一种水轮发电机组调速系统主配压阀拒动测量装置及其控制方法与流程

一种水轮发电机组调速系统主配压阀拒动测量装置及其控制方法

背景技术：

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

水轮机调速系统作为水电站的核心控制设备，对机组的正常运行以及电网等的稳定密切相关。而主配压阀作为调速系统的执行元件，在整个液压系统中起到核心作用，主配压阀的精确测量及控制，对系统频率的稳定、带负荷运行以及相关油压装置等控制系统起到至关重要的作用。主配压阀拒动信号作为电厂事故停机流程的重要判断条件之一，对其准确的判断是保护机组及电网的重要手段。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高了判断的可靠性，降低了信号误报的风险的水轮发电机组调速系统主配压阀拒动测量装置及其控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水轮发电机组调速系统主配压阀拒动测量装置，具有：

cpu模块；

开关量输入模块，与所述cpu模块电连接，所述开关量输入模块检测主配位置开关状态；

模拟量输入模块，与所述cpu模块电连接，所述模拟量输入模块输入数据包括导叶开度、机组频率和主配位移；

开关量输出模块，与所述cpu模块电连接，所述开关量输出模块能够输出主配拒动信号。

判断模块包括串联的主配位移开关判断模块、机组转速是否超过额定转速的115％判断模块和导叶开度是否在空载开度以上判断模块；还包括辅助判断模块，所述辅助判断模块包括串联的控制电压判断模块和主配位移判断模块；所述辅助判断模块与所述主配位移开关判断模块并联。

主配位移通过主配位移传感器测量，所述主配位移传感器设置在主配阀芯上。

如果关方向电压为正，主配关方向位移为正；当机组转速超过额定转速的115％，若此时主配压阀处于拒动状态，则控制电压输出为正，主配位移为0或者较小的正值，则根据控制电压判断模块+主配位移判断模块，结合机组转速超过额定转速的115％+导叶开度在空载开度以上进行判断，输出主配拒动信号。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，提高了判断的可靠性，降低了信号误报的风险。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的水轮发电机组调速系统主配压阀拒动测量装置的控制原理图；

图2为图1的水轮发电机组调速系统主配压阀拒动测量装置的电气原理图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1-2，一种水轮发电机组调速系统主配压阀拒动测量装置，具有：

cpu模块；

开关量输入模块，与cpu模块电连接，开关量输入模块检测主配位置开关状态；

模拟量输入模块，与cpu模块电连接，模拟量输入模块输入数据包括导叶开度、机组频率和主配位移；

开关量输出模块，与cpu模块电连接，开关量输出模块能够输出主配拒动信号。

判断模块包括串联的主配位移开关判断模块、机组转速是否超过额定转速的115％判断模块和导叶开度是否在空载开度以上判断模块；还包括辅助判断模块，辅助判断模块包括串联的控制电压判断模块和主配位移判断模块；辅助判断模块与主配位移开关判断模块并联。

主配位移通过主配位移传感器测量，主配位移传感器设置在主配阀芯上。

装置包括模拟量采集模块、cpu模块、开关量输入模块、开关量输出模块。模拟量采集模块输入的信号有导叶开度信号、机组频率信号、主配压阀位移传感器信号；开关量输入信号有主配位置开关信号；开关量输出信号有主配拒动信号。

采用主配位置开关+115％以上转速+空载开度以上进行一级过速的判断，当同时满足以上三个条件时，调速系统收到监控系统紧急停机令时动作事故配压阀关闭导叶。这个过程是在机组甩负荷或者发电工况频率出现异常转速升高时，调速系统根据频率和开度的关系进行主配压阀的关闭控制。此时系统依赖于主配位置开关的状态，主配位置开关的可靠性对判断主配拒动信号的可靠有影响。

因此增加主配位移判断模块。假定关方向电压为正，主配关方向位移为正。当机组转速超过115％，若此时主配压阀处于拒动状态，则控制电压输出为正，主配位移为0或者较小的正值，则根据控制电压+主配位移，结合115％+空载开度以上进行综合判断，输出主配拒动信号。一方面实现了主配位置开关(开关量)和主配位移传感器(模拟量)两种方式的冗余判断，另一方面解决了当主配位移行程较小时，主配位置开关动作不可靠的问题。

装置包括模拟量采集模块、cpu模块、开关量输入模块、开关量输出模块。模拟量采集模块输入的信号有导叶开度信号、机组频率信号、主配压阀位移传感器信号；开关量输入信号有主配位置开关信号；开关量输出信号有主配拒动信号。采集信号完整，装置独立于调速系统之外，系统更加可靠。

主配位置开关：监测主配阀芯位移的微动开关(开关量)；主配位移传感器：监测主配阀芯位移的模拟量传感器。

实现了主配拒动信号的冗余判断控制，增强了判断的稳定性和可靠性，实现了不依靠主配位置开关进行判断的纯电气控制判断。

采用上述的方案后，提高了判断的可靠性，降低了信号误报的风险。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种水轮发电机组调速系统主配压阀拒动测量装置及其控制方法，具有：CPU模块；开关量输入模块，与CPU模块电连接，开关量输入模块检测主配位置开关状态；模拟量输入模块，与CPU模块电连接，模拟量输入模块输入数据包括导叶开度、机组频率和主配位移；开关量输出模块，与CPU模块电连接，开关量输出模块能够输出主配拒动信号，提高了判断的可靠性，降低了信号误报的风险。

技术研发人员：吴卫东;蔡卫江;邢红超;荣红;谢加荣;吴春旺;姚尧;陈逸鸣;任威;卢玉林
受保护的技术使用者：安徽响水涧抽水蓄能有限公司;南瑞集团有限公司;国家电网有限公司;国网新源控股有限公司
技术研发日：2018.12.31
技术公布日：2019.04.12