CN214755491U - 一种发电设备的保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电设备的保护装置，包括第一处理器、第二处理器及N个开关模块，任意M个开关模块闭合可使第二处理器控制发电机停止工作。由于第一处理器中M个开关模块控制端均存在信号干扰，第二处理器无法正常控制发电机停止工作或误控制发电机停止工作的几率较小；M个开关模块所在的电缆均存在断路等问题的几率较小，第二处理器无法正常控制发电机停止工作的几率也较小；又由于M个开关模块所在的电缆均接地的几率也较小，第二处理器误控制发电机停止工作的几率也较小，提高了保护装置的可靠性，保证了发电设备的正常运行。

Description

一种发电设备的保护装置

技术领域

本实用新型涉及电气领域，特别是涉及一种发电设备的保护装置。

背景技术

在火力、核能发电厂中，先将化学能，即燃料转换为热能，即高温高压的蒸汽，再将热能转换为汽轮机的转子旋转时的机械能，之后通过汽轮机和电机之间的联轴器驱动发电机发电，即将机械能转换为电能。

由于汽轮机和发电机连接在一起，当汽轮机发生故障时，不但需要将汽轮机紧急停止，为了避免发电机产生故障，也需要紧急停止发电机，所以汽轮机的热控系统和发电机的电气保护屏之间需要相互连接，当汽轮机停止工作时，热控系统通过向电气保护屏发送控制信号，从而控制发电机停止工作。

现有技术中的热控系统包括DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)，且DCS触点的第一端与电气保护屏的第一输入端连接，DCS触点的第二端与电气保护屏的第二输入端连接，请参照图1与图2，图1为现有技术中的一种发电装置及其保护电路的结构示意图，图2为现有技术中的DCS触点和电气保护屏之间的连接关系示意图，当DCS检测到汽轮机故障后，控制DCS触点闭合，从而使电气保护屏在自身的第一输入端和第二输入端短路后控制发电机停止工作。

但是，由于现有技术中在电气保护屏的第一输入端和第二输入端之间只连接了一个DCS触点，当DCS触点和电气保护屏之间连接的电缆接地时，可能会导致汽轮机未故障时电气保护屏控制发电机异常停止工作，DCS触点两端的电缆断路时，电气保护屏可能无法控制发电机停止工作，当控制DCS触点闭合的控制信号受到干扰时，电气保护屏会控制发电机异常停止工作或使电气保护屏无法控制发电机停止工作，电气保护屏无法控制发电机停止工作时会导致发电机发生故障，电气保护屏控制发电机异常停止工作时会对整个发电设备的正常工作产生影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种发电设备的保护装置，其中的第一处理器中M个开关模块控制端均存在信号干扰，第二处理器无法正常控制发电机停止工作或误控制发电机停止工作的几率较小；M个开关模块所在的电缆均存在断路等问题的几率较小，第二处理器无法正常控制发电机停止工作的几率也较小；又由于M个开关模块所在的电缆均接地的几率也较小，第二处理器误控制发电机停止工作的几率也较小，提高了保护装置的可靠性，保证了发电设备的正常运行。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种发电设备的保护装置，包括：

N个开关模块控制端分别一一对应与N个开关模块的控制端连接，控制信号输出端与汽轮机的控制端连接的第一处理器，用于在检测到所述汽轮机故障时控制各个所述开关模块闭合，并在发电机停止工作时控制所述汽轮机停止工作；

N个所述开关模块；

信号输入端与N个所述开关模块连接，信号输出端与所述第一处理器连接，控制信号输出端与所述发电机连接的第二处理器，用于在N个所述开关模块中任意M个所述开关模块闭合时控制所述发电机停止工作，并向所述第一处理器发送所述发电机停止工作的信号，M为不小于2的整数，N为大于M的整数。

