CN105863745A - 一种并网发变组出口开关跳闸时联跳汽轮机的控制方法 - Google Patents

一种并网发变组出口开关跳闸时联跳汽轮机的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种并网发变组出口开关跳闸时联跳汽轮机的控制方法,包括如下步骤:步骤100,首先获取当前所有发变组出口开关的并网状态信号和跳闸状态信号;步骤200,再对各出口开关的并网状态信号进行相或操作;步骤300,对各出口开关的跳闸状态信号进行相与操作;步骤400,最后对两者的输出结果进行相与操作,在符合预定跳闸条件时,再发送汽轮机闸门的跳闸信号。本发明的方法可以在机组并网运行的情况下,当并网出口开关分闸而引起的汽轮机甩负时,可立即跳汽轮机闸门,从而防止因并网出口开关跳闸而导致的突然甩负荷引起的汽轮机超速。

Description

一种并网发变组出口开关跳闸时联跳汽轮机的控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及电气、汽机领域,特别是涉及一种并网情况下,发变组并网出口开关跳闸时联跳汽轮机的控制方法。
背景技术
[0002]目前电厂处于并网状态的机组的汽轮机在正常情况下的额定转速为3000rpm,该转速既是要保持电网频率质量的要求,同时也是满足汽轮机零部件的要求。如果汽轮机调节系统和油系统存在缺陷,或者操作失误,汽轮机甩负荷后,机组不能维持转速在危急遮断器动作转速以下,会导致转速飞升过高,即出现汽轮机超速现象。
[0003]汽轮机在运行过程中,其叶片所受的离心力和转速的平方成正比,即是说,转速虽然上升不大,但转子上所承受的离心力就成几何倍的增长,如果超速,会使得汽轮机转子承受超过设计值的离心力而遭到破坏,进而导致汽轮机报废。
[0004]另一个方面,汽轮机超速还会导致汽轮机到达临界转速而引起振动,该振动同样会导致汽轮机的各部件出现损坏。
[0005]现有发变组在并入电网后,所有的控制都是通过DCS控制系统实现,当电网出现问题时,其会打开并网出口开关,此时,如果不能及时关闭汽轮机闸门,则有可能导致汽轮机出现超速现象。
发明内容
[0006]本发明的目的是要提供一种在发变组的并网出口开关出现跳闸现象时,及时关闭汽轮机闸门的控制方法。
[0007]特别地,本发明提供一种并网发变组出口开关跳闸时联锁关闭汽轮机闸门的控制方法,包括如下步骤:
[0008]步骤100,首先获取当前所有发变组出口开关的并网状态信号和跳闸状态信号;
[0009]步骤200,再对各出口开关的并网状态信号进行相或操作;
[0010]步骤300,对各出口开关的跳闸状态信号进行相与操作;
[0011]步骤400,最后对两者的输出结果进行相与操作,在符合预定跳闸条件时,再发送汽轮机闸门的跳闸信号。
[0012] 进一步地,在步骤100中,仅当一个发变组的出口刀闸在合闸状态,且并网出口开关也在合闸状态时,才认为该发变组处于并网状态,进而考虑其状态信号。
[0013]进一步地,在所述步骤400中,所述跳闸信号为一个脉冲信号,所述汽轮机跳闸信号在跳闸后自动复位。
[0014]进一步地,在所述汽轮机闸门跳闸的同时,启动发变组保护动作,将该发变组的厂用电系统进行切换,同时对停机的发电机进行灭磁操作。
[0015]进一步地,当所述汽轮机闸门跳闸后,锁定汽轮机闸门的信号接收,不接受再次跳闸的信号。
[0016]进一步地,当所述发变组的负荷至少是其并网后初始负荷的一半时,才认为当前所述发变组为并网状态。
[0017]进一步地,当所述发变组的负荷达到预定标准时,再增加相应的延时,以确定发变组处于正常工作状态下,所述延时的长短以能够确定所述发变组的负荷处于稳定状态为标准。
[0018]进一步地,当所述发变组跳闸后,所述出口开关的并网状态信号延迟指定时间后再取消,所述指定时间为所述出口开关状态信号能够反应的时间。
