一种安全、可靠的灯泡贯流式水轮发电机开、停机控制方法
【技术领域】
[0001]本发明公开一种水轮发电机控制方法，特别是一种安全、可靠的灯泡贯流式水轮发电机开、停机控制方法。
【背景技术】
[0002]由于灯泡贯流式水轮发电机具有结构紧凑、过流能力强、过流通道水力损失小、效率高等优点，是目前开发低水头水力资源首选的发电机组类型；但由于其特殊结构，导致机组开停机时安全风险较大，控制较复杂，需配置较多的辅助设备，如通风冷却系统、润滑油系统、液压油系统、压缩空气系统、技术供水、排水系统等设备。因此开、停机和运行过程中对水轮机及其辅助设备的监视、控制和保护是灯泡贯流式水轮发电机安全、经济、可靠运行的前提条件。
[0003]由于灯泡贯流式水轮发电机开停机控制主要是开关量的逻辑顺序控制，因此采用可编程逻辑控制器(PLC)及触摸屏能很好地满足控制、保护、状态监视的要求；采用PLC控制时，控制程序是保证机组开停机过程安全可靠的必要条件。
[0004]常规技术中，灯泡贯流式水轮发电机开停机的控制过程安排不合理，存在一定的运行事故隐患。主要问题是开机过程中辅助设备投入顺序不合理、程序条件执行条件判断不完善；停机、事故停机及紧急停机过程如出现被控设备故障时无法安全可靠停机、造成事故扩大或二次事故。
【发明内容】
[0005]针对上述提到的现有技术中的灯泡贯流式水轮发电机开停机的控制过程安排不合理的缺点，本发明提供一种新的安全、可靠的灯泡贯流式水轮发电机开、停机控制方法，其采用科学合理的开机和停机的顺序控制，可实现灯泡贯流式水轮发电机安全合理的运行。
[0006]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种安全、可靠的灯泡贯流式水轮发电机开、停机控制方法，该方法包括开机控制部分和停机控制部分，
[0007]开机控制部分包括下述步骤:
[0008]步骤SA1:开润滑油电动阀，判断润滑油电动阀是否开全，如收到润滑油阀全开信号，则执行步骤SA2，否则报警及终止开机程序；
[0009]步骤SA2:开润滑油栗，如果润滑油栗开启及运行正常，则执行步骤SA3，否则报警及终止开机程序；
[0010]步骤SA3:开冷却水电动阀，在设定的时间内，如却水电动阀开启不正常则终止开机并报警，如正常开启，则执行步骤SA4 ;
[0011]步骤SA4:开启冷却水栗，如果冷却水栗开启及运行正常，则执行步骤SA5，否则报警及终止开机程序；
[0012]步骤SA5:开启主轴密封水电动阀，如果密封水电动阀开启不正常，则启动报警程序，同时终止开机，如果密封水电动阀开启正常，则执行步骤SA6 ;
[0013]步骤SA6:控制主轴密封围带放气，如果主轴密封围放气操作不成功，则启动报警程序，并终止开机，如密封围带放气操作成功，则执行步骤SA7 ;
[0014]步骤SA7，投入高压顶起栗，如果高压顶起栗投入不正常，则启动报警程序，同时终止开机，如果高压顶起栗投入正常，则执行步骤SA8 ;
[0015]步骤SA8，合上合位灭磁开关，如果合位灭磁开关未合上，则启动报警，同时终止开机，如合位灭磁开关成功合上，则执行步骤SA9 ；
[0016]步骤SA9，投入机组冷却风机，如果机组冷却风机未全部投入，则启动报警，同时终止开机，如果机组冷却风机全部投入，则执行步骤SA10 ;
[0017]步骤SA10，执行退出接力器锁定装置，如果接力器锁定装置未退出，则启动报警并终止开机，如果接力器锁定装置成功退出，则执行步骤SA11 ;
[0018]步骤SA11，执行机械制动松闸，如果机械制动松闸故障，启动报警，并终止开机，如果机械制动松闸成功，则执行步骤SA12 ；
[0019]步骤SA12，执行调速器启动水轮机，如果调速器启动水轮不正常则启动报警，且终止开机，如启动正常后，当机组转速接近额定转速成时，执行步骤SA13 ;
[0020]步骤SA13，执行投励磁和退出高压顶起，如果投励磁起励不成功，则启动报警并终止开机，如果投励磁起励成功，则执行步骤SA14，
[0021]步骤SA14，同期并网操作，采用手动或自动同期方式通过控制开关选择；
[0022]停机控制部分包括下述步骤:
[0023]步骤SB1，减负荷操作，当收到正常停机指令时，程序启动停机计时器，同时发出减有功、无功指令，在设定的时间内有功、无功不能自动减至空载时，启动正常停机减有功、无功故障信号，提醒操作人员处理，当在设定时间内有功、无功减至空载时，执行步骤SB2 ;当收到事故停机指令时，即启动快速减有功和无功程序，其减负荷的脉宽要大于正常停机减负荷脉，快速将负荷减至空载，若在设定的时间内未减至空载，在启动报警程序的同时，无条件执行步骤SB2 ;如果收到紧急事故停机令，则不经过步骤SB1，直接跳转至步骤SB2 ;
[0024]步骤SB2，跳发电机出口断路器，若是正常停机跳发电机断路器时，如延时时间内未收到断路器跳闸信号，则启动正常停机断路器未跳报警程序；若是事故或紧急事故跳发电机断路器时，如延时时间内未收到断路器跳闸信号，执行事故停机断路器拒跳程序，输出断路器拒跳指令，跳开与事故机组有电气连接的所以断路器，当收到断路器跳闸信号后，执行步骤SB3 ；
[0025]步骤SB3，调速器操作及励磁停机操作及高压油顶起油栗操作，正常停机时，发出调速器正常停机指令，由调速器执行正常停机指令，机组事故停机时，发出调速器事故停机指令，由调速器执行事故停机指令；停机时高压顶起油栗控制先投入交流油栗，如延时时间内未收到交流油栗运行信号则启动报警程序，同时启动直流油栗，当交流栗投入后延时时间内未收到高压顶起油压正常信号时将发出直流油栗投入的控制指令；励磁控制首先发出励磁逆变灭磁指令，延时时间内未收到励磁逆变失败信号则判断励磁逆变成功，如收到励磁失败信号，则启动报警程序，同时发出灭磁开关跳闸指令，通过灭磁开关灭磁；当执行步骤SB3后，收到导叶全导、灭磁开关跳闸位置、机组转速< 35% Ne时，执行步骤SB4 ;
[0026]步骤SB4，机械制动，当执行机械加闸后，通过延时判断机械制动腔是否存在压力来确定制动加闸是否动功，如果延时时间后制动腔压力不正常则启动报警程序，如压力正常再进行转速判断，如压力正常后延时转速< 10% Ne，则执行步骤SB5 ;
[0027]步骤SB5，关辅助设备，当程序执行这些指令后，通过相关栗的拖动电机接触器辅助触点、相关阀的位置开关及气压来判断指令的执行情况，如延时时间后未收到反馈信号，则执行报警，如果收到所有的反馈信号，则执行步骤SB6 ;
[0028]步骤SB6，复归停机，为开机做准备。
[0029]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:
[0030]所述的步骤SA2中，开润滑油栗时，先开启润滑油主用油栗，如主用润滑油栗未启动，则控制执行开启备用栗，如备用栗控制程序无法执行则启动报警程序，同时终止开机程序。
[0031]所述的步骤SA2中，开润滑油栗时，判断开启油栗执行情况是采用发出指令后延时是否收被控设备运行信号来实现，在润滑油栗运行后，通过机组各推力轴承和径向轴承进油及回油的流量信号来判断机组润滑油系统循环是否正常。
[0032]所述的步骤SA4，开启冷却水栗时，先投入王用冷却水栗，如王用冷却水栗未启动，则执行控制开启备用栗，如备用栗开启无法执行则启动报警程序，同时终止开机。
[0033]所述的步骤SA4，开启冷却水栗时，判断主水栗执行情况采用发出指令后延时是否收冷却水栗运行信号来实现；在冷却水栗运行后，通过机组空气冷却器冷却水出水的流量信号和油冷却器冷却水流量信号来判断机组冷却水系统循环是否正常。
[0034]所述的步骤SA5:开启主轴密封水电动阀时，通过密封水电动阀的位置信号判断电动阀是否正常开启，通过密封水流量信号判断密封水供水是否正常，两个判断条件需同时满足。
[0035]所述的步骤SA6:控制主轴密封围带放气时，执行后通过密封围带的气压来判断放气操作是否成功，如密封围带气压存在，则启动报警程序，并终止开机；如密封围带气压不存在，则判断为密封围带放气成功。
[0036]所述的步骤SA7，投入高压顶起栗时，先投入高压顶起交流栗，通过交流栗接触器的辅助接点判断其是否投入，若延时判断交流栗未投入，则启动投高压顶起直流栗，若交流栗成功投入，延时判断高压油栗出口压力是否正常，如不正常则启动直流高压油栗。
[0037]所述的步骤SA7，投入高压顶起栗时，通过水轮机径向轴承处的顶起压力和发电机径向轴承处的顶起压力来判断机组高压油顶起是否正常，如以上两顶起压力在高压油栗投入延时后任一压力不正常，则判断为启动高压油顶起故障，同时终止开机。
[0038]所述的步骤SA8，合上合