优选地，所述第一处理器为分散控制系统DCS。

优选地，所述开关模块为设有多个开关的继电器。

优选地，所述第二处理器为电气保护屏。

优选地，N为3，3个所述开关模块分别为第一开关模块、第二开关模块及第三开关模块；

所述第一开关模块的控制端与所述第一处理器的第一开关模块控制端连接，所述第二开关模块的控制端与所述第一处理器的第二开关模块控制端连接，所述第三开关模块的控制端与所述第一处理器的第三开关模块控制端连接；

所述第一开关模块、所述第二开关模块及所述第三开关模块均包括第一开关和第二开关，各个所述第一开关及各个所述第二开关用于在与自身对应的所述开关模块闭合时闭合；

所述第二处理器的第一信号输入端与所述第一开关模块的第一开关的第一端和第二开关模块的第二端以及所述第二开关模块的第一开关的第一端连接；

所述第二处理器的第二信号输入端与所述第二开关模块的第二开关的第二端以及所述第三开关模块的第一开关的第二端和第二开关的第二端连接；

所述第一开关模块的第一开关的第二端与所述第二开关模块的第二开关的第一端连接；

所述第一开关模块的第二开关的第二端与所述第三开关模块的第一开关的第一端连接；

所述第二开关模块的第二开关的第二端与所述第三开关模块的第二开关的第一端连接；

所述第二处理器具体用于在所述第一开关模块、所述第二开关模块及所述第三开关模块中任意两个所述开关模块中的第一开关及第二开关闭合时控制所述发电机停止工作，并向所述第一处理器发送所述发电机停止工作的信号。

优选地，还包括电源；

所述第一处理器包括：

控制信号输出端与汽轮机的控制端连接，触点控制端与N个触点的控制端连接，信号输入端与所述第二处理器的信号输出端连接的控制单元，用于在检测到所述汽轮机故障时控制各个所述触点闭合，并在所述发电机停止工作时控制所述汽轮机停止工作；

第一端均与所述电源的第一输出端连接，第二端一一对应为所述第一处理器的N个开关模块控制端分别与N个所述开关模块的第一电源输入端连接的N个所述触点，用于在闭合时控制与自身连接的所述开关模块上电，从而控制与自身连接的所述开关模块闭合；

各个所述开关模块的第一电源输入端为自身的控制端，各个所述开关模块的第二电源输入端与电池的第二输出端连接。

优选地，所述电源为不间断电源UPS。

本申请提供了一种发电设备的保护装置，包括第一处理器、第二处理器及N个开关模块，任意M个开关模块闭合可使第二处理器控制发电机停止工作。由于第一处理器中M个开关模块控制端均存在信号干扰，第二处理器无法正常控制发电机停止工作或误控制发电机停止工作的几率较小；M个开关模块所在的电缆均存在断路等问题的几率较小，第二处理器无法正常控制发电机停止工作的几率也较小；又由于M个开关模块所在的电缆均接地的几率也较小，第二处理器误控制发电机停止工作的几率也较小，提高了保护装置的可靠性，保证了发电设备的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种发电装置及其保护电路的结构示意图；

图2为现有技术中的DCS触点和电气保护屏之间的连接关系示意图；

图3为本实用新型提供的一种发电设备的保护装置的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种开关模块和电气保护屏之间的连接示意图；

图5为本实用新型提供的一种触点和开关模块之间的连接示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种发电设备的保护装置，其中的第一处理器中M个开关模块控制端均存在信号干扰，第二处理器无法正常控制发电机停止工作或误控制发电机停止工作的几率较小；M个开关模块所在的电缆均存在断路等问题的几率较小，第二处理器无法正常控制发电机停止工作的几率也较小；又由于M个开关模块所在的电缆均接地的几率也较小，第二处理器误控制发电机停止工作的几率也较小，提高了保护装置的可靠性，保证了发电设备的正常运行。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图3，图3为本实用新型提供的一种发电设备的保护装置的结构示意图，该装置包括：

