本發(fā)明涉及一種高水頭混流式大型機組的開停機流程，屬于水輪機控制方法。

背景技術(shù)：

大型水輪發(fā)電機組由于其機身體積大、出力大，加上外圍輔助設(shè)備多，導(dǎo)致其控制難度大大提升，而且水輪發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中往往起到削峰填谷的作用，導(dǎo)致其開停機頻繁，必須要保證開停機時的安全、經(jīng)濟和可靠性。開停機系統(tǒng)流程的準確性能夠最大程度的保護機組及其外圍設(shè)備，保證機組的效率與效益，減少人為操作步驟，增加過程自動控制，能夠有效避免帶故障操作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有大型混流式水輪電機開停機過程中的不足，提升其開停機過程的自動化水平及準確性，本設(shè)計提供可靠、全面的開停機過程控制流程，該流程實用性強，能夠最大程度的減少開停機時間。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：一種高水頭混流式大型機組的開機流程，它包括以下步驟：

步驟一，機組停機備用態(tài)，并檢測開機條件是否滿足：發(fā)令至機組冷卻水啟動、至機組空轉(zhuǎn)、至機組空載、至機組同期并網(wǎng)、至假同期并網(wǎng)五種令，同時檢測1各條件滿足，否則流程提示錯誤并退出；

步驟二，開機至冷卻設(shè)備運行：啟動機組技術(shù)供水和主變技術(shù)供水，檢測機組、主變技術(shù)供水加壓泵投入運行，冷卻水壓力、流量值正常及冷卻器無故障。如操作失敗或故障則流程退出；如開機令為至冷卻水啟動則執(zhí)行至此流程退出；

步驟三，開機至啟動輔助設(shè)備：退出發(fā)電機機坑加熱器、投入推導(dǎo)及上導(dǎo)油霧吸收裝置、投入集電環(huán)碳粉吸收裝置；如操作失敗或故障則流程退出；

步驟四，開機至啟動液壓系統(tǒng)：啟動調(diào)速器及筒開閥液壓系統(tǒng)、退出機組蠕動探測裝置、撤出風(fēng)閘制動裝置，檢測壓力油罐壓力及液位正常后，開機流程執(zhí)行下一步操作，同時執(zhí)行開筒形閥操作；如筒形閥本身置于全開位則不執(zhí)行；如操作失敗或故障則流程退出；

步驟五，開機至投高壓油頂起系統(tǒng)：啟動高壓油泵建油膜、檢測高壓油頂起壓力正常，如操作失敗或故障則流程退出；

步驟六，開機至檢測筒形閥已全開：檢測筒形閥開度已全開且無故障，如筒形閥仍在開啟過程中，則等待計時。如操作失敗或故障則流程退出。

步驟七，開機至拔鎖錠：退出調(diào)速器鎖錠裝置，同時檢測高壓油頂起系統(tǒng)油流總管高壓油流量及壓力正常，檢測制動風(fēng)閘為復(fù)位態(tài)，如操作失敗或故障則流程退出。

步驟八，開機至開調(diào)速器開機：停高壓油泵運行，復(fù)歸調(diào)速停機電磁閥，如檢測調(diào)速器液壓系統(tǒng)停機電磁閥未復(fù)歸則報警等待處理，調(diào)速器開機時監(jiān)視轉(zhuǎn)速上升至空轉(zhuǎn)態(tài)。如操作失敗或故障則流程退出，如開機令為至機組空轉(zhuǎn)則執(zhí)行至此流程退出；

步驟九，開機至投勵磁：投入勵磁系統(tǒng)，檢測發(fā)電機定子電壓>90％且調(diào)速器無嚴重故障。如操作失敗或故障則流程退出，如開機令為至機組空載則執(zhí)行至此流程退出；

步驟十，開機至并網(wǎng)：投斷路器同期合閘電源、投入自動準同期裝置，如自動同期裝置故障剛流程退出。監(jiān)視斷路器同期合閘后，退出自動準同期裝置、投入機組有功閉環(huán)和無功閉環(huán)。機組順利并網(wǎng)，開機流程結(jié)束。如機組開機令至假同期合閘并網(wǎng)，則檢測發(fā)電機出口隔離刀閘狀態(tài)。

一種高水頭混流式大型機組的停機流程，它包括以下步驟：

步驟一，機組并網(wǎng)運行態(tài)，正常停機條件滿足：機組停機令至機組停機至空載、機組停機至空轉(zhuǎn)、機組停機至水系統(tǒng)運行、機組停機至全停四種令，同時檢測各條件滿足，否則流程提示錯誤并退出；

