CN205450216U

CN205450216U - 水轮发电机组一次调频试验用机组频率切换器

Info

Publication number: CN205450216U
Application number: CN201620163261.XU
Authority: CN
Inventors: 李志华; 赵亚萍; 陈少华
Original assignee: Thermal Power Research Institute
Current assignee: Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2026-03-03

Abstract

本实用新型一种水轮发电机组一次调频试验用机组频率切换器，其中，频率切换器包括一个两位四对触点单相开关和4个接线柱IN1至IN4和4个接线柱OUT1至OUT4；频率切换器的接线柱IN1、接线柱IN2分别连接至机端PT的机组频率信号L端和N端，频率切换器的接线柱OUT1、接线柱OUT2分别连接至数据采集仪的机组频率信号L端和N端；频率切换器的接线柱IN3、接线柱IN4分别连接至频率发生器输出的机组频率信号的L端和N端，频率切换器的接线柱OUT3、接线柱OUT4分别连接至调速器电气柜的机组频率输入信号的L端和N端。本实用新型采用一个两位四对触点单相开关替代了现有技术中的四个两位两对触点单向开关，具有安全可靠、接线端头少、现场操作简单、工作效率高以及成本低等优点。

Description

水轮发电机组一次调频试验用机组频率切换器

技术领域：

本实用新型涉及水轮发电机组一次调频技术领域，具体涉及一种水轮发电机组一次调频试验用机组频率切换器。

背景技术：

为了进一步提高电能质量和电网频率控制水平，避免电网频率出现大幅的波动和振荡，目前要求投产机组必须具备一次调频功能。一次调频功能对提高电网的稳定性和电能质量具有非常重要的作用。为了检验调速系统一次调频功能是否正常，调节性能是否满足要求，故在新机组正式投运前须完成一次调频试验。一次调频试验分为静态和动态两部分试验内容。静态主要检验接力器转速死区、永态转差系数、接力器不动时间等是否满足设计和标准要求，检查一次调频的动作逻辑是否正确。动态试验主要考核机组一次调频的响应时间和稳定时间是否满足要求。

水轮发电机组调速器测频回路一般分为两路：一路为残压测频交流采样(包括机组频率和系统频率)；一路为齿盘测频脉冲采样。在负载状态下机组残压采样频率参与一次调频控制计算。

为了测试机组动态响应能等参数，需要人为干预机组的频率按照预定目标变化，所以需要将机组原测频回路并入人为干预信号，并将该信号用数据采集仪时时采样分析。在现场试验接线时，由于噪音大、环境差容易导致出错，为节省时间、避免由于失误造成的设备损坏，改现场接线模式为集成模式，特改进该技术。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种水轮发电机组一次调频试验频率切换器。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现的：

水轮发电机组一次调频试验用机组频率切换器，包括数据采集仪、调速器电气柜、频率发生器、机端PT和频率切换器；其中，

频率切换器包括一个两位四对触点单相开关和4个接线柱IN1至IN4和4个接线柱OUT1至OUT4；频率切换器的接线柱IN1、接线柱IN2分别连接至机端PT的机组频率信号L端和N端，频率切换器的接线柱OUT1、接线柱OUT2分别连接至数据采集仪的机组频率信号L端和N端；频率切换器的接线柱IN3、接线柱IN4分别连接至频率发生器输出的机组频率信号的L端和N端，频率切换器的接线柱OUT3、接线柱OUT4分别连接至调速器电气柜的机组频率输入信号的L端和N端。

本实用新型进一步的改进在于，频率切换器的两位四对触点单相开关包括四对触点，四对触点包括8个触点，分别为第一触点至第八触点，第一触点连接至接线柱IN1，第二触点连接至接线柱OUT1，第三触点连接至接线柱IN2，第四触点连接至接线柱OUT2，第五触点连接至接线柱IN3，第六触点连接至接线柱OUT3，第七触点连接至接线柱IN4，第八触点连接至接线柱OUT4；其中，接线柱OUT1和接线柱OUT3在切换器内部环接，接线柱OUT2和接线柱OUT4在切换器内部环接。