N个开关模块3控制端分别一一对应与N个开关模块3的控制端连接，控制信号输出端与汽轮机1的控制端连接的第一处理器2，用于在检测到汽轮机1故障时控制各个开关模块3闭合，并在发电机5停止工作时控制汽轮机1停止工作；

N个开关模块3；

信号输入端与N个开关模块3连接，信号输出端与第一处理器2连接，控制信号输出端与发电机5连接的第二处理器4，用于在N个开关模块3中任意M个开关模块3闭合时控制发电机5停止工作，并向第一处理器2发送发电机5停止工作的信号，M为不小于2的整数，N为大于M的整数。

申请人考虑到现有技术中为了保证汽轮机1在故障时也能够控制发电机5停止工作，将汽轮机1的保护装置热控，也即DCS与发电机5的保护装置电气保护屏连接，从而使DCS在检测到汽轮机1发生故障时，能够使电气保护屏控制发电机5停止工作。现有技术中的电气保护屏两端连接了一个DCS触点，DCS触点闭合时，电气保护屏的第一输入端和第二输入端之间短路，从而控制发电机5停止工作，然而现有技术中的电气保护屏的第一输入端和第二输入端之间仅设置了一个DCS触点，若DCS在控制该DCS触点闭合时存在信号干扰，可能会导致DCS触点无法正常闭合或异常闭合，从而使电气保护屏无法控制发电机5停止工作或异常控制发电机5停止工作；DCS触点与电气保护屏之间连接的电缆出现断路时，可能会导致DCS触点闭合后电气保护屏的第一输入端和第二输入端之间无法正常短路，而使电气保护屏无法控制发电机5停止工作；DCS触点与电气保护屏之间连接的电缆出现接地时，可能会导致汽轮机1未出现故障时电气保护屏异常控制发电机5停止工作。

为了解决上述技术问题，本申请中设置了N个开关模块3与电气保护屏连接，N个电气保护屏分别一一对应与第一处理器2的N个开关模块3控制端连接，第一处理器2在检测到汽轮机1发生故障时便控制N个开关模块3均导通，由于N个开关模块3均与电气保护屏连接，只要保证M个开关模块3能够正常导通，且该M个开关模块3与电气保护屏之间连接的电缆未短路或未接地即可使电气保护屏控制发电机5停止工作。电气保护屏控制发电机5停止工作后便向DCS发送发电机5停止工作的信号，DCS便控制汽轮机1停止工作。

此外，本申请中的保护装置能够适用于第一处理器2及第二处理器4之间的所有保护回路配置。

综上，本申请中任意M个开关模块3闭合可使第二处理器4控制发电机5停止工作。由于第一处理器2中M个开关模块3控制端均存在信号干扰，第二处理器4无法正常控制发电机5停止工作或误控制发电机5停止工作的几率较小；M个开关模块3所在的电缆均存在断路等问题的几率较小，第二处理器4无法正常控制发电机5停止工作的几率也较小；又由于M个开关模块3所在的电缆均接地的几率也较小，第二处理器4误控制发电机5停止工作的几率也较小，提高了保护装置的可靠性，保证了发电设备的正常运行。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，第一处理器2为DCS。

本实施例中的第一处理器2为DCS，DCS能够实现对汽轮机1的控制，同时也能够通过使电气保护屏的第一输入端和第二输入端之间短路，从而使电气保护屏控制发电机5停止工作，保证发电机5的不受汽轮机1的故障的影响。

当然，本申请并不限定第一处理器2为DCS，能够实现对汽轮机1的控制即可。

作为一种优选的实施例，开关模块3为设有多个开关的继电器。

本实施例中的开关模块3为设有多个开关的继电器，继电器中的各个开关分别设置于电气保护屏的第一输入端和第二输入端之间的多个通路之中，从而能够实现在自身导通时保证电气保护屏的第一输入端和第二输入端之间短路。

