一种大型水电站筒形阀下滑至事故位的保护停机方法与流程

本发明涉及水轮机，尤其涉及一种大型水电站筒形阀下滑至事故位的保护停机方法。

背景技术：

1、水轮机筒形阀是一种新型进水控制阀门，常用于高水头水电站，其布置在水轮发电机组活动导叶与座环固定导叶之间，只处于全开或全关位置，不作流量调节用。当机组发生飞逸或导水机构失灵不能关闭等事故时，可动水关闭筒形阀停机；在正常停机导叶关闭后，可静水关闭筒形阀。

2、根据筒形阀动作特点及功能：正常情况下，筒形阀为全开/全关两位型设备，没有中间位置状态。同时筒形阀全开后，其接力器下腔持续供压保持其在全开位置，无下滑的可能，因此未设计下滑提升逻辑。目前仅设计远方手动紧急关闭筒形阀功能，筒形阀事故下滑后无报警信号，不触发事故停机，运行人员通过应急处置预案进行故障处置。一旦出现筒形阀异常下滑，发电机组还保持运行，则需要大幅度开启导叶以满足出力稳定的要求，可能导致水力发电机组出力异常、机械振动加大，可能对机械结构造成永久性伤害，严重时导致事故扩大，严重危害水电站安全稳定运行。根据《水轮发电机组自动化元件(装置)及其系统基本技术条件》和《水力发电厂自动化设计技术规范》相关条款规定，筒形阀下滑至事故位时，应发出报警信号并触发停机流程。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种大型水电站筒形阀下滑至事故位的保护停机方法，本发明基于计算机监控系统，在机组lcu(现地控制单元)程序中增加筒形阀下滑至事故位保护逻辑，实现筒形阀异常下滑至事故位时发出报警信号并触发停机流程。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种大型水电站筒形阀下滑至事故位的保护停机方法，当以下六个条件同时满足时筒形阀下滑至事故位报警信号动作，此时若筒形阀下滑事故位停机保护软压板已投入，延时5秒将触发二类机械事故停机；

4、条件一：筒形阀下滑至50％全开开度，由以下四个判据触发：筒形阀位移模拟量＜50％全开开度，筒形阀下滑至95％全开开度(报警值)且筒形阀下滑至50％全开开度(动作值)通过开关量输出至监控系统lcu；当以上模拟量、开关量均满足时且筒形阀位移通道无故障，则条件一满足；

5、条件二：无关闭筒形阀流程启动命令：当远方关闭筒形阀令或紧急手动落筒形阀令任意一个命令为1时，sr触发器s端输入为1；此时筒形阀全关态为0且筒形阀位移<3％全开开度为0，且远方开启筒形阀令为0，sr触发器r端输入为0，sr触发器输出为1，取反后不会报出筒形阀下滑至事故位信号；

6、条件三：无开启筒形阀流程启动命令：当远方开启筒形阀令为1，sr触发器s端输入为1；此时筒形阀全开态为0且筒形阀位移>97％全开开度为0，或远方关闭筒形阀令为0，或紧急手动落筒形阀令为0，sr触发器r端输入为0，sr触发器输出为1，取反后不会报出筒形阀下滑至事故位信号；

7、条件四和条件五限定了筒形阀不在全开状态和筒形阀不在全关状态时才能输出筒形阀下滑至事故位信号；

8、条件六加入转速闭锁，即机组转速不小于10％额定转速时筒形阀下滑至事故位信号才能报出。

9、进一步方案为，所述筒形阀位移模拟量＜50％全开开度是根据6个接力器位移进行综合计算后得出的平均值，避免了单个接力器跳变、故障的影响，反应筒形阀的实际开度。

10、进一步方案为，所述条件二和条件三限定机组无关闭或开启筒形阀流程启动命令时，筒形阀下滑至事故位信号才能报出；防止机组开停机过程中筒形阀正常提升或下落时输出报警信号，触发停机流程。

11、进一步方案为，当六个条件同时满足时同时设置筒形阀下滑事故位停机保护软压板，用以提高保护动作可靠性。

12、本发明的有益效果在于：

13、本发明逻辑清晰完备：条件一中筒形阀下滑至50％全开开度中，既设置了95％的报警值，也设置了50％的动作值，且判断了筒形阀位移通道是否故障；条件二和三设置了无开启筒形阀流程或关闭筒形阀流程启动命令的情况，避免正常开关筒形阀过程中触发停机流程；条件六增加了机组状态，进一步避免了误动停机流程。

14、本发明中设置了筒形阀下滑事故位停机保护软压板，用户可在计算机监控系统中灵活控制筒形阀下滑至事故位触发停机流程的功能。机组处于运行或停机备用状态时，筒形阀下滑事故位停机保护软压板保持投入，使筒形阀下滑事故位停机保护功能始终处于投入状态；当机组在停机状态消缺或者检修时，可将筒形阀下滑事故位停机保护软压板退出，防止保护误动作；也可用于模拟筒形阀持续下滑至50％，检查机组lcu是否正确收到报警信号。

15、本发明在计算机监控系统中设置“筒形阀下滑事故位停机保护软压板”，用户可以灵活控制筒形阀下滑至事故位触发停机流程的功能。

16、本发明设置筒形阀下滑至事故位触发二类机械事故停机延时定值，防止信号抖动输出误动作停机流程，提高停机保护可靠性。

技术特征：

1.一种大型水电站筒形阀下滑至事故位的保护停机方法，其特征在于，当以下六个条件同时满足时筒形阀下滑至事故位报警信号动作，此时若筒形阀下滑事故位停机保护软压板已投入，延时5秒将触发二类机械事故停机；

2.如权利要求1所述的一种大型水电站筒形阀下滑至事故位的保护停机方法，其特征在于，所述筒形阀位移模拟量＜50％全开开度是根据6个接力器位移进行综合计算后得出的平均值，避免了单个接力器跳变、故障的影响，反应筒形阀的实际开度。

3.如权利要求1所述的一种大型水电站筒形阀下滑至事故位的保护停机方法，其特征在于，所述条件二和条件三限定机组无关闭或开启筒形阀流程启动命令时，筒形阀下滑至事故位信号才能报出；防止机组开停机过程中筒形阀正常提升或下落时输出报警信号，触发停机流程。

4.如权利要求1所述的一种大型水电站筒形阀下滑至事故位的保护停机方法，其特征在于，当六个条件均满足时同时设置筒形阀下滑事故位停机保护软压板，用以提高保护动作可靠性。

技术总结
本发明公开了一种大型水电站筒形阀下滑至事故位的保护停机方法，条件一设置了95％的报警值，也设置了50％的动作值，且判断了筒形阀位移通道是否故障；条件二和三设置了无开启筒形阀流程或关闭筒形阀流程启动命令的情况，避免正常开关筒形阀过程中触发停机流程；条件六增加了机组状态，进一步避免了误动停机流程。本发明设置筒形阀下滑至事故位触发二类机械事故停机延时定值，防止信号抖动输出误动作停机流程，提高停机保护可靠性。

技术研发人员：倪航,伍俊杰,解靖,李应斌
受保护的技术使用者：三峡金沙江川云水电开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15