CN115898745A - 一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及抽水蓄能机组启动的技术领域，尤其涉及一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法，包括SFC系统和与其电连接的抽水蓄能机组，SFC系统包括S1开关、S2开关、输入ICB开关和输出OCB开关；本申请采用输入ICB开关在一组抽水蓄能机组完全启动前均处于关闭状态，可以避免每次机组启动时对变压器的冲击，减少对输入变压器的冲击，同时避免本体冷却设备长期运行造成设备老化，提高了设备的可靠性。

Description

一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法

技术领域

本申请涉及抽水蓄能机组启动的技术领域，尤其涉及一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法。

背景技术

抽水蓄能机组在工作时由于工况转换频繁，在每次泵工况启动时需要合上输入断路器，使输入变压器带电，泵工况结束后又断开输入断路器，输入变失电，因此SFC设备在机组抽水启动过程中频繁受到冲击，对SFC输入变压器、SFC输入断路器等设备健康状况造成了一定的影响。容易造成以下故障：

1.SFC输入变压器直流电阻超标；

2.输入变压器螺母存在松动放电，油中乙炔含量超标；

3.SFC输入断路器频繁操作出现断路器分合闸位置、手车位置信号故障导致机组启动不成功的现象。

抽水蓄能机组在抽水工况启动时，一般需要连续启动，将短时需要连续启动的机组称为一个启动周期内的机组，所以一般在一个启动周期内将输入断路器处于合闸状态，可以避免每次机组启动时对变压器的冲击，但是现有的采用去离子水冷却的SFC系统，如果选择输入变压器长带压来减少冲击，输入变压器长带压，本体冷却设备需要持续运行，会造成设备老化，影响设备使用寿命，降低SFC系统可靠性。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法，避免每次机组启动时对变压器的冲击，减少对输入变压器的冲击，同时避免本体冷却设备长期运行造成设备老化，提高了设备的可靠性。采用如下的技术方案：

一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法，其特征在于：包括SFC系统和与其电连接的抽水蓄能机组，SFC系统包括S1开关、S2开关、输入ICB开关和输出OCB开关；

所述输入ICB开关在一组抽水蓄能机组完全启动前均处于关闭状态。

可选的，所述SFC系统的启动控制方法如下：

(1)SFC系统进入启动模式，SFC系统启动自检逻辑程序；

(2)抽水蓄能机组判断ICB开关是否合闸，若是，SFC系统向抽水蓄能机组发出连接信号，若否，抽水蓄能机组输出ICB开关合闸；

(3)抽水蓄能机组发出连接成功信号，SFC系统发出S2开关合闸令启动程序；

(4)SFC系统发出OCB开关合闸令启动程序；

(5)SFC系统释放同期请求，抽水蓄能机组发出同期合闸令；

(6)SFC系统发出OCB开关分闸令；

(7)SFC系统向抽水蓄能机组发出是否为本组最后一台电机的判断，若否，则重复执行步骤(3)－(7)；

若是，抽水蓄能机组发出ICB开关分闸令。

可选的，所述SFC系统电连接有励磁系统；

在步骤(4)中，SFC系统发出励磁释放指令后启动转子位置测量程序。

可选的，在步骤(4)中，当抽水蓄能机组的电机转速大于组额定运行转速的M％时，抽水蓄能机组发出反馈信号，SFC系统正常工作；

当抽水蓄能机组的电机转速大于额定运行转速的N％时，所述的N％大于所述的M％，SFC系统发出闭锁脉冲信号和S2开关分闸令，并同时发出S1开关合闸令接入输出变压器。

可选的，在步骤(3)中，SFC系统启动辅机设备，所述辅机设备包括去离子水泵、网桥风机、电抗器风机和机桥风机。

可选的，所述输入ICB开关控制输入断路器的断连，所述输出OCB开关控制输出断路器的断连。

综上所述，本申请包括以下有益效果：

1.本申请采用短期热备用运行方式，即在第一台机组抽水启动完成后，输入断路器不分闸，输入变继续带电运行，SFC本体冷却系统继续运行；直至最后一台机组启动完毕后，延时停止SFC，自动或操作员发令分开输入断路器，输入变停止运行，SFC本体冷却系统停止运行，避免本体冷却设备长期运行造成设备老化，影响设备使用寿命，降低SFC系统可靠性。