步驟二，停機減負荷：退出機組AGC、AVC，設(shè)定機組有功和無功值，監(jiān)視機組出力緩慢降低至設(shè)定值。如操作失敗或故障則流程退出；

步驟三，停機至機組解列：跳開發(fā)電機出口GCB開關(guān)。如操作失敗或故障則流程退出，如停機令為至機組空載則執(zhí)行至此流程退出；

步驟四，停機至機組停勵磁系統(tǒng)：整流柜逆變動作，跳開交流滅磁開關(guān)，合上直流滅磁開關(guān)，監(jiān)視發(fā)電機機端電壓降低。如操作失敗或故障則流程退出，如停機令為至機組空轉(zhuǎn)則執(zhí)行至此流程退出；

步驟五，停機至機組停調(diào)速器：投入調(diào)速器停機電磁閥、投高壓油頂起裝置，監(jiān)視導(dǎo)葉全關(guān)或<＝1％、轉(zhuǎn)速<15％。當導(dǎo)葉全關(guān)或開度監(jiān)視<＝1％，同時落筒形閥使能標志投入時，則執(zhí)行落筒形閥操作。如操作失敗或故障則流程退出；

步驟六，停機至機組投風(fēng)閘，風(fēng)閘制動腔充氣、投制動粉塵吸收裝置，監(jiān)視機組轉(zhuǎn)速<1％，如操作失敗或故障則流程退出；

步驟七，停機至機組投調(diào)速器鎖錠：投入調(diào)速器鎖錠裝置，停水導(dǎo)外循環(huán)油泵，如操作失敗或故障致本步流程超時，則直接執(zhí)行下一步；

步驟八，停機至機組投蠕動探測：投入機組蠕動探測裝置，如操作失敗或故障則流程退出；

步驟九，停機至機組停高壓油系統(tǒng)：退出高壓油頂起油泵，如操作失敗或故障致本步流程超時，則直接執(zhí)行下一步；

步驟十，停機至機組停液壓系統(tǒng)及輔助設(shè)備：停液壓系統(tǒng)、撤風(fēng)閘、退出制動及碳粉吸收裝置、退推導(dǎo)及上導(dǎo)油霧吸收裝置、投機坑加熱器。如操作失敗或故障致本步流程超時，則直接執(zhí)行下一步。同時落筒形閥使能標志未投入時，如機組停機令至機組技術(shù)供水運行則執(zhí)行至此流程退出；

步驟十一，機組停機至筒形閥狀態(tài)監(jiān)視：筒形閥使能標志投入，筒形閥全開。如筒形閥全關(guān)操作失敗或故障超時，則直接執(zhí)行下一步；

步驟十二，機組停機至停機組技術(shù)供水：如停機令為至機組技術(shù)供水運行則此項執(zhí)行至此流程退出。如停機令為至機組全停，則停機組技術(shù)供水。如操作失敗或故障致本步流程超時，則直接執(zhí)行下一步，停機流程結(jié)束。

本發(fā)明有如下有益效果：

本發(fā)明的高水頭混流式大型機組的開機流程的準確性能夠最大程度的保護機組及其外圍設(shè)備，保證機組的效率與效益，減少人為操作步驟，增加過程自動控制，能夠有效避免帶故障操作。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

圖1是本發(fā)明開機流程圖。

圖2是本發(fā)明停機流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式做進一步的說明。

實施例1：

如圖1，一種高水頭混流式大型機組的開機流程，它包括以下步驟：

步驟一，機組停機備用態(tài)，并檢測開機條件是否滿足：發(fā)令至機組冷卻水啟動、至機組空轉(zhuǎn)、至機組空載、至機組同期并網(wǎng)、至假同期并網(wǎng)五種令，同時檢測1各條件滿足，否則流程提示錯誤并退出；

步驟二，開機至冷卻設(shè)備運行：啟動機組技術(shù)供水和主變技術(shù)供水，檢測機組、主變技術(shù)供水加壓泵投入運行，冷卻水壓力、流量值正常及冷卻器無故障。如操作失敗或故障則流程退出；如開機令為至冷卻水啟動則執(zhí)行至此流程退出；

步驟三，開機至啟動輔助設(shè)備：退出發(fā)電機機坑加熱器、投入推導(dǎo)及上導(dǎo)油霧吸收裝置、投入集電環(huán)碳粉吸收裝置；如操作失敗或故障則流程退出；

