一种抽水蓄能电站并网指示回路及故障检测方法
【专利摘要】本发明提供了一种抽水蓄能电站并网指示回路及故障检测方法，包括机组出口开关位置接点、5个换相刀闸位置接点、10个继电器和4个颜色相异的指示灯，机组出口开关位置接点与机组出口开关电性连接，5个换相刀闸位置接点分别与三相五级换相刀闸电性连接，通过机组出口开关位置接点和5个换相刀闸位置接点将机组出口开关以及三相五级换相刀闸引出并且通过继电器串入并网指示灯回路，指示灯指示发电工况和抽水工况，故障检测方法为通过操作机组出口开关和换向刀闸并且观察指示灯亮灭进行故障判断，本发明不仅便于正确区分机组运行工况，还能通过指示灯判别机组出口开关、换相刀闸以及各继电器的运行情况，及时发现设备异常，提高运维人员工作效率。
【专利说明】
一种抽水蓄能电站并网指示回路及故障检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于抽水蓄能电站的并网指示回路以及故障检测方法，属于发电站技术领域。
【背景技术】
[0002]机组并网指示灯应用于各种电站的机组，用于现场运维人员了解和掌握当前机组的运行状态，有针对性的开展巡视检查工作。抽水蓄能电站机组不同于常规水电机组，主要有发电和抽水两种运行工况，通过改变三相五级换相刀闸Q9中五个换向刀闸(Q9A、Q9B、Q9C、Q9AC和Q9CA)的开关状态改变抽水蓄能电站机组的运行工况，如图2所示，机组发电工况运行时，机组出口开关QO合上，发电方向换相刀闸Q9A、Q9B、Q9C合上，抽水方向换相刀闸Q9AC、Q9CA断开;机组抽水工况运行时，机组出口开关QO合上，抽水方向换相刀闸Q9AC、Q9B、Q9CA合上，发电方向换相刀闸Q9A、Q9C断开。目前，许多抽水蓄能电站并网指示回路采用串联机组出口开关辅助接点判断机组运行状态，但单一的并网指示灯并不能准确反映机组的运行状态，存在下面问题:1.发电和抽水工况下，机组出口开关均合上，并网指示灯不能直观反映机组运行状态;2.机组检修或进行机组出口开关检查试验，合上机组出口开关时，会造成运维人员错误判断当前机组在运行状态。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种抽水蓄能电站并网指示回路及故障检测方法，设计合理，简单实用，不仅便于正确区分机组运行工况，还能通过指示回路判别机组出口开关辅助接点、换相刀闸辅助接点、回路拓展继电器的运行情况，及时发现设备异常，提高运维人员工作效率。
[0004]实现本发明目的所采用的技术方案为，一种抽水蓄能电站并网指示回路，包括机组出口开关位置接点Q，5个换相刀闸位置接点QA、QB、QC、QAC和QCA，6个继电器1KM、2KM、3KM、4KM、5KM和6KM，以及4个颜色相异的指示灯HY、Hff、HR和HG，机组出口开关位置接点Q与抽水蓄能电站的机组出口开关电性连接，5个换相刀闸位置接点分别与抽水蓄能电站的三相五级换相刀闸电性连接，继电器IKM的线圈通过导线与机组出口开关位置接点Q串联，继电器2KM、3KM、4KM、5KM和6KM的线圈通过导线分别与5个换相刀闸位置接点QA、QB、QC、QAC和QCA串联;继电器IKM、2KM、3KM和4KM的常开触点以及继电器5KM和6KM常闭触点通过导线串联并且与指示灯HR电性连接;继电器IKM、3KM、5KM和6KM的常开触点以及继电器2KM和4KM的常闭触点通过导线串联并且与指示灯HG电性连接;继电器IKM和3KM的另一对常开触点通过导线分别与指示灯HY和Hff电性连接。
[0005]机组出口开关位置接点Q以及5个换相刀闸位置接点QA、QB、QC、QAC和QCA上分别并联有手动开关IK、2K、3K、4K、5K和6K。
[0006]还包括继电器7KM、8KM、9KM和1KM，继电器7KM、8KM、9KM和1KM的常开触点通过导线分别与指示灯HY、Hff、HR和HG串联构成指示灯驱动回路，继电器1KM、2KM、3KM和4KM的常开触点以及继电器5KM和6KM常闭触点通过导线串联并且连接继电器9KM的线圈构成发电指示回路，继电器IKM、3KM、5KM和6KM的常开触点以及继电器2KM和4KM的常闭触点通过导线串联并且连接继电器1KM的线圈构成抽水指示回路，继电器IKM和3KM的另一对常开触点通过导线分别与继电器7KM和8KM的线圈串联。
[0007]本发明还对应提供了一种基于上述抽水蓄能电站并网指示回路的故障检测方法，包括如下步骤:
[0008](I)将抽水蓄能电站机组设置为停机状态，机组出口开关汇控柜的控制方式切换为现地；