[0019]本发明的方法可以在发变组并网运行的情况下,当并网出口开关分闸而引起的汽轮机甩负时,可立即关闭汽轮机闸门,从而防止因并网出口开关跳闸而导致的突然甩负荷引起的汽轮机超速。本方法循环执行,且可以加入电厂原有的DCS控制系统中,无需增加新设备,通过DCS系统设计控制逻辑即可完成。本方法的出发点是超前控制,通过对并网出口开关的实时检测,来确定并网出口开关是否跳闸,且在汽轮机同时工作的情况下即时停止汽轮机的工作,来避免汽轮机超速。本方法是对汽轮机原有超速保护方式的必要补充,可以提高机组运行的安全性和可靠性。
附图说明
[0020]图1是根据本发明一个实施例的控制方法流程示意图;
[0021]图2是根据本发明一个实施例的逻辑判断图。
具体实施方式
[0022]如图1、2所示,本发明一个实施例的控制方法一般性地包括如下步骤:
[0023]步骤100,首先获取当前所有发变组出口开关的并网状态信号和跳闸状态信号;
[0024]步骤200,再对各出口开关的并网状态信号进行相或操作;
[0025]步骤300,对各出口开关的跳闸状态信号进行相与操作;
[0026]步骤400,最后对两者的输出结果进行相与操作,在结果符合预定条件时,控制汽轮机闸门跳闸。
[0027]本实施例的方法可以在发变组并网运行的情况下,当并网出口开关分闸而引起的汽轮机甩负时,可立即跳汽轮机闸门,从而防止因并网出口开关跳闸而导致的突然甩负荷,引起的汽轮机超速。本方法循环执行,且可以加入电厂原有的DCS控制系统中,无需增加新设备,通过DCS系统设计控制逻辑即可完成。本方法的出发点是超前控制,通过对并网出口开关的实时检测,来确定并网出口开关是否跳闸,且在汽轮机同时工作的情况下即时停止汽轮机的工作,来避免汽轮机超速。本方法是对汽轮机原有超速保护方式的必要补充,可以提高机组运行的安全性和可靠性。
[0028]进一步地,由于发变组出口处设有隔离开关,该隔离开关作用是某个发变组停运后将其与整个系统隔离,以方便对应3/2接线出口开关的合环运行,因此有时并网出口开关的常开接点并不能代表并网状态。为了区分合环状态和并网状态,需要将表示该发变组是否并入电网的发变组出口刀闸的状态,作为并网条件之一,仅当一个发变组的出口刀闸在合闸状态,且并网出口开关在合闸状态才确认该汽轮机处于并网状态。
[0029]进一步地,为了避免因发变组出口开关跳闸后该信号长期处于动作状态,造成汽轮机跳闸状态无法复位或机组无法启动,可以将控制汽轮机闸门的跳闸动作的信号,由原来的长信号改为一个短时的脉冲信号,如2S,使该汽轮机闸门的跳闸信号只发送一次,然后自动复位。
[0030] —般情况下,汽轮机跳闸后,DCS控制系统需要通过快切装置对其厂用电进行快速切换,同时还要对其励磁系统进行灭磁,上述两个步骤花费的时间不一,在调用时易导致各工作之间配合不当。在本发明的一个实施例中,通过在汽轮机闸门跳闸的同时,来启动发变组保护动作,将该发变组的厂用电系统进行切换,同时对停机的发电机进行灭磁操作。
[0031 ]进一步地,若发变组运行中,发变组任一保护动作跳闸,则会造成发变组出口开关跳闸,该动作可能会引起本控制方法以为是并网信号而产生误动作,使得发变组保护动作后本控制方法会再次动作一次。针对该情况,可以增加锁止步骤,该锁止步骤在发变组保护动作后,锁定发变组跳闸的信号接收,不接受再次跳闸的信号,以避免本控制方法再次输出跳闸信号。具体的实现方式可以是对发变组保护动作信号取非后闭锁该逻辑动作。
[0032]进一步地,如果在某种情况下汽轮机已经跳闸,如汽轮机保护动作、发变组保护动作或者手动打闸,此时就不应再启动本控制方法。如:机组正常停机的方法是通过手动打闸汽轮机后,启动发电机逆功率保护动作跳闸汽轮机,但是逆功率保护动作后因出口开关跳闸,本控制方法可能会因为该信号而再次动作一次。针对这种情况,可以在任何原因引起汽轮机跳闸后,将汽轮机跳闸信号取非后闭锁其信号输出,以避免因汽轮机跳闸而引起该逻辑的再次动作,确保发变组保护动作的唯一性。
[0033]进一步地,由于机组在不同状态下可能会做试验,以假同期试验为例,试验时要求开关两侧刀闸在分闸位置,同期合上出口开关,此时的状态为非并网状态,但是该动作有可能使本控制方法启动,造成汽轮机跳闸。
[0034]考虑到发变组的并网状态与假同期状态的区别,可以增加一个并网认证步骤,该步骤在发变组的当前负荷至少是其并网后初始负荷的一半时,才认为当前发变组为并网状态。通过该方式完全可以模拟发变组的并网状态。