相对于现有技术，本实用新型具有如下技术效果：

本实用新型水轮发电机组一次调频试验用机组频率切换器，其采用一个两位四对触点单相开关替代了现有技术中的四个两位两对触点单向开关，具有接线端头少、现场操作简单、工作效率高以及成本低等优点，并且两位四触点开关可以避免因操作失误引起两路不同电压等级信号的并联危险，安全可靠性高，此外，本实用新型水电一次调频试验频率切换器还具有短小精悍及便于携带的优点，接线柱采用两种颜色，一种为交流采样L端，另一种为交流采样N端，现场便于区分，大大降低出错概率。

附图说明：

图1为现有技术中的水电一次调频试验频率切换器的接线原理图；

图2为本实用新型水电一次调频试验频率切换器的接线原理图；

图3为本实用新型水电一次调频试验频率切换器的俯视图；

图4为本实用新型水电一次调频试验频率切换器的侧视图，其中，图4(a)为图3的A-A向视图，图4(b)为图3的B-B向视图，图4(c)为图3的C-C向视图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

参见图2，本实用新型水轮发电机组一次调频试验用机组频率切换器，包括数据采集仪1、调速器电气柜2、频率发生器3、机端PT4和频率切换器5；其中，频率切换器5包括一个两位四对触点单相开关Q1，还包括4个编号为IN1IN2IN3IN4接线柱和4个编号为OUT1OUT2OUT3OUT4接线柱；其中，两位四对触点单相开关包括四对触点，两位四对触点单相开关Q1包括8个触点。其中，第一触点11和接线柱IN1相连，连接机端PT4的机组频率采样L端；第二触点12和接线柱OUT1相连，连接数据采集仪1的机组频率信号L端；第三触点23和接线柱IN2相连，连接机端PT4的机组频率采样N端，第四触点24和接线柱OUT2相连，连接数据采集仪1的机组频率信号N端；第五触点15和接线柱IN3相连，连接频率发生器3输出的机组频率信号L端；第六触点16和接线柱OUT3相连，连接调速器电气柜2输入的机组频率信号L端；第7触点27和接线柱IN4相连，连接频率发生器3输出的机组频率信号N端；第8触点28和接线柱OUT4相连，连接调速器电气柜2输入的机组频率信号N端。第二触点12和第六触点16交流采样L端在切换器内环接，第四触点24和第八触点28交流采样N端在切换器内环接。具体接线原理如图2。

频率切换器5中的接线柱IN1、接线柱IN2分别连接机端PT4的机组频率采样L端和N端，频率切换器5中的接线柱OUT1、接线柱OUT2分别连接至数据采集仪1的机组频率信号L端和N端；频率切换器5中的接线柱IN3、接线柱IN4分别连接频率发生器3发出的机组频率信号的L端和N端，频率切换器5中的接线柱OUT3、接线柱OUT4分别连接至调速器电气柜2输入的机组频率信号的L端和N端。接线柱采用插拔式和绝缘接线两种作业方式均可以的连接方式，其中每两个接线柱为一组，采用两种颜色，一种为交流采用的L端，另一种为交流采样的N端。一组接线柱中的两个接线柱相距30mm，每组接线柱相距60mm。

为了对本实用新型水电一次调频试验机组频率切换器进一步了解，现对其工作原理做一说明。

机组启动并网后原则是机组残压测频信号参与控制和运算，在一次调频试验前应将原机组残压测频回路拆除，并入仪器信号源频率且可靠隔离二者联系，改变后的回路不能影响数据采集仪和调速器电气柜时时采集机组的机组频率功能。试验完成后将所有外接电缆全部拆除，恢复至原测频回路。

机组一次调频动态试验时，在现场接线和布线由于信号线多、噪音大、环境差、时间紧很可能将机端残压测频信号高电压引入仪器设备输出的机组频率信号，由于电压等级相差较大(机端AC100V，仪器输出AC5V)，很可能造成仪器设备的绝缘破坏，进而造成机端PT短路，轻则机组紧急事故停机，重则造成机端PT和发电机的出线一次设备损坏的重大事故。现场试验人员一定要注意这方面问题并坚决避免此类事故的发生。

