[发明专利]抽水蓄能机组出口断路器非正常分闸事故停机控制系统

说明书

技术领域

本文涉及一种抽水蓄能机组的控制系统，具体地说是一种用于保护机组在出口断路器发生非正常分闸事故时机组事故停机的控制系统，为水电厂机组的可靠运行提供有力的保障。该系统尤其适用于发生电气事故时为保证蜗壳压力而延时停机的抽水蓄能机组，对于其他类型的抽水蓄能机组及常规水电厂发电机组也具有很好的实用价值。属于电力领域的应用。

背景技术

机组出口断路器非正常分闸事故分析：

蒲石河抽水蓄能电站水泵-水轮机组使用法国阿尔斯通公司的调速系统。发生电气事故时，机组控制流程设计为直接甩负荷停机，在此过程中机组导叶延时10s后开始关闭。此种设计的初衷是通过牺牲在甩负荷工况下的机组转速及压力钢管压力来保证蜗壳压力处于安全范围内。通过机组性能试验测得机组在发生电气事故甩负荷停机时机组转速上升率大约为36%。但是当机组出口断路器非正常分闸，或线路对端故障分闸且未触发机组电气事故时，此时机组相当于甩负荷，但由于导叶延时关闭，机组控制系统无法第一时间启动电气事故停机流程，只能等待转速上升至电气过速时，触发电气过速信号才能启动电气事故停机流程。此种已经达到过速信号才触发电气事故停机的工况将使机组的转速高于甩负荷停机时的转速，对机组的影响更大，破坏更强，是最不应发生的事故工况之一。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种抽水蓄能机组出口断路器非正常分闸事故停机控制系统，其目的是解决以往抽水蓄能机组出口断路器非正常分闸事故时无法有效稳定的对机组进行保护的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种抽水蓄能机组出口断路器非正常分闸事故停机控制系统，其特征在于：该控制系统包括电流传感器、调速器控制器、现地控制单元以及计算机控制系统。电流传感器与现地控制单元通过信号线连接，调速器控制器与现地控制单元通过交换机连接，现地控制单元与计算机控制系统通过光纤连接。

计算机控制系统包括上位机服务器和报警工作站。

优点及效果：抽水蓄能电站的主要作用是对电网进行用电负荷的调峰填谷，以缓解峰谷差所带来的用电矛盾。本申请是对蒲石河抽水蓄能电站机组在发电工况下出口断路器发生非正常分闸事故时机组事故停机的控制系统的分析和设计，避免机组在该事故工况下达到过高的转速，保证机组稳定可靠地停机，对于机组的保护具有十分重要的现实意义。

本发明提供一种抽水蓄能机组发电工况下出口断路器发生非正常分闸事故时机组事故停机的控制系统，包括电流传感器，调速器控制器，现地控制单元以及计算机控制系统。传感器与现地控制单元通过信号线连接，调速器控制器与现地控制单元通过交换机连接，现地控制单元与计算机控制系统通过光纤连接。该系统可以保证机组在该事故工况下稳定可靠停机，完善机组的保护逻辑，具有很好的实用价值。

本发明的控制系统依托电厂计算机监控系统实现，与其他控制逻辑耦合性低，动作灵敏可靠，通用性强，能保证机组在该事故工况下及时、可靠的停机。

本发明系统中事故信号的发布多样，有语音报警、画面光字牌显示、短信通知、现场蜂鸣器鸣笛以及现地灯光报警。

附图说明：

图1是本发明的结构示意框图；

图2是本发明的机组出口断路器非正常分闸机组事故停机控制系统逻辑流程图。

具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所示，本发明提供一种抽水蓄能机组出口断路器非正常分闸机组事故停机控制系统，该控制系统包括电流传感器1、调速器控制器2、现地控制单元3以及计算机控制系统。电流传感器与现地控制单元通过信号线连接，调速器控制器与现地控制单元通过交换机4连接，现地控制单元与计算机控制系统通过光纤连接。

计算机控制系统包括上位机服务器5和报警工作站6。

在发电工况下机组出口断路器非正常分闸时电流传感器将机组出口的电流信号实时传送至现地控制单元。现地控制单元通过光纤将现地状态实时传送至上位机服务器的计算机监控画面，同时传送至报警工作站。

控制系统的核心是现地控制单元，它通过外部信号实时监测机组状态，当外部信号的变化满足内部的程序逻辑判断时，马上启动电气事故停机流程，控制机组各分系统和设备执行停机动作。控制逻辑如图2所示。

图2所示流程图的逻辑判断部分中，“a”代表机组在最小水头下的导叶空载开度，此空载开度值最大；“b”代表机组的空载电流；“c”代表单位时间内导叶开度的变化幅值。此逻辑意为当机组处于发电工况时，机组的出口电流小于空载电流且导叶的开度变化值小于设定值，即导叶开度在小于设定值的变化率下机组的出口电流单位时间变化幅值超出正常范围，此时即判定发生机组出口断路器非正常分闸事故，控制系统启动相应的电气停机流程。当“机组出口断路器非正常分闸机组电气事故停机”信号到来时，报警工作站通过光字报警牌发出机组电气事故停机报警信息，并将报警信息写入数据库，通过VB程序开发的语音报警程序，发布语音报警，通过C#开发的短信群发系统，发送短信息到相关负责人的手机中，现场LCU机柜旁蜂鸣器鸣笛，事故报警灯闪烁。