步驟四，開機至啟動液壓系統(tǒng)：啟動調(diào)速器及筒開閥液壓系統(tǒng)、退出機組蠕動探測裝置、撤出風(fēng)閘制動裝置，檢測壓力油罐壓力及液位正常后，開機流程執(zhí)行下一步操作，同時執(zhí)行開筒形閥操作；如筒形閥本身置于全開位則不執(zhí)行；如操作失敗或故障則流程退出；

步驟五，開機至投高壓油頂起系統(tǒng)：啟動高壓油泵建油膜、檢測高壓油頂起壓力正常，如操作失敗或故障則流程退出；

步驟六，開機至檢測筒形閥已全開：檢測筒形閥開度已全開且無故障，如筒形閥仍在開啟過程中，則等待計時。如操作失敗或故障則流程退出。

步驟七，開機至拔鎖錠：退出調(diào)速器鎖錠裝置，同時檢測高壓油頂起系統(tǒng)油流總管高壓油流量及壓力正常，檢測制動風(fēng)閘為復(fù)位態(tài)，如操作失敗或故障則流程退出。

步驟八，開機至開調(diào)速器開機：停高壓油泵運行，復(fù)歸調(diào)速停機電磁閥，如檢測調(diào)速器液壓系統(tǒng)停機電磁閥未復(fù)歸則報警等待處理，調(diào)速器開機時監(jiān)視轉(zhuǎn)速上升至空轉(zhuǎn)態(tài)。如操作失敗或故障則流程退出，如開機令為至機組空轉(zhuǎn)則執(zhí)行至此流程退出；

步驟九，開機至投勵磁：投入勵磁系統(tǒng)，檢測發(fā)電機定子電壓>90％且調(diào)速器無嚴重故障。如操作失敗或故障則流程退出，如開機令為至機組空載則執(zhí)行至此流程退出；

步驟十，開機至并網(wǎng)：投斷路器同期合閘電源、投入自動準同期裝置，如自動同期裝置故障剛流程退出。監(jiān)視斷路器同期合閘后，退出自動準同期裝置、投入機組有功閉環(huán)和無功閉環(huán)。機組順利并網(wǎng)，開機流程結(jié)束。如機組開機令至假同期合閘并網(wǎng)，則檢測發(fā)電機出口隔離刀閘狀態(tài)。

實施例2：

如圖2，一種高水頭混流式大型機組的停機流程，它包括以下步驟：

步驟一，機組并網(wǎng)運行態(tài)，正常停機條件滿足：機組停機令至機組停機至空載、機組停機至空轉(zhuǎn)、機組停機至水系統(tǒng)運行、機組停機至全停四種令，同時檢測各條件滿足，否則流程提示錯誤并退出；

步驟二，停機減負荷：退出機組AGC、AVC，設(shè)定機組有功和無功值，監(jiān)視機組出力緩慢降低至設(shè)定值。如操作失敗或故障則流程退出；

步驟三，停機至機組解列：跳開發(fā)電機出口GCB開關(guān)。如操作失敗或故障則流程退出，如停機令為至機組空載則執(zhí)行至此流程退出；

步驟四，停機至機組停勵磁系統(tǒng)：整流柜逆變動作，跳開交流滅磁開關(guān)，合上直流滅磁開關(guān)，監(jiān)視發(fā)電機機端電壓降低。如操作失敗或故障則流程退出，如停機令為至機組空轉(zhuǎn)則執(zhí)行至此流程退出；

步驟五，停機至機組停調(diào)速器：投入調(diào)速器停機電磁閥、投高壓油頂起裝置，監(jiān)視導(dǎo)葉全關(guān)或<＝1％、轉(zhuǎn)速<15％。當導(dǎo)葉全關(guān)或開度監(jiān)視<＝1％，同時落筒形閥使能標志投入時，則執(zhí)行落筒形閥操作。如操作失敗或故障則流程退出；

步驟六，停機至機組投風(fēng)閘，風(fēng)閘制動腔充氣、投制動粉塵吸收裝置，監(jiān)視機組轉(zhuǎn)速<1％，如操作失敗或故障則流程退出；

步驟七，停機至機組投調(diào)速器鎖錠：投入調(diào)速器鎖錠裝置，停水導(dǎo)外循環(huán)油泵，如操作失敗或故障致本步流程超時，則直接執(zhí)行下一步；

步驟八，停機至機組投蠕動探測：投入機組蠕動探測裝置，如操作失敗或故障則流程退出；

步驟九，停機至機組停高壓油系統(tǒng)：退出高壓油頂起油泵，如操作失敗或故障致本步流程超時，則直接執(zhí)行下一步；

步驟十，停機至機組停液壓系統(tǒng)及輔助設(shè)備：停液壓系統(tǒng)、撤風(fēng)閘、退出制動及碳粉吸收裝置、退推導(dǎo)及上導(dǎo)油霧吸收裝置、投機坑加熱器。如操作失敗或故障致本步流程超時，則直接執(zhí)行下一步。同時落筒形閥使能標志未投入時，如機組停機令至機組技術(shù)供水運行則執(zhí)行至此流程退出；