[0035]实际工作中,选用的负荷为10MW,其选用理由如下:
[0036]由于发变组在并网后负荷很快会加至初始负荷20MW,其一半的负荷1Mff只是一个动态快速过度点,发变组负荷不会在此做任何停留,同时即便在1MW负荷下甩负荷,汽轮机靠自身的调节能力转速也不会飞升多少。
[0037]其次关于1Mff有功测点的选择,由于现有DCS控制系统有三个有功测点,这里采用了三取中的逻辑,防止因功率显示产生的问题而造成该保护拒动。例如机组运行中发电机PT断线等情况,此时有功可能回零,可能造成该保护自动退出。
[0038] 为了避免发变组出口开关跳闸后,有功同时回零(小于10MW)而造成本控制方法拒动。可以在发变组的负荷达到预定标准时,再增加相应的延时,以确定汽轮机处于正常工作状态下。
[0039]如:在选用1MW负荷参数后,再增加延时1S的条件,从而保证本控制方法的可靠动作,也可以防止功率在1Mff附近波动造成本控制方法频繁投入和退出。
[0040]进一步地,在本发明的一个实施例中,由于出口开关的并网状态信号和跳闸状态信号几乎是同时触发,为充分保证出口开关的并网状态信号存在的情况下,出口开关的跳闸状态信号可以触发,可以在出口开关跳闸后,对并网开关状态信号延迟指定时间后再取消。
[0041 ]如:在并网出口开关状态信号后增加5秒延时,使并网出口开关状态信号触发后5S再消失,这样就可确保本控制方法的可靠动作。
[0042]至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种并网发变组出口开关跳闸时联跳汽轮机的控制方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤100,首先获取当前所有发变组出口开关的并网状态信号和跳闸状态信号; 步骤200,再对各出口开关的并网状态信号进行相或操作; 步骤300,对各出口开关的跳闸状态信号进行相与操作; 步骤400,最后对两者的输出结果进行相与操作,在符合预定跳闸条件时,再发送汽轮机闸门的跳闸信号。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于, 在步骤100中,仅当一个发变组的出口刀闸在合闸状态,且并网出口开关也在合闸状态时,才认为该发变组处于并网状态,进而考虑其状态信号。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于, 在所述步骤400中,所述跳闸信号为一个脉冲信号,所述汽轮机跳闸指令在跳闸后自动复位。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于, 在所述汽轮机闸门跳闸的同时,启动发变组保护动作,将该发变组的厂用电系统进行切换,同时对停机的发电机进行灭磁操作。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于, 当所述汽轮机闸门跳闸后,锁定汽轮机闸门的信号接收,不接受再次跳闸的信号。
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于, 当所述发变组的负荷至少是其并网后初始负荷的一半时,才认为当前所述发变组为并网状态。
7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于, 当所述发变组的负荷达到预定标准时,再增加相应的延时,以确定发变组处于正常工作状态下,所述延时的长短以能够确定所述发变组的负荷处于稳定状态为标准。
8.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于, 当所述发变组跳闸后,所述出口开关的并网状态信号延迟指定时间后再取消,所述指定时间为所述出口开关状态信号能够反应的时间。
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