CN118346503A - 一种水电站机组紧急停机方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水电站机组紧急停机方法，属于水电站机组控制技术领域。该方法在发生电气事故时执行，依次执行解列和灭磁、投高压油和停调速器、投锁锭和风闸以及蠕动探测、停高压油和液压系统，最终进入水运行状态，完成停机流程。本发明充分利用程序条件判断、执行巨型水电机组紧急事故停机流程，缩短发生电气事故时的停机时长，确保电力设备安全稳定运行。

Description

一种水电站机组紧急停机方法

技术领域

本发明属于水电站机组控制技术领域，尤其涉及一种水电站机组紧急停机方法。

背景技术

目前，水电站普遍采用顺序控制(即串行)的方式实现发电机组自动开机、自动停机、紧急停机、快速停机，均采用计算机实现，尤其是巨型水电机组由于其自身体积庞大、出力大、机组辅助设备众多等，如冷却设备、高压油系统、辅助设备、调速器液压系统、筒形阀系统、锁锭、技术供水等系统。

在机组的自动控制流程中，紧急事故停机流程作为其重要的组成部分，是机组发生事故时安全可靠停机的重要保证，是机组实现长期安全稳定运行的有力保障。

紧急事故停机一般是发电机、主变压器、辅助设备的电气保护动作或紧急停机按钮信号动作，影响机组安全稳定运行的事故。

但传统的紧急事故停机流程顺控停机耗时较长，不利于安全可靠停机，难以确保电网的安全稳定运行和机组安全。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种水电站机组紧急停机方法,科学合理地执行巨型水电机组紧急事故停机流程，停机时长较传统顺控方式至少缩短三分之一时间，同时可以兼顾更多的环节和功能，保障机组的效率和效益，确保电力设备安全稳定运行。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种水电站机组紧急停机方法，其特征在于，当水电站机组发生电气事故时，下发紧急停机指令，所述方法包括：

步骤S1：响应于接收到的紧急停机指令，向水电站机组下发机组解列指令和灭磁指令，当机组出口断路器处于分闸位且直流灭磁开关处于分闸位时，机组进入空转态，执行下一步停机流程；

步骤S2：向高压油系统下发投入指令并向调速器下发停止指令，当调速器导叶正常关闭、机组转速小于设定的额定转速且高压油系统正常投入时，执行下一步停机流程；

步骤S3：向风闸、调速器锁锭装置和蠕动探测装置发出投入指令，所述风闸、调速器锁锭装置和蠕动探测装置按照待检测要素及互锁关系进行启动，当判断所述风闸、调速器锁锭装置和蠕动探测装置均已投入后，执行下一步停机操作；

步骤S4：向高压油系统和液压系统发出停止指令，当高压油系统和液压系统已停止运行后，执行下一步停机操作；

步骤S5：检测冷却设备和主变冷却器的供水压力及流量信号是否正常，均正常则水电站机组进入水系统运行状态，快速停机流程执行结束。

进一步的，所述方法还包括：

在执行步骤S1前，检测是否满足水电站机组不在全停状态且冷却设备处于运行状态，若满足则继续执行停机流程，否则停止停机流程。

进一步的，监测所述步骤S1-S3均分别设有预设执行时间范围，若各步骤实际执行时间超过预设执行时间范围，则停止停机流程。

进一步的，所述调速器导叶正常关闭的判断方式包括：

导叶全关或者导叶开度≤1％且机组转速≤15％额定转速；

所述高压油系统正常投入的判断方式包括：

高压油系统泵处于运行状态。

进一步的，所述方法还包括：

在设定时间内检测所述高压油系统的主供油压力和所述液压系统的主供油压力，若高压油系统和/或液压系统主供油压力不为零，则发出告警，并在高压油系统和/或液压系统下一次启动前完成检修。