步驟十一，機組停機至筒形閥狀態(tài)監(jiān)視：筒形閥使能標志投入，筒形閥全開。如筒形閥全關(guān)操作失敗或故障超時，則直接執(zhí)行下一步；

步驟十二，機組停機至停機組技術(shù)供水：如停機令為至機組技術(shù)供水運行則此項執(zhí)行至此流程退出。如停機令為至機組全停，則停機組技術(shù)供水。如操作失敗或故障致本步流程超時，則直接執(zhí)行下一步，停機流程結(jié)束。

進一步的，當流程執(zhí)行過程中設(shè)備狀態(tài)不明或故障超時時，開機流程自動退出，停機流程根據(jù)故障設(shè)備及視對機組的影響大小來決定繼續(xù)執(zhí)行下一步或停機失敗退出。

進一步的，開停機前要求啟動高壓油泵在推力瓦與靜板間建立油膜，防止低轉(zhuǎn)速下干摩擦燒推力瓦。

進一步的，開機啟動液壓系統(tǒng)時并行操作開啟筒形閥；停機導(dǎo)葉導(dǎo)葉全關(guān)或開度監(jiān)視<＝1％，同時落筒形閥使能標志投入時，執(zhí)行關(guān)閉筒形閥操作。將筒形閥操作提前與其它系統(tǒng)并行操作可節(jié)省全開全關(guān)筒形閥的等待時間。

進一步的，調(diào)速器及筒形閥油泵、主變及機組技術(shù)供水加壓泵、高壓油泵等機組泵采用運行次數(shù)進行自動輪換，現(xiàn)地控制器對泵的運行次數(shù)進行統(tǒng)計，判斷泵的工作方式均在自動位，如僅一臺在自動位，則控制器僅啟動自動泵，不計數(shù)。如開機過程中主啟臺泵啟動失敗故障退出時，備用泵自動啟動。

進一步的，調(diào)速器轉(zhuǎn)速、接力器開度、發(fā)電機電壓、電流、頻率等重要監(jiān)視信號都采用冗余設(shè)計。機械設(shè)備位置、狀態(tài)斷據(jù)則采用節(jié)點信號配合模擬及電氣信號相配合。機組準備開停機前，各開停機令條件滿足，狀態(tài)指示燈正常。各系統(tǒng)通過采集電氣或機械節(jié)點信號；液位、壓力、流量、溫度、轉(zhuǎn)速等模擬信號；電壓、電流、頻率等電氣信號；PLC系統(tǒng)、電源、控制方式、通信、保護等工作控制信號，反饋至監(jiān)控系統(tǒng)作為開停機狀態(tài)條件判據(jù)。

進一步的，包括機組開、停機至水系統(tǒng)運行、空轉(zhuǎn)、空載、并網(wǎng)/全停；涉及設(shè)備有發(fā)電機、水輪機、主變、勵磁系統(tǒng)等主設(shè)備和技術(shù)供水冷卻系統(tǒng)、調(diào)速器及筒形閥液壓系統(tǒng)、高壓油系統(tǒng)及其它外圍輔助設(shè)備等，涵蓋了多數(shù)大型混流式水輪發(fā)電機主、輔設(shè)備。

本發(fā)明采用科學(xué)合理的開機順序控制，優(yōu)化了開機流程及過程控制，消除大型混流式水輪發(fā)電機在開、停機中存在的安全隱患，可實現(xiàn)水輪發(fā)電機組安全合理的運行。

本發(fā)明特征在于：所述開停機流程由現(xiàn)地LCU通過控制并采集各主、輔設(shè)備PLC及I/O狀態(tài)，再由光纖通訊網(wǎng)絡(luò)上送監(jiān)控系統(tǒng)并接收操作員站指令，實現(xiàn)遠程監(jiān)控及控制。根據(jù)設(shè)定的開停機流程，在設(shè)備狀態(tài)邏輯滿足的情況下逐步自動完成。

本發(fā)明能很好的解決現(xiàn)有大型水輪發(fā)電機組自動化開停機過程控制，減少開停機過程中的人為干預(yù)，確保安全和效率，節(jié)約開停機時間。

實施3：

一種高水頭混流式大型機組的開、停機流程中檢測項目：

開機條件：

停機條件：

通過上述的說明內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識。