2.在一个启动周期内采用将输入断路器处于合闸状态，可以避免每次机组启动时对变压器的冲击，以每个电站4台机为例，此方式每个启动周期内可以少冲击3次输入变压器，少合闸、分闸3次输入断路器，提高了设备的可靠性。

3.SFC输入断路器操作频次大大降低，减少了因为断路器故障导致了机组启动失败的概率。

附图说明

图1是本实施例的SFC启机流程示意图；

图2是本实施例的SFC停机流程示意图；

图3是本实施例的电路原理连接结构示意图。

附图标记说明：DO、SFC系统；DI、抽水蓄能机组。

具体实施方式

以下结合附图1－3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法，包括SFC系统、抽水蓄能机组和励磁系统，SFC系统与抽水蓄能机组电连接，SFC系统与励磁系统电连接，SFC系统包括S1开关、S2开关、输入ICB开关、输出OCB开关、输入变压器、网桥、直流电抗器、机桥、输出变压器、输出交流电抗器、GCB开关和启动母线，输入ICB开关和网桥分别与输入变压器电连接，网桥和机桥分别与直流电抗器电连接，机桥和输出OCB开关分别与输出变压器电连接，S1开关、S2开关分别与输出变压器电连接并作为输出变压器投入控制开关，输出OCB开关和启动母线分别与输出交流电抗器电连接，GCB开关用于开合闸继电器接点。

如图1所示，SFC系统的启动流程如下：

(1)SFC系统进入启动模式，SFC系统启动自检逻辑检测SFC系统是否可用(SFC系统无警告、无故障、无外部跳闸)，SFC系统可用进入启动前的准备工作；

(2)根据抽水蓄能机组的运行状况来判断ICB开关是否合闸，若是则便进入SFC系统备用状态，若否则由抽水蓄能机组输出ICB开关合闸令，输入ICB开关合闸后进入备用状态，SFC系统备用状态时OCB开关、S1开关、S2开关和GCB开关处于分闸位置；

(3)SFC系统向抽水蓄能机组发出启动准备完成信号，抽水蓄能机组选择一台电机与SFC系统连接后，抽水蓄能机组向SFC系统发出启动的指令，SFC系统接到启动指令后发出S2开关合闸令和风机启动令，此时S1开关处于分闸状态；

(4)SFC系统进入启动程序，给抽水蓄能机组发出启动指令来启动抽水蓄能机组的辅助设备，辅机设备包括去离子水泵、网桥风机、电抗器风机和机桥风机；

(5)抽水蓄能机组发出网桥风机运行信号、电抗器风机运行信号、机桥风机运行信号和S2开关合闸位置，SFC系统发出OCB开关合闸令启动程序，抽水蓄能机组发出OCB合闸、ICB合闸、网桥阳极电压正常信号；

(6)SFC系统接收SFC系统发出的SFC启动的指令后立即向励磁系统发出释放指令，此时励磁系统启动，给抽水蓄能机组加上励磁电流，同时给SFC系统发出励磁系统已释放的反馈信号，SFC系统接收励磁已投入信号后，立即开始测量抽水蓄能机组的转子的初始位置，进而将抽水蓄能机组拖动起来；

(7)抽水蓄能机组的电机进入电机转动脉冲换相阶段，当抽水蓄能机组的电机转速大于抽水蓄能机组额定运行转速的1％时，抽水蓄能机组发出反馈信号，SFC系统正常工作；

(8)当抽水蓄能机组的电机转速大于抽水蓄能机组额定运行转速的10％时，SFC系统发出闭锁脉冲信号和S2开关分闸令，抽水蓄能机组发出S2开关分闸位置，SFC系统发出S1开关合闸令接入输出变压器进行调压减速；

(9)抽水蓄能机组进入解锁脉冲电机加速负载换相阶段，当抽水蓄能机组的电机大于抽水蓄能机组额定运行的设定值时，抽水蓄能机组同期请求并进入自动准同期运行状态，SFC系统响应同期请求，并进入同期调节模式阶段，SFC系统接收抽水蓄能机组的同期装置发来的频率增减信号，由SFC系统调节抽水蓄能机组转速直至并网；

(10)抽水蓄能机组发出同期合闸令或控制闭锁GCB开关合闸位置，SFC系统收到抽水蓄能机组开关合闸位置接点或者合闸继电器接点的信号后，SFC系统将闭锁输出电流，然后SFC系统进入停机流程。