进一步的，所述步骤S1的预设执行时间范围为不超过10秒。

进一步的，所述步骤S2的预设执行时间范围为最小540秒，最大800秒。

进一步的，所述步骤S3的预设执行时间范围为最小160秒，最大180秒。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明提出的水电站机组紧急停机方法，科学合理地执行巨型水电机组紧急事故停机流程，停机时长较传统顺控方式至少缩短三分之一时间，提升其紧急停机过程的自动化水平及准确性。该流程实用性强，能够最大程度的减少紧急停机时间，同时可以兼顾更多的环节和功能，保障机组的效率和效益，确保电力设备安全稳定运行。

(2)本发明无需在水电机组原有的硬件设施基础上增加硬件设备，通过编程即可实现，便于实施，具有较高的经济价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种水电站机组紧急停机方法逻辑判断框图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

传统的紧急事故停机流程顺控停机耗时较长，不利于安全可靠停机，难以确保电网的安全稳定运行和机组安全。

为了解决上述技术问题，提出了本发明一种水电站机组紧急停机方法的下述各个实施例。

参照图1，如图1所示是本实施例提供的一种水电站机组紧急停机方法逻辑判断框图。该方法具体包括以下步骤：

步骤0：确定水电机组初始处在机组非停机态。

具体地，非停机态包括机组并网态、机组空载态、机组空转态、机组开机过程、机组停机过程等。首先检测收到的信号是否为电气事故停机信号，若是则执行紧急停机操作，若不是则终止停机流程，同时检测机组是否满足没有全停且冷却设备处在运行态，若满足则执行下一步紧急停机程序。

步骤1：步骤0条件满足后，发令机组解列，跳开发电机组出口断路器，即判断发电机组出口断路器在分闸位，同时发令紧急跳灭磁开关，即判断直流灭磁开关在分闸位，解列完成，机组进入空转态，以上条件满足后紧急停机流程执行下一步操作。

若本步运行超时，则报警紧急停机流程异常。优选地，一般本步运行最长时间为10秒。

步骤2：发令投高压油系统、停调速器；判断调速器导叶正常关闭、机组转速小于设定的额定转速、高压油系统正常投入时，同时满足本步运行最小时长，进入执行下一步操作。

若本步运行超时，则报警紧急停机流程异常。优选地，设定的额定转速一般为15％额定转速，优选地，一般本步运行最长时间为800秒，优选地，一般本步运行最小时长为540秒。

调速器达到停止状态的条件为：导叶全关或者导叶开度≤1％且机组转速≤15％额定转速。高压油系统正常投入判断条件为：高压油系统泵处于运行状态；高压油系统投入的同时，调速器停止投入，机组转速开始下降，当高压油系统投入后在设定的时间内或者在机组转速降到15％额定转速时且本步运行时间大于等于本步运行最小时长，则执行下一步操作。

步骤3：发令投风闸、投锁锭、投蠕动探测；三者按照待检测的要素及互锁关系进行启动，当判断风闸本体、调速器锁锭装置、蠕动探测装置均已投入，同时满足本步运行运行最小时长，进入执行下一步操作。

若本步运行超时，则报警紧急停机流程异常。优选地，一般本步运行最长时间为180秒，优选地一般本步运行最小时长为160秒。

在风闸投入后，当机组转速≤1％额定转速时，计时达到设定时间后发令投锁锭、投蠕动探测装置，此时由于大轴的惯性，及高压油投入后推理轴承的润滑特性，减速时间较长，一般设定时间取150秒，判断调速器锁锭装置、蠕动探测装置均已投入，则进入执行下一操作，若在设定时间后检测到机组大轴仍然在蠕动状态，锁锭和大轴静止，一般在1-2秒内完成，完成后大轴完全静止，蠕动探测装置探测不到大轴移动，再辅以一段延时时间，一般设定时间采取5秒。

