機(jī)同時(shí)工作的情況下即時(shí)停止汽輪機(jī)的工作，來避免汽輪機(jī)超速。本方法是對汽輪機(jī)原有超速保護(hù)方式的必要補(bǔ)充，可以提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和可靠性。
[0028]進(jìn)一步地，由于發(fā)變組出口處設(shè)有隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)作用是某個(gè)發(fā)變組停運(yùn)后將其與整個(gè)系統(tǒng)隔離，以方便對應(yīng)3/2接線出口開關(guān)的合環(huán)運(yùn)行，因此有時(shí)并網(wǎng)出口開關(guān)的常開接點(diǎn)并不能代表并網(wǎng)狀態(tài)。為了區(qū)分合環(huán)狀態(tài)和并網(wǎng)狀態(tài)，需要將表示該發(fā)變組是否并入電網(wǎng)的發(fā)變組出口刀閘的狀態(tài)，作為并網(wǎng)條件之一，僅當(dāng)一個(gè)發(fā)變組的出口刀閘在合閘狀態(tài)，且并網(wǎng)出口開關(guān)在合閘狀態(tài)才確認(rèn)該汽輪機(jī)處于并網(wǎng)狀態(tài)。
[0029]進(jìn)一步地，為了避免因發(fā)變組出口開關(guān)跳閘后該信號長期處于動作狀態(tài)，造成汽輪機(jī)跳閘狀態(tài)無法復(fù)位或機(jī)組無法啟動，可以將控制汽輪機(jī)閘門的跳閘動作的信號，由原來的長信號改為一個(gè)短時(shí)的脈沖信號，如2S，使該汽輪機(jī)閘門的跳閘信號只發(fā)送一次，然后自動復(fù)位。
[0030]—般情況下，汽輪機(jī)跳閘后，DCS控制系統(tǒng)需要通過快切裝置對其廠用電進(jìn)行快速切換，同時(shí)還要對其勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行滅磁，上述兩個(gè)步驟花費(fèi)的時(shí)間不一，在調(diào)用時(shí)易導(dǎo)致各工作之間配合不當(dāng)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過在汽輪機(jī)閘門跳閘的同時(shí)，來啟動發(fā)變組保護(hù)動作，將該發(fā)變組的廠用電系統(tǒng)進(jìn)行切換，同時(shí)對停機(jī)的發(fā)電機(jī)進(jìn)行滅磁操作。
[0031 ]進(jìn)一步地，若發(fā)變組運(yùn)行中，發(fā)變組任一保護(hù)動作跳閘，則會造成發(fā)變組出口開關(guān)跳閘，該動作可能會引起本控制方法以為是并網(wǎng)信號而產(chǎn)生誤動作，使得發(fā)變組保護(hù)動作后本控制方法會再次動作一次。針對該情況，可以增加鎖止步驟，該鎖止步驟在發(fā)變組保護(hù)動作后，鎖定發(fā)變組跳閘的信號接收，不接受再次跳閘的信號，以避免本控制方法再次輸出跳閘信號。具體的實(shí)現(xiàn)方式可以是對發(fā)變組保護(hù)動作信號取非后閉鎖該邏輯動作。
[0032]進(jìn)一步地，如果在某種情況下汽輪機(jī)已經(jīng)跳閘，如汽輪機(jī)保護(hù)動作、發(fā)變組保護(hù)動作或者手動打閘，此時(shí)就不應(yīng)再啟動本控制方法。如:機(jī)組正常停機(jī)的方法是通過手動打閘汽輪機(jī)后，啟動發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)動作跳閘汽輪機(jī)，但是逆功率保護(hù)動作后因出口開關(guān)跳閘，本控制方法可能會因?yàn)樵撔盘柖俅蝿幼饕淮?。針對這種情況，可以在任何原因引起汽輪機(jī)跳閘后，將汽輪機(jī)跳閘信號取非后閉鎖其信號輸出，以避免因汽輪機(jī)跳閘而引起該邏輯的再次動作，確保發(fā)變組保護(hù)動作的唯一性。
[0033]進(jìn)一步地，由于機(jī)組在不同狀態(tài)下可能會做試驗(yàn)，以假同期試驗(yàn)為例，試驗(yàn)時(shí)要求開關(guān)兩側(cè)刀閘在分閘位置，同期合上出口開關(guān)，此時(shí)的狀態(tài)為非并網(wǎng)狀態(tài)，但是該動作有可能使本控制方法啟動，造成汽輪機(jī)跳閘。
[0034]考慮到發(fā)變組的并網(wǎng)狀態(tài)與假同期狀態(tài)的區(qū)別，可以增加一個(gè)并網(wǎng)認(rèn)證步驟，該步驟在發(fā)變組的當(dāng)前負(fù)荷至少是其并網(wǎng)后初始負(fù)荷的一半時(shí)，才認(rèn)為當(dāng)前發(fā)變組為并網(wǎng)狀態(tài)。通過該方式完全可以模擬發(fā)變組的并網(wǎng)狀態(tài)。
[0035]實(shí)際工作中，選用的負(fù)荷為10MW，其選用理由如下:
[0036]由于發(fā)變組在并網(wǎng)后負(fù)荷很快會加至初始負(fù)荷20MW，其一半的負(fù)荷1Mff只是一個(gè)動態(tài)快速過度點(diǎn)，發(fā)變組負(fù)荷不會在此做任何停留，同時(shí)即便在1MW負(fù)荷下甩負(fù)荷，汽輪機(jī)靠自身的調(diào)節(jié)能力轉(zhuǎn)速也不會飛升多少。
[0037]其次關(guān)于1Mff有功測點(diǎn)的選擇，由于現(xiàn)有DCS控制系統(tǒng)有三個(gè)有功測點(diǎn)，這里采用了三取中的邏輯，防止因功率顯示產(chǎn)生的問題而造成該保護(hù)拒動。例如機(jī)組運(yùn)行中發(fā)電機(jī)PT斷線等情況，此時(shí)有功可能回零，可能造成該保護(hù)自動退出。