[0009](2)检测机组出口开关Q0:闭合机组出口开关Q0，若指示灯HY亮则机组出口开关QO正常;若指示灯HY不亮则机组出口开关QO故障，闭合手动开关IK;
[0010](3)检测换相刀闸Q9B:闭合换相刀闸Q9B，若指示灯HW亮则换相刀闸Q9B正常;若指示灯Hff不亮则换相刀闸Q9B故障，闭合手动开关3K;
[0011](4)检测换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C:
[0012](4-1)闭合换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C，若指示灯HR亮则换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C均正常，若指示灯HR不亮进入步骤(4-2);
[0013](4-2)闭合手动开关4K，若指示灯HR亮则换相刀闸Q9A正常、换相刀闸Q9C故障，若指示灯HR不亮进入步骤(4-3);
[0014](4-3)断开手动开关4K、闭合手动开关2K，若指示灯HR亮则换相刀闸Q9C正常、换相刀闸Q9A故障，若指示灯HR不亮则换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C均故障；
[0015](5)检测换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA:
[0016](5-1)断开换相刀闸Q9A、换相刀闸Q9C、手动开关4K和手动开关2K，闭合换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA，若指示灯HG亮则换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA均正常，若指示灯HG不亮进入步骤(5-2);
[0017](5-2)闭合手动开关6K，若指示灯HG亮则换相刀闸Q9AC正常、换相刀闸Q9CA故障，若指示灯HG不亮进入步骤(5-3);
[0018](5-3)断开手动开关6K、闭合手动开关5K，若指示灯HG亮则换相刀闸Q9CA正常、换相刀闸Q9AC故障，若指示灯HG不亮则换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA均故障。
[0019]步骤(I)中切换控制方式后检查各指示灯是否故障。
[0020]由上述技术方案可知，本发明提供的抽水蓄能电站并网指示回路，通过机组出口开关位置接点Q和5个换相刀闸位置接点QA、QB、QC、QAC、QCA将抽水蓄能电站的机组出口开关QO以及三相五级换相刀闸的5个换相刀闸Q9A、Q9B、Q9C、Q9AC和Q9CA引出，通过6个继电器1KM、2KM、3KM、4KM、5KM和6KM分别反映机组出口开关以及各换相刀闸的开关情况，设置4个颜色相异的指示灯HY、HW、HR和HG，其中指示灯HR和HG分别用于指示发电工况和抽水工况，指示灯HY和HW用于故障判断；继电器IKM的线圈与机组出口开关位置接点Q电性连接，其常开接点分别串接于指示灯HR和HG的工作电路中，机组出口开关为总开关，断开状态时抽水蓄能电站为停机备用工况，此时指示灯HR和HG均不亮，继电器1KM、2KM、3KM和4KM的常开触点以及继电器5KM和6KM常闭触点通过导线串联并且与指示灯HR电性连接，继电器IKM、3KM、5KM和6KM的常开触点以及继电器2KM和4KM的常闭触点通过导线串联并且与指示灯HG电性连接，当机组出口开关QO闭合，发电方向换相刀闸Q9A、Q9B、Q9C闭合，且抽水方向换相刀闸Q9AC、Q9CA断开时，指示灯HR亮、指示灯HG灭，指示机组为发电工况；当机组出口开关QO闭合，抽水方向换相刀闸Q9AC、Q9B、Q9CA闭合，且发电方向换相刀闸Q9A、Q9C断开时，指示灯HG亮、指示灯HR灭，指示机组为抽水工况。