步骤4：发令停高压油系统、停液压系统，判断高压油系统、液压系统已停止运行，流量和压力逐渐降至为零时，进入执行下一步操作。优选地，一般本步运行最长时间为80秒。

高压油系统、液压系统已经停止，计时设定时间内检测高压油系统主供油压力和液压系统主供油压力，若压力不为零，则发出告警高压油系统有残压或液压系统有残压，建议检查油压系统，快速停机流程不停止，继续执行下一操作，油压系统的残压说明系统未完全泄压，管道内部存在内压，可能在管道内有堵塞或者保压装置故障，会在下次启动使造成系统启动阻力，因此需要避免。

步骤5：水系统处于运行状态。检测冷却设备的供水压力、流量信号是否正常，以及主变冷却器的供水压力及流量信号是否正常，均正常则机组进入水系统运行状态，紧急停机流程执行动作结束。

本实施例提出的水电站机组紧急停机方法，科学合理地执行巨型水电机组紧急事故停机流程，停机时长较传统顺控方式至少缩短三分之一时间，提升其紧急停机过程的自动化水平及准确性。该流程实用性强，能够最大程度的减少紧急停机时间，同时可以兼顾更多的环节和功能，保障机组的效率和效益，确保电力设备安全稳定运行。该方法无需在水电机组原有的硬件设施基础上增加硬件设备，通过编程即可实现，便于实施，具有较高的经济价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水电站机组紧急停机方法，其特征在于，当水电站机组发生电气事故时，下发紧急停机指令，所述方法包括：

步骤S1：响应于接收到的紧急停机指令，向水电站机组下发机组解列指令和灭磁指令，当机组出口断路器处于分闸位且直流灭磁开关处于分闸位时，机组进入空转态，执行下一步停机流程；

步骤S2：向高压油系统下发投入指令并向调速器下发停止指令，当调速器导叶正常关闭、机组转速小于设定的额定转速且高压油系统正常投入时，执行下一步停机流程；

步骤S3：向风闸、调速器锁锭装置和蠕动探测装置发出投入指令，所述风闸、调速器锁锭装置和蠕动探测装置按照待检测要素及互锁关系进行启动，当判断所述风闸、调速器锁锭装置和蠕动探测装置均已投入后，执行下一步停机操作；

步骤S4：向高压油系统和液压系统发出停止指令，当高压油系统和液压系统已停止运行后，执行下一步停机操作；

步骤S5：检测冷却设备和主变冷却器的供水压力及流量信号是否正常，均正常则水电站机组进入水系统运行状态，紧急停机流程执行结束。

2.如权利要求1所述的水电站机组紧急停机方法，其特征在于，所述方法还包括：

在执行步骤S1前，检测是否满足水电站机组不在全停状态且冷却设备处于运行状态，若满足则继续执行停机流程，否则停止停机流程。

3.如权利要求1所述的水电站机组紧急停机方法，其特征在于，监测所述步骤S1-S3均分别设有预设执行时间范围，若各步骤实际执行时间超过预设执行时间范围，则停止停机流程。

4.如权利要求1所述的水电站机组紧急停机方法，其特征在于，所述调速器导叶正常关闭的判断方式包括：

导叶全关或者导叶开度≤1％且机组转速≤15％额定转速；

所述高压油系统正常投入的判断方式包括：

高压油系统泵处于运行状态。

5.如权利要求1所述的水电站机组紧急停机方法，其特征在于，所述方法还包括：

在设定时间内检测所述高压油系统的主供油压力和所述液压系统的主供油压力，若高压油系统和/或液压系统主供油压力不为零，则发出告警，并在高压油系统和/或液压系统下一次启动前完成检修。

6.如权利要求1所述的水电站机组紧急停机方法，其特征在于，所述步骤S1的预设执行时间范围为不超过10秒。

7.如权利要求1所述的水电站机组紧急停机方法，其特征在于，所述步骤S2的预设执行时间范围为最小540秒，最大800秒。

8.如权利要求1所述的水电站机组紧急停机方法，其特征在于，所述步骤S3的预设执行时间范围为最小160秒，最大180秒。