改进前：参见图1，为现有技术中的水电一次调频试验频率切换的接线原理图，需要四个两位两对触点单向开关并联组成，第一开关Q1是隔离数据采集仪和机端PT的机组残压测频回路，第二开关Q2是隔离机端PT输出的机组频率信号至调速器电气柜输入的机组频率信号回路，第三开关Q3是隔离频率发生器发出的机组频率信号至数据采集输入的机组频率信号回路，第四开关Q4是隔离频率发生器发出的机组频率信号至调速器电气柜输入的机组频率信号回路。在机组运行时，第一开关Q1和第二开关Q2闭合，第三开关Q3和Q4断开，机组控制频率保持正常运行回路；试验开始前将第一开关Q1和第二开关Q2断开，第三开关Q3和第四个开关Q4闭合，将机组的控制频率切至频率发生器控制，按照预定目标改变机组的频率。

改进后：参见图2，为本实用新型水电一次调频试验频率切换器的接线原理图，开关Q1是一个两位四对触点单相开关。将两位分别设置成发频控制和机频控制。机组运行后，开关Q1常开时，第一触点11和第二触点12接通，第三触点23和第四触点24接通，第五触点15和第六触点16断开，第七触点27和第八触点28断开，机组控制频率保持正常回路；开关Q1闭合时，第一触点11和第二触点12断开，第三触点23和第四触点24断开，第五触点15和第六触点16接通，第七触点27和第八触点28接通，频率由仪器设备控制。转换器将第二触点12和第六触点16以及第四触点24和第八触点28并联短接线集成在转换器内部，并经过耐压试验合格后集成在转换器内。

可以得出，改进前不但需要四个单独的开关而且需要很多绝缘电缆，改进后减少了现场接线端头，采用插拔式的接线柱代替常规绝缘绑扎临时接线方式。提高了试验人员的工作效率和接线设备的安全可靠性。简化了接线流程和现场接线的强度，改进后系统减少了三个单项开关，所以减少试验设备的成本。

两位四触点开关避免因操作失误引起设备损坏的危险，四对触点其中两对和另外两对是常开和常闭反向触点，有效避免了不同电压等级的信号并联的危险。如果按照改进前接线方式，在一次调频试验时，完全有可能出现第一开关Q1闭合、第三开关Q3和第四开关Q4同时闭合的危险，这样就会造成重大的安全责任事故。改进后完全避免了此类事故的发生。

改进前水电一次调频试验频率切换器需要16处绝缘绑扎式接线、8根两芯电缆和四个单项开关；改进后其只需要8处插拔式接线、4根两芯电缆和一个单相两位四对触点开关。现场布线和接线时间有改进前的1个小时以上，减少至10分钟以内。改进前有可能出现接头处绝缘破坏、高低电源并接和错接、开关状态分合错位等危险，改进后避免了上述危险。

图3和图4分别是转换器盒子的俯视图和侧视图，从图中可以看出改进后的设备短小精悍，便于携带，接线柱采用两种颜色，一种为交流采样L端，另一种为交流采样N端，现场便于区分，大大降低出错概率。

Claims

1.水轮发电机组一次调频试验用机组频率切换器，其特征在于，包括数据采集仪(1)、调速器电气柜(2)、频率发生器(3)、机端PT(4)和频率切换器(5)；其中，

频率切换器(5)包括一个两位四对触点单相开关(Q1)和4个接线柱IN1至IN4和4个接线柱OUT1至OUT4；频率切换器(5)的接线柱IN1、接线柱IN2分别连接至机端PT(4)的机组频率信号L端和N端，频率切换器(5)的接线柱OUT1、接线柱OUT2分别连接至数据采集仪(1)的机组频率信号L端和N端；频率切换器(5)的接线柱IN3、接线柱IN4分别连接至频率发生器(3)输出的机组频率信号的L端和N端，频率切换器(5)的接线柱OUT3、接线柱OUT4分别连接至调速器电气柜(2)的机组频率输入信号的L端和N端。

2.根据权利要求1所述的水轮发电机组一次调频试验用机组频率切换器，其特征在于，频率切换器(5)的两位四对触点单相开关包括四对触点，四对触点包括8个触点，分别为第一触点至第八触点，第一触点(11)连接至接线柱IN1，第二触点(12)连接至接线柱OUT1，第三触点(23)连接至接线柱IN2，第四触点(24)连接至接线柱OUT2，第五触点(15)连接至接线柱IN3，第六触点(16)连接至接线柱OUT3，第七触点(27)连接至接线柱IN4，第八触点(28)连接至接线柱OUT4；其中，接线柱OUT1和接线柱OUT3在切换器内部环接，接线柱OUT2和接线柱OUT4在切换器内部环接。