[0038]為了避免發(fā)變組出口開關(guān)跳閘后，有功同時(shí)回零(小于10MW)而造成本控制方法拒動?？梢栽诎l(fā)變組的負(fù)荷達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，再增加相應(yīng)的延時(shí)，以確定汽輪機(jī)處于正常工作狀態(tài)下。
[0039]如:在選用1MW負(fù)荷參數(shù)后，再增加延時(shí)1S的條件，從而保證本控制方法的可靠動作，也可以防止功率在1Mff附近波動造成本控制方法頻繁投入和退出。
[0040]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，由于出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號和跳閘狀態(tài)信號幾乎是同時(shí)觸發(fā)，為充分保證出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號存在的情況下，出口開關(guān)的跳閘狀態(tài)信號可以觸發(fā)，可以在出口開關(guān)跳閘后，對并網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)信號延遲指定時(shí)間后再取消。
[0041 ]如:在并網(wǎng)出口開關(guān)狀態(tài)信號后增加5秒延時(shí)，使并網(wǎng)出口開關(guān)狀態(tài)信號觸發(fā)后5S再消失，這樣就可確保本控制方法的可靠動作。
[0042]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種并網(wǎng)發(fā)變組出口開關(guān)跳閘時(shí)聯(lián)跳汽輪機(jī)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟100，首先獲取當(dāng)前所有發(fā)變組出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號和跳閘狀態(tài)信號； 步驟200，再對各出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號進(jìn)行相或操作； 步驟300，對各出口開關(guān)的跳閘狀態(tài)信號進(jìn)行相與操作； 步驟400，最后對兩者的輸出結(jié)果進(jìn)行相與操作，在符合預(yù)定跳閘條件時(shí)，再發(fā)送汽輪機(jī)閘門的跳閘信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于， 在步驟100中，僅當(dāng)一個(gè)發(fā)變組的出口刀閘在合閘狀態(tài)，且并網(wǎng)出口開關(guān)也在合閘狀態(tài)時(shí)，才認(rèn)為該發(fā)變組處于并網(wǎng)狀態(tài)，進(jìn)而考慮其狀態(tài)信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于， 在所述步驟400中，所述跳閘信號為一個(gè)脈沖信號，所述汽輪機(jī)跳閘指令在跳閘后自動復(fù)位。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于， 在所述汽輪機(jī)閘門跳閘的同時(shí)，啟動發(fā)變組保護(hù)動作，將該發(fā)變組的廠用電系統(tǒng)進(jìn)行切換，同時(shí)對停機(jī)的發(fā)電機(jī)進(jìn)行滅磁操作。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于， 當(dāng)所述汽輪機(jī)閘門跳閘后，鎖定汽輪機(jī)閘門的信號接收，不接受再次跳閘的信號。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于， 當(dāng)所述發(fā)變組的負(fù)荷至少是其并網(wǎng)后初始負(fù)荷的一半時(shí)，才認(rèn)為當(dāng)前所述發(fā)變組為并網(wǎng)狀態(tài)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于， 當(dāng)所述發(fā)變組的負(fù)荷達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，再增加相應(yīng)的延時(shí)，以確定發(fā)變組處于正常工作狀態(tài)下，所述延時(shí)的長短以能夠確定所述發(fā)變組的負(fù)荷處于穩(wěn)定狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于， 當(dāng)所述發(fā)變組跳閘后，所述出口開關(guān)的并網(wǎng)狀態(tài)信號延遲指定時(shí)間后再取消，所述指定時(shí)間為所述出口開關(guān)狀態(tài)信號能夠反應(yīng)的時(shí)間。
【文檔編號】F01D21/14GK105863745SQ201610289720
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】劉勇, 王修橋, 樊江濤, 張偉峰, 段武倉, 高亞麗, 方從軍, 兀鵬超
【申請人】大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司