作为一种优选的实施例，第二处理器4为电气保护屏。

本实施例中的第二处理器4为电气保护屏，电气保护屏能够实现对发电机5的控制，从而保证发电机5的不受汽轮机1的故障的影响。

当然，本申请并不限定第二处理器4为电气保护屏，能够实现对发电机5的控制即可。

作为一种优选的实施例，N为3，3个开关模块3分别为第一开关模块31、第二开关模块32及第三开关模块33；

第一开关模块31的控制端与第一处理器2的第一开关模块31控制端连接，第二开关模块32的控制端与第一处理器2的第二开关模块32控制端连接，第三开关模块33的控制端与第一处理器2的第三开关模块33控制端连接；

第一开关模块31、第二开关模块32及第三开关模块33均包括第一开关和第二开关，各个第一开关及各个第二开关用于在与自身对应的开关模块3闭合时闭合；

第二处理器4的第一信号输入端与第一开关模块31的第一开关K11的第一端和第二开关模块32的第二端以及第二开关模块32的第一开关K21的第一端连接；

第二处理器4的第二信号输入端与第二开关模块32的第二开关K22的第二端以及第三开关模块33的第一开关K31的第二端和第二开关K32的第二端连接；

第一开关模块31的第一开关K11的第二端与第二开关模块32的第二开关K22的第一端连接；

第一开关模块31的第二开关k12的第二端与第三开关模块33的第一开关K31的第一端连接；

第二开关模块32的第二开关K22的第二端与第三开关模块33的第二开关K32的第一端连接；

第二处理器4具体用于在第一开关模块31、第二开关模块32及第三开关模块33中任意两个开关模块3中的第一开关及第二开关闭合时控制发电机5停止工作，并向第一处理器2发送发电机5停止工作的信号。

请参照图4，图4为本实用新型提供的一种开关模块3和电气保护屏之间的连接示意图。

本申请中设置了三个开关模块3，各个开关模块3中均有两个开关，三个开关模块3中任意两个开关模块3闭合即可保证电气保护屏能够控制发电机5停止工作，即由三个开关模块3实现的三取二控制电路。

具体的，图4中的第一开关模块31的第一开关K11和第二开关模块32的第二开关K22作为第一通路连接在电气保护屏的第一输入端和第二输入端之间；第一开关模块31的第二开关K12和第三开关模块33的第一开关K31作为第二通路连接在电气保护屏的第一输入端和第二输入端之间；第二开关模块32的第二开关K22和第三开关模块33的第二开关K32作为第三通路连接在电气保护屏的第一输入端和第二输入端之间。仅第一开关模块31和第二开关模块32闭合时，第一开关模块31的第一开关K11和第二开关K12闭合，第二开关模块32的第一开关K21和第二开关K22闭合，从而能够保证第一通路导通，从而保证电气保护屏控制发电机5停止工作，避免发电机5产生故障。

作为一种优选的实施例，还包括电源6；

第一处理器2包括：

控制信号输出端与汽轮机1的控制端连接，触点控制端与N个触点的控制端连接，信号输入端与第二处理器4的信号输出端连接的控制单元，用于在检测到汽轮机1故障时控制各个触点闭合，并在发电机5停止工作时控制汽轮机1停止工作；

第一端均与电源6的第一输出端连接，第二端一一对应为第一处理器2的N个开关模块3控制端分别与N个开关模块3的第一电源6输入端连接的N个触点，用于在闭合时控制与自身连接的开关模块3上电，从而控制与自身连接的开关模块3闭合；

各个开关模块3的第一电源6输入端为自身的控制端，各个开关模块3的第二电源6输入端与电池的第二输出端连接。

本实施例中的第一处理器2包括控制单元和N个触点，N个触点设置于电源6和N个开关模块3之间，触点闭合时，即可控制与自身连接的开关模块3闭合，以实现对开关模块3的控制。请参照图5，图5为本实用新型提供的一种触点和开关模块3之间的连接示意图。