[0021]继电器IKM和3KM的另一对常开触点通过导线分别与指示灯HY和Hff电性连接，指示灯HY和Hff分别指示机组出口开关QO和三相五级换相刀闸Q9的状态，当机组出口开关QO闭合时，指示灯HY亮，当换相刀闸Q9B闭合时，指示灯HW亮;机组发电工况起机过程中，先合上发电方向换相刀闸Q9B，此时指示灯Hff亮，并网后再合上机组出口开关QO，此时指示灯HY亮，随后闭合发电方向换相刀闸Q9A和Q9C，指示灯HR亮，机组发电运行过程中，指示灯Hff、HY、HR均保持常亮状态，若上述过程中三个指示灯出现不亮的情况，则说明对应机组出口开关QO或三相五级换相刀闸Q9出现故障；机组抽水工况起机过程中，先合上抽水方向换相刀闸Q9B，此时指示灯Hff亮，并网后再合上机组出口开关Q0，此时指示灯HY亮，随后闭合抽水方向换相刀闸Q9AC和Q9CA，指示灯HG亮，机组抽水运行过程中，指示灯HW、HY、HG均保持常亮状态，若上述过程中三个指示灯出现不亮的情况，则说明对应机组出口开关QO或三相五级换相刀闸Q9出现故障;机组发电工况停机过程中，先断开机组出口开关QO，此时指示灯HY、HR熄灭，然后断开发电方向换相刀闸Q9B，此时指示灯HW熄灭;机组抽水工况停机过程中，先断开机组出口开关Q0，此时指示灯HY、HG熄灭，再断开抽水方向换相刀闸Q9B，此时指示灯Hff熄灭;机组停机备用时，所有指示灯均熄灭;机组起停机过程及运行时出口开关、换相刀闸、辅助接点及中间继电器动作不正常均会导致相应指示灯指示不正确，通过指示灯直观反映机组不同运行工况，便于运维人员针对性开展巡视检查工作，通过本发明可判别机组出口开关辅助接点、换相刀闸辅助接点、回路拓展继电器的运行情况，及时发现设备异常。
[0022 ] 继电器7KM、8KM、9KM和1KM的常开触点通过导线分别与指示灯HY、Hff、HR和HG串联构成指示灯驱动回路，指示灯HY、Hff、HR和HG通过另外设置的4个继电器控制，通过继电器的多对接点可扩展指示灯指示范围。
[0023]由于指示灯工作时需要抽水蓄能电站机组处于工作状态，当机组出口开关QO以及5个换相刀闸故障时需要停机才能处理，操作极其不便，本发明在机组出口开关位置接点Q以及5个换相刀闸位置接点QA、QB、QC、QAC和QCA上分别并联有手动开关1K、2K、3K、4K、5K和6Κ，使得机组在试验运行方式时可实现对机组出口开关QO以及5个换相刀闸的故障检测。
[0024]本发明提供的故障检测方法，检测开始前首先将抽水蓄能电站机组设置为停机状态，机组出口开关汇控柜的控制方式切换为现地，使机组处于处于试验运行方式，通过顺序闭合机组出口开关Q0、换相刀闸Q9B、换相刀闸Q9A、换相刀闸Q9C、换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA，并观察对应指示灯的亮灭判断当前的操作对象是否故障，当机组出口开关QO或换向刀闸故障时通过闭合与其并联的手动开关维持回路的导通状态，操作简单，可预先发现机组出口开关QO或换向刀闸存在的故障，故障排除后在将机组投入使用，大大降低机组运行时因机组出口开关QO或换向刀闸故障停机的可能，进而减小机组的维修成本以及因停机造成的损失。
【附图说明】
[0025]图1为本发明提供的抽水蓄能电站并网指示回路的电路图。
[0026]图2为抽水蓄能电站的换向刀闸接线图。
[0027]图3为指示灯驱动回路的电路图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
[0029]本发明提供的抽水蓄能电站并网指示回路，包括机组出口开关位置接点Q，5个换相刀闸位置接点 QA、QB、QC、QAC和QCA，1 个继电器 IKM、2KM、3KM、4KM、5KM、6KM、7KM、8KM、9KM和1KM，以及4个颜色相异的指示灯HY、Hff、HR和HG，如图1所示，机组出口开关位置接点Q与抽水蓄能电站的机组出口开关QO电性连接，5个换相刀闸位置接点分别与抽水蓄能电站的三相五级换相刀闸Q9(具体包括换相刀闸Q9A、Q9B、Q9C、Q9AC和Q9CA)电性连接，继电器IKM的线圈通过导线与机组出口开关位置接点Q串联，继电器2KM、3KM、4KM、5KM和6KM的线圈通过导线分别与5个换相刀闸位置接点QA、QB、QC、QAC和QCA串联，机组出口开关位置接点Q以及5个换相刀闸位置接点QA、QB、QC、QAC和QCA上分别并联有手动开关1K、2K、3K、4K、5K和6K;参见图3，继电器7ΚΜ、8ΚΜ、9ΚΜ和1KM的常开触点通过导线分别与指示灯HY、服、HR和HG串联构成指示灯驱动回路;继电器IKM、2ΚΜ、3ΚΜ和4ΚΜ的常开触点以及继电器5ΚΜ和6ΚΜ常闭触点通过导线串联并且连接继电器9ΚΜ的线圈构成发电指示回路，继电器1ΚΜ、3ΚΜ、5ΚΜ和6ΚΜ的常开触点以及继电器2ΚΜ和4ΚΜ的常闭触点通过导线串联并且连接继电器1KM的线圈构成抽水指示回路，继电器IKM和3ΚΜ的另一对常开触点通过导线分别与继电器7ΚΜ和8ΚΜ的线圈串联。
[0030]本发明还对应提供了基于上述抽水蓄能电站并网指示回路的故障检测方法，包括如下步骤:
[0031 ] (I)将抽水蓄能电站机组设置为停机状态，机组出口开关汇控柜的控制方式切换为现地，检查各指示灯是否故障；
[0032](2)检测机组出口开关Q0:闭合机组出口开关Q0，若指示灯HY亮则机组出口开关QO正常;若指示灯HY不亮则机组出口开关QO故障，闭合手动开关IK;
[0033](3)检测换相刀闸Q9B:闭合换相刀闸Q9B，若指示灯HW亮则换相刀闸Q9B正常;若指示灯Hff不亮则换相刀闸Q9B故障，闭合手动开关3Κ;
[0034](4)检测换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C:
[0035](4-1)闭合换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C，若指示灯HR亮则换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C均正常，若指示灯HR不亮进入步骤(4-2);
[0036](4-2)闭合手动开关4Κ，若指示灯HR亮则换相刀闸Q9A正常、换相刀闸Q9C故障，若指示灯HR不亮进入步骤(4-3);
[0037](4-3)断开手动开关4Κ、闭合手动开关2Κ，若指示灯HR亮则换相刀闸Q9C正常、换相刀闸Q9A故障，若指示灯HR不亮则换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C均故障；
[0038](5)检测换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA:
[0039](5-1)断开换相刀闸Q9A、换相刀闸Q9C、手动开关4Κ和手动开关2Κ，闭合换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA，若指示灯HG亮则换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA均正常，若指示灯HG不亮进入步骤(5-2);
[0040](5-2)闭合手动开关6Κ，若指示灯HG亮则换相刀闸Q9AC正常、换相刀闸Q9CA故障，若指示灯HG不亮进入步骤(5-3);
[0041](5-3)断开手动开关6K、闭合手动开关5K，若指示灯HG亮则换相刀闸Q9CA正常、换相刀闸Q9AC故障，若指示灯HG不亮则换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA均故障。
[0042]实际使用中，发电机出口开关(机组出口开关Q0)与5个发电机换相刀闸按照图2所示的发电机出口开关及换相刀闸信号回路进行接线，从机组出口开关QO汇控柜引出零线N和火线L至集电环室顶部的机组并网指示灯处，指示灯HY(黄色)、服(白色)、HR(红色)和HG(绿色)按图1和图3所示的接线图进行接线;机组停机备用时，所有指示灯均熄灭。
[0043]机组发电工况起机过程中，发电方向换相刀闸Q9A、Q9B、Q9C合上，抽水方向换相刀闸Q9AC、Q9CA断开，换相刀闸指示灯HW(白色)变亮，并网后再合上机组出□开关Q0，此时机组出口开关指示灯HY(黄色)变亮，发电工况指示灯HR(红色)变亮;机组发电运行过程中，指示灯Hff(白色)、HY(黄色)、HR(红色)均保持常亮状态。
[0044]机组抽水工况起机过程中，抽水方向换相刀闸Q9AC、Q9B、Q9CA合上，发电方向换相刀闸Q9A、Q9C断开，换相刀闸指示灯HW(白色)变亮，并网后再合上机组出口开关Q0，机组出口开关指示灯HY(黄色)变亮，抽水工况指示灯HG(绿色)变亮;机组抽水运行过程中，指示灯Hff (白色)、HY(黄色)、HG (绿色)均保持常亮状态。
[0045]机组发电工况停机过程中，先断开机组出口开关QO，此时指示灯HY(黄色)、HR(红色)熄灭，然后断开发电方向换相刀闸Q9A、Q9B、Q9C，此时指示灯Hff (白色)熄灭。
[0046]机组抽水工况停机过程中，先断开机组出口开关Q0，此时指示灯HY(黄色)、HG(绿色)熄灭，再断开抽水方向换相刀闸Q9AC、Q9B、Q9CA，此时指示灯Hff (白色)熄灭。
【主权项】
