一種安全、可靠的燈泡貫流式水輪發(fā)電機開、停機控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明公開一種水輪發(fā)電機控制方法,特別是一種安全、可靠的燈泡貫流式水輪發(fā)電機開、停機控制方法。
【背景技術】
[0002]由于燈泡貫流式水輪發(fā)電機具有結構緊湊、過流能力強、過流通道水力損失小、效率高等優(yōu)點,是目前開發(fā)低水頭水力資源首選的發(fā)電機組類型;但由于其特殊結構,導致機組開停機時安全風險較大,控制較復雜,需配置較多的輔助設備,如通風冷卻系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、液壓油系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、技術供水、排水系統(tǒng)等設備。因此開、停機和運行過程中對水輪機及其輔助設備的監(jiān)視、控制和保護是燈泡貫流式水輪發(fā)電機安全、經(jīng)濟、可靠運行的前提條件。
[0003]由于燈泡貫流式水輪發(fā)電機開停機控制主要是開關量的邏輯順序控制,因此采用可編程邏輯控制器(PLC)及觸摸屏能很好地滿足控制、保護、狀態(tài)監(jiān)視的要求;采用PLC控制時,控制程序是保證機組開停機過程安全可靠的必要條件。
[0004]常規(guī)技術中,燈泡貫流式水輪發(fā)電機開停機的控制過程安排不合理,存在一定的運行事故隱患。主要問題是開機過程中輔助設備投入順序不合理、程序條件執(zhí)行條件判斷不完善;停機、事故停機及緊急停機過程如出現(xiàn)被控設備故障時無法安全可靠停機、造成事故擴大或二次事故。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對上述提到的現(xiàn)有技術中的燈泡貫流式水輪發(fā)電機開停機的控制過程安排不合理的缺點,本發(fā)明提供一種新的安全、可靠的燈泡貫流式水輪發(fā)電機開、停機控制方法,其采用科學合理的開機和停機的順序控制,可實現(xiàn)燈泡貫流式水輪發(fā)電機安全合理的運行。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是:一種安全、可靠的燈泡貫流式水輪發(fā)電機開、停機控制方法,該方法包括開機控制部分和停機控制部分,
[0007]開機控制部分包括下述步驟:
[0008]步驟SA1:開潤滑油電動閥,判斷潤滑油電動閥是否開全,如收到潤滑油閥全開信號,則執(zhí)行步驟SA2,否則報警及終止開機程序;
[0009]步驟SA2:開潤滑油栗,如果潤滑油栗開啟及運行正常,則執(zhí)行步驟SA3,否則報警及終止開機程序;
[0010]步驟SA3:開冷卻水電動閥,在設定的時間內(nèi),如卻水電動閥開啟不正常則終止開機并報警,如正常開啟,則執(zhí)行步驟SA4 ;
[0011]步驟SA4:開啟冷卻水栗,如果冷卻水栗開啟及運行正常,則執(zhí)行步驟SA5,否則報警及終止開機程序;
[0012]步驟SA5:開啟主軸密封水電動閥,如果密封水電動閥開啟不正常,則啟動報警程序,同時終止開機,如果密封水電動閥開啟正常,則執(zhí)行步驟SA6 ;
[0013]步驟SA6:控制主軸密封圍帶放氣,如果主軸密封圍放氣操作不成功,則啟動報警程序,并終止開機,如密封圍帶放氣操作成功,則執(zhí)行步驟SA7 ;
[0014]步驟SA7,投入高壓頂起栗,如果高壓頂起栗投入不正常,則啟動報警程序,同時終止開機,如果高壓頂起栗投入正常,則執(zhí)行步驟SA8 ;
[0015]步驟SA8,合上合位滅磁開關,如果合位滅磁開關未合上,則啟動報警,同時終止開機,如合位滅磁開關成功合上,則執(zhí)行步驟SA9 ;
[0016]步驟SA9,投入機組冷卻風機,如果機組冷卻風機未全部投入,則啟動報警,同時終止開機,如果機組冷卻風機全部投入,則執(zhí)行步驟SA10 ;
[0017]步驟SA10,執(zhí)行退出接力器鎖定裝置,如果接力器鎖定裝置未退出,則啟動報警并終止開機,如果接力器鎖定裝置成功退出,則執(zhí)行步驟SA11 ;
[0018]步驟SA11,執(zhí)行機械制動松閘,如果機械制動松閘故障,啟動報警,并終止開機,如果機械制動松閘成功,則執(zhí)行步驟SA12 ;
[0019]步驟SA12,執(zhí)行調速器啟動水輪機,如果調速器啟動水輪不正常則啟動報警,且終止開機,如啟動正常后,當機組轉速接近額定轉速成時,執(zhí)行步驟SA13 ;
[0020]步驟SA13,執(zhí)行投勵磁和退出高壓頂起,如果投勵磁起勵不成功,則啟動報警并終止開機,如果投勵磁起勵成功,則執(zhí)行步驟SA14,
[0021]步驟SA14,同期并網(wǎng)操作,采用手動或自動同期方式通過控制開關選擇;
[0022]停機控制部分包括下述步驟:
[0023]步驟SB1,減負荷操作,當收到正常停機指令時,程序啟動停機計時器,同時發(fā)出減有功、無功指令,在設定的時間內(nèi)有功、無功不能自動減至空載時,啟動正常停機減有功、無功故障信號,提醒操作人員處理,當在設定時間內(nèi)有功、無功減至空載時,執(zhí)行步驟SB2 ;當收到事故停機指令時,即啟動快速減有功和無功程序,其減負荷的脈寬要大于正常停機減負荷脈,快速將負荷減至空載,若在設定的時間內(nèi)未減至空載,在啟動報警程序的同時,無條件執(zhí)行步驟SB2 ;如果收到緊急事故停機令,則不經(jīng)過步驟SB1,直接跳轉至步驟SB2 ;
[0024]步驟SB2,跳發(fā)電機出口斷路器,若是正常停機跳發(fā)電機斷路器時,如延時時間內(nèi)未收到斷路器跳閘信號,則啟動正常停機斷路器未跳報警程序;若是事故或緊急事故跳發(fā)電機斷路器時,如延時時間內(nèi)未收到斷路器跳閘信號,執(zhí)行事故停機斷路器拒跳程序,輸出斷路器拒跳指令,跳開與事故機組有電氣連接的所以斷路器,當收到斷路器跳閘信號后,執(zhí)行步驟SB3 ;
[0025]步驟SB3,調速器操作及勵磁停機操作及高壓油頂起油栗操作,正常停機時,發(fā)出調速器正常停機指令,由調速器執(zhí)行正常停機指令,機組事故停機時,發(fā)出調速器事故停機指令,由調速器執(zhí)行事故停機指令;停機時高壓頂起油栗控制先投入交流油栗,如延時時間內(nèi)未收到交流油栗運行信號則啟動報警程序,同時啟動直流油栗,當交流栗投入后延時時間內(nèi)未收到高壓頂起油壓正常信號時將發(fā)出直流油栗投入的控制指令;勵磁控制首先發(fā)出勵磁逆變滅磁指令,延時時間內(nèi)未收到勵磁逆變失敗信號則判斷勵磁逆變成功,如收到勵磁失敗信號,則啟動報警程序,同時發(fā)出滅磁開關跳閘指令,通過滅磁開關滅磁;當執(zhí)行步驟SB3后,收到導葉全導、滅磁開關跳閘位置、機組轉速< 35% Ne時,執(zhí)行步驟SB4 ;
[0026]步驟SB4,機械制動,當執(zhí)行機械加閘后,通過延時判斷機械制動腔是否存在壓力來確定制動加閘是否動功,如果延時時間后制動腔壓力不正常則啟動報警程序,如壓力正常再進行轉速判斷,如壓力正常后延時轉速< 10% Ne,則執(zhí)行步驟SB5 ;
[0027]步驟SB5,關輔助設備,當程序執(zhí)行這些指令后,通過相關栗的拖動電機接觸器輔助觸點、相關閥的位置開關及氣壓來判斷指令的執(zhí)行情況,如延時時間后未收到反饋信號,則執(zhí)行報警,如果收到所有的反饋信號,則執(zhí)行步驟SB6 ;
[0028]步驟SB6,復歸停機,為開機做準備。
[0029]本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括:
[0030]所述的步驟SA2中,開潤滑油栗時,先開啟潤滑油主用油栗,如主用潤滑油栗未啟動,則控制執(zhí)行開啟備用栗,如備用栗控制程序無法執(zhí)行則啟動報警程序,同時終止開機程序。
[0031]所述的步驟SA2中,開潤滑油栗時,判斷開啟油栗執(zhí)行情況是采用發(fā)出指令后延時是否收被控設備運行信號來實現(xiàn),在潤滑油栗運行后,通過機組各推力軸承和徑向軸承進油及回油的流量信號來判斷機組潤滑油系統(tǒng)循環(huán)是否正常。
[0032]所述的步驟SA4,開啟冷卻水栗時,先投入王用冷卻水栗,如王用冷卻水栗未啟動,則執(zhí)行控制開啟備用栗,如備用栗開啟無法執(zhí)行則啟動報警程序,同時終止開機。
[0033]所述的步驟SA4,開啟冷卻水栗時,判斷主水栗執(zhí)行情況采用發(fā)出指令后延時是否收冷卻水栗運行信號來實現(xiàn);在冷卻水栗運行后,通過機組空氣冷卻器冷卻水出水的流量信號和油冷卻器冷卻水流量信號來判斷機組冷卻水系統(tǒng)循環(huán)是否正常。
[0034]所述的步驟SA5:開啟主軸密封水電動閥時,通過密封水電動閥的位置信號判斷電動閥是否正常開啟,通過密封水流量信號判斷密封水供水是否正常,兩個判斷條件需同時滿足。
[0035]所述的步驟SA6:控制主軸密封圍帶放氣時,執(zhí)行后通過密封圍帶的氣壓來判斷放氣操作是否成功,如密封圍帶氣壓存在,則啟動報警程序,并終止開機;如密封圍帶氣壓不存在,則判斷為密封圍帶放氣成功。
[0036]所述的步驟SA7,投入高壓頂起栗時,先投入高壓頂起交流栗,通過交流栗接觸器的輔助接點判斷其是否投入,若延時判斷交流栗未投入,則啟動投高壓頂起直流栗,若交流栗成功投入,延時判斷高壓油栗出口壓力是否正常,如不正常則啟動直流高壓油栗。
[0037]所述的步驟SA7,投入高壓頂起栗時,通過水輪機徑向軸承處的頂起壓力和發(fā)電機徑向軸承處的頂起壓力來判斷機組高壓油頂起是否正常,如以上兩頂起壓力在高壓油栗投入延時后任一壓力不正常,則判斷為啟動高壓油頂起故障,同時終止開機。
[0038]所述的步驟SA8,合上合