需要说明的是，本申请中第一处理器2为DCS时，第一处理器2的触点即为DCS的DO模块中的触点，也即DCS的开关量输出通道中的触点。

作为一种优选的实施例，电源6为UPS。

本实施例中的电源6为UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源6)，UPS为含有储能装置的不间断电源6，能够为开关模块3供电，即便是电源6稳定性要求较高的设备，也能为其提供不间断的电源6。

当然，本申请中的电源6并不仅限为UPS，能够实现对开关模块3的供电即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种发电设备的保护装置，其特征在于，包括：

N个开关模块控制端分别一一对应与N个开关模块的控制端连接，控制信号输出端与汽轮机的控制端连接的第一处理器，用于在检测到所述汽轮机故障时控制各个所述开关模块闭合，并在发电机停止工作时控制所述汽轮机停止工作；

N个所述开关模块；

信号输入端与N个所述开关模块连接，信号输出端与所述第一处理器连接，控制信号输出端与所述发电机连接的第二处理器，用于在N个所述开关模块中任意M个所述开关模块闭合时控制所述发电机停止工作，并向所述第一处理器发送所述发电机停止工作的信号，M为不小于2的整数，N为大于M的整数。

2.如权利要求1所述的发电设备的保护装置，其特征在于，所述第一处理器为分散控制系统DCS。

3.如权利要求1所述的发电设备的保护装置，其特征在于，所述开关模块为设有多个开关的继电器。

4.如权利要求1所述的发电设备的保护装置，其特征在于，所述第二处理器为电气保护屏。

5.如权利要求1-4任一项所述的发电设备的保护装置，其特征在于，N为3，3个所述开关模块分别为第一开关模块、第二开关模块及第三开关模块；

所述第一开关模块的控制端与所述第一处理器的第一开关模块控制端连接，所述第二开关模块的控制端与所述第一处理器的第二开关模块控制端连接，所述第三开关模块的控制端与所述第一处理器的第三开关模块控制端连接；

所述第一开关模块、所述第二开关模块及所述第三开关模块均包括第一开关和第二开关，各个所述第一开关及各个所述第二开关用于在与自身对应的所述开关模块闭合时闭合；

所述第二处理器的第一信号输入端与所述第一开关模块的第一开关的第一端和第二开关模块的第二端以及所述第二开关模块的第一开关的第一端连接；

所述第二处理器的第二信号输入端与所述第二开关模块的第二开关的第二端以及所述第三开关模块的第一开关的第二端和第二开关的第二端连接；

所述第一开关模块的第一开关的第二端与所述第二开关模块的第二开关的第一端连接；

所述第一开关模块的第二开关的第二端与所述第三开关模块的第一开关的第一端连接；

所述第二开关模块的第二开关的第二端与所述第三开关模块的第二开关的第一端连接；

所述第二处理器具体用于在所述第一开关模块、所述第二开关模块及所述第三开关模块中任意两个所述开关模块中的第一开关及第二开关闭合时控制所述发电机停止工作，并向所述第一处理器发送所述发电机停止工作的信号。

6.如权利要求1-4任一项所述的发电设备的保护装置，其特征在于，还包括电源；

所述第一处理器包括：

控制信号输出端与汽轮机的控制端连接，触点控制端与N个触点的控制端连接，信号输入端与所述第二处理器的信号输出端连接的控制单元，用于在检测到所述汽轮机故障时控制各个所述触点闭合，并在所述发电机停止工作时控制所述汽轮机停止工作；

第一端均与所述电源的第一输出端连接，第二端一一对应为所述第一处理器的N个开关模块控制端分别与N个所述开关模块的第一电源输入端连接的N个所述触点，用于在闭合时控制与自身连接的所述开关模块上电，从而控制与自身连接的所述开关模块闭合；

各个所述开关模块的第一电源输入端为自身的控制端，各个所述开关模块的第二电源输入端与电池的第二输出端连接。

7.如权利要求6所述的发电设备的保护装置，其特征在于，所述电源为不间断电源UPS。

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