[实用新型]一种抽水蓄能机组的旋向检测装置以及系统

说明书

技术领域

本实用新型关于电力系统技术领域，特别是关于电力系统中的抽水蓄能电站技术领域，具体的讲是一种抽水蓄能机组的旋向检测装置以及系统。

背景技术

常规电站利用上库的水流入厂房推动水轮发电机转动发出电能，一般其旋转方向由设计确定，经制造、安装调试完成后就不会变化，一直以单方向运行。因此常规电站不存在机组双方向运行的问题。

抽水蓄能机组利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电，在负荷低谷时水泵水轮机作为泵使用，将水抽到上库，当负荷高峰期时水泵水轮机作为水轮机使用，将上库的水的势能转化为转轮的动能发电。因此蓄能机组能够在两个方向上工作，比如既可以顺时针旋转发电也能逆时针旋转抽水。

旋转方向是抽水蓄能机组运行的一个重要参数，决定机组的运行工况，影响机组的辅助设备运行；例如机组旋向会影响分段关闭装置的运行的可靠性，因为分段关闭装置是双方向工作的，它在发电方向和抽水方向均能工作，且控制导叶关闭的速度是不一样的，如果检测机组旋向错误从而导致分段关闭在错误的方向动作，会造成机组过渡过程失控，导致如机组过速或者压力钢管爆管等非常严重的后果，从而会引发非常严重的安全事故。

目前，抽水蓄能电站的电气检测机组旋向的常用方法是预置法，即在机组转动前先定好机组的旋向，然后驱动五极换向刀动作，五极换向刀PRD有3种状态(1,0，-1)，每个状态的定义一般如下表1所示：

表1

由表1可见，机组的旋向就以PRD的状态为基准，各分系统通过检测PRD的状态参数来确认当前机组旋向，并以此为基础来控制各自设备运行。利用检测PRD位置的方法来检测机组旋向是不真实的，是预置式的，只要PRD动作了，不论机组转是否转动，均表示了当前机组的旋向；而当PRD分开后即使机组还处于旋转状态，均表示了机组在不定态。例如当机组在水泵方向抽水时，如果突然从电网解列，机组会停机并关导叶，但是导叶关闭过程中，由于重力作用，上库的水会往下库流，反向冲击转轮，使机组往发电方向旋转，在此过程中机组经历抽水方向旋转-静止-发电方向旋转，对应的PRD位置状态从-1变化为0，因此如果仅仅从PRD状态来解析机组旋转方向，则机组从抽水方向直接转为不定态，没有充分反映机组的运行规律，因此该方法是十分不科学的。

因此，如何对当前抽水蓄能电站的电气的机组旋向进行检测是本领域亟待解决的技术难题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种抽水蓄能机组的旋向检测装置以及系统，通过在抽水蓄能电站的抽水蓄能机组的大轴安装测速齿盘，测量测速探头的动态位移并赋值给预先设定的脉冲矩阵变量，得到脉冲矩阵，进而通过与运算器将脉冲矩阵与顺时针矩阵存储器、逆时针矩阵存储器中存储的顺时针矩阵、逆时针矩阵进行取与运算最终确定出机组的旋转方向，以实现通过实时检测机组的旋转方向精确的确定机组的运行工况，有效控制机组的辅助设备运行。

本实用新型的目的之一是，提供一种抽水蓄能机组的旋向检测装置，所述抽水蓄能机组的旋向检测装置应用于抽水蓄能电站，所述抽水蓄能机组的旋向检测装置包括模拟测量部件以及安装在抽水蓄能电站的抽水蓄能机组的大轴上的测速齿盘，

其中，所述测速齿盘为等距切割而成的圆形锯齿状，包括齿顶和齿底；

所述模拟测量部件包括探头以及模拟测量单元；

多个指向所述大轴轴心方向的探头，用于输出模拟脉冲信号；

与所述多个探头相连接的模拟测量单元，包括：

模数转换器，用于对所述模拟脉冲信号进行模数转换，得到数字脉冲信号；

数字存储器，与所述模数转换器相连接，用于存储所述数字脉冲信号；

脉冲矩阵存储器，与所述数字存储器相连接，用于将所述数字脉冲信号赋值给预先存储的脉冲矩阵变量，得到脉冲矩阵；

顺时针矩阵存储器，用于存储预先设置的顺时针矩阵；

逆时针矩阵存储器，用于存储预先设置的逆时针矩阵；

第一与运算器，与所述脉冲矩阵存储器、顺时针矩阵存储器相连接，用于将所述脉冲矩阵与所述顺时针矩阵进行取与运算，当所述第一与运算器输出的结果为1时，所述旋向检测结果为顺时针旋转；

第二与运算器，与所述脉冲矩阵存储器、逆时针矩阵存储器相连接，用于将所述脉冲矩阵与所述逆时针矩阵进行取与运算，当取与运算得到的结果为1时，所述旋向检测结果为逆时针旋转。