1.一种抽水蓄能电站并网指示回路，其特征在于:包括机组出口开关位置接点Q，5个换相刀闸位置接点QA、QB、QC、QAC和QCA，6个继电器1KM、2KM、3KM、4KM、5KM和6KM，以及4个颜色相异的指示灯HY、Hff、HR和HG，机组出口开关位置接点Q与抽水蓄能电站的机组出口开关电性连接，5个换相刀闸位置接点分别与抽水蓄能电站的三相五级换相刀闸电性连接，继电器IKM的线圈通过导线与机组出口开关位置接点Q串联，继电器2KM、3KM、4KM、5KM和6KM的线圈通过导线分别与5个换相刀闸位置接点QA、QB、QC、QAC和QCA串联;继电器IKM、2KM、3KM和4KM的常开触点以及继电器5KM和6KM常闭触点通过导线串联并且与指示灯HR电性连接;继电器IKM、3KM、5KM和6KM的常开触点以及继电器2KM和4KM的常闭触点通过导线串联并且与指示灯HG电性连接；继电器IKM和3KM的另一对常开触点通过导线分别与指示灯HY和HW电性连接。2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站并网指示回路，其特征在于:机组出口开关位置接点Q以及5个换相刀闸位置接点QA、QB、QC、QAC和QCA上分别并联有手动开关1K、2K、3K、4K、5Κ 和 6Κ。3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站并网指示回路，其特征在于:还包括继电器7ΚΜ、8ΚΜ、9ΚΜ和1KM，继电器7ΚΜ、8ΚΜ、9ΚΜ和1KM的常开触点通过导线分别与指示灯HY、服、HR和HG串联构成指示灯驱动回路，继电器IKM、2ΚΜ、3ΚΜ和4ΚΜ的常开触点以及继电器5ΚΜ和6ΚΜ常闭触点通过导线串联并且连接继电器9ΚΜ的线圈构成发电指示回路，继电器IKM、3ΚΜ、5ΚΜ和6ΚΜ的常开触点以及继电器2ΚΜ和4ΚΜ的常闭触点通过导线串联并且连接继电器1KM的线圈构成抽水指示回路，继电器IKM和3ΚΜ的另一对常开触点通过导线分别与继电器7ΚΜ和8ΚΜ的线圈串联。4.一种基于权利要求2所述抽水蓄能电站并网指示回路的故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将抽水蓄能电站机组设置为停机状态，机组出口开关汇控柜的控制方式切换为现地； (2)检测机组出口开关QO:闭合机组出口开关QO，若指示灯HY亮则机组出口开关QO正常;若指示灯HY不亮则机组出口开关QO故障，闭合手动开关IK; (3)检测换相刀闸Q9B:闭合换相刀闸Q9B，若指示灯HW亮则换相刀闸Q9B正常;若指示灯Hff不亮则换相刀闸Q9B故障，闭合手动开关3Κ; (4)检测换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C: (4-1)闭合换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C，若指示灯HR亮则换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C均正常，若指示灯HR不亮进入步骤(4-2); (4-2)闭合手动开关4Κ，若指示灯HR亮则换相刀闸Q9A正常、换相刀闸Q9C故障，若指示灯HR不亮进入步骤(4-3); (4-3)断开手动开关4Κ、闭合手动开关2Κ，若指示灯HR亮则换相刀闸Q9C正常、换相刀闸Q9A故障，若指示灯HR不亮则换相刀闸Q9A和换相刀闸Q9C均故障； (5)检测换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA: (5-1)断开换相刀闸Q9A、换相刀闸Q9C、手动开关4Κ和手动开关2Κ，闭合换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA，若指示灯HG亮则换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA均正常，若指示灯HG不亮进入步骤(5-2); (5-2)闭合手动开关6K，若指示灯HG亮则换相刀闸Q9AC正常、换相刀闸Q9CA故障，若指示灯HG不亮进入步骤(5-3); (5-3)断开手动开关6Κ、闭合手动开关5Κ，若指示灯HG亮则换相刀闸Q9CA正常、换相刀闸Q9AC故障，若指示灯HG不亮则换相刀闸Q9AC和换相刀闸Q9CA均故障。5.根据权利要求4所述的故障检测方法，其特征在于:步骤(I)中切换控制方式后检查各指示灯是否故障。
【文档编号】G01R31/327GK105911470SQ201610507391
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】李帅轩, 艾澜, 阚朝晖, 王坤杰, 张才军
【申请人】国家电网公司, 国网新源控股有限公司, 湖北白莲河抽水蓄能有限公司