如图2所示，SFC系统的停机流程如下：

(1)SFC系统闭锁输出电流，然后SFC系统发出OCB输出开关分闸令，抽水蓄能机组发出OCB输出开关分闸位置；

(2)SFC系统向抽水蓄能机组发出是否为本组最后一台电机，若否，SFC系统进入切换开关分闸；

若是，抽水蓄能机组发出ICB开关分闸令，同时反馈ICB开关分闸位置，SFC系统进入切换开关分闸；

(3)SFC系统发出S1开关分闸令和S2开关分闸令，并停止SFC系统，抽水蓄能机组检测S1开关分闸位置和S2开关分闸位置，并发出辅助设备停止令停止辅助设备的运行(风机停止)；

(4)SFC系统接收抽水蓄能机组发出网桥风机停止信号、电抗器风机停止信号和机桥风机停止信号，进入备用状态。

在SFC系统的停机流程中的步骤(2)中，判断否为本组最后一台电机，如果判断为否，则ICB开关处于关闭状态，SFC系统进入备用状态后可以继续启动该抽水蓄能机组中另一台电机，重复执行SFC系统的启动流程的步骤(3)－(10)。

在SFC系统的停机流程中的步骤(2)中，判断否为本组最后一台电机，如果判断为是，此时该抽水蓄能机组内的所有电机全部启动完毕，抽水蓄能机组发出ICB开关分闸令，ICB开关处于打开状态，SFC系统进入备用状态后，此时如果需要启动另外一台抽水蓄能机组，可以继续启动另外一台抽水蓄能机组或者根据操作员的要求向SFC系统发令关闭SFC系统。

抽水蓄能机组在抽水工况启动时，一般需要连续启动，将短时需要连续启动的机组称为一个启动周期内的机组，本实施例优选的，抽水蓄能机组共有四台发电机，1～4号机的发电机开关合闸位置接点或合闸继电器接点分别与SFC装置外部送入端的用于停止SFC的端口连接，在一个周期内需要短时内启动四台电机，本申请采用在这一个启动周期内输入断路器处于始终处于合闸状态，可以在这个启动周期内少合闸、分闸3次输入断路器，减少3次输入变压器的冲击，在一个启动周期最后一台电机启动后再将输入断路器开闸进入下一个启动周期。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法，其特征在于：包括SFC系统和与其电连接的抽水蓄能机组，SFC系统包括S1开关、S2开关、输入ICB开关和输出OCB开关；

所述输入ICB开关在一组抽水蓄能机组完全启动前均处于关闭状态。

2.根据权利要求1所述的一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法，其特征在于：所述SFC系统的启动控制方法如下：

(1)SFC系统进入启动模式，SFC系统启动自检逻辑程序；

(2)抽水蓄能机组判断ICB开关是否合闸，若是，SFC系统向抽水蓄能机组发出连接信号，若否，抽水蓄能机组输出ICB开关合闸；

(3)抽水蓄能机组发出连接成功信号，SFC系统发出S2开关合闸令启动程序；

(4)SFC系统发出OCB开关合闸令启动程序；

(5)SFC系统释放同期请求，抽水蓄能机组发出同期合闸令；

(6)SFC系统发出OCB开关分闸令；

(7)SFC系统向抽水蓄能机组发出是否为本组最后一台电机的判断，若否，则重复执行步骤(3)－(7)；

若是，抽水蓄能机组发出ICB开关分闸令。

3.根据权利要求2所述的一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法，其特征在于：所述SFC系统电连接有励磁系统；

在步骤(4)中，SFC系统发出励磁释放指令后启动转子位置测量程序。

4.根据权利要求2所述的一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法，其特征在于：在步骤(4)中，当抽水蓄能机组的电机转速大于组额定运行转速的M％时，抽水蓄能机组发出反馈信号，SFC系统正常工作；

当抽水蓄能机组的电机转速大于额定运行转速的N％时，所述的N％大于所述的M％，SFC系统发出闭锁脉冲信号和S2开关分闸令，并同时发出S1开关合闸令接入输出变压器。

5.根据权利要求2所述的一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法，其特征在于：在步骤(3)中，SFC系统启动辅机设备，所述辅机设备包括去离子水泵、网桥风机、电抗器风机和机桥风机。

6.根据权利要求1所述的一种应用于静止变频启动装置本体去离子水冷的输入断路器控制方法，其特征在于：所述输入ICB开关控制输入断路器的断连，所述输出OCB开关控制输出断路器的断连。

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