一种高可靠性的水电站快速门快闭回路的制作方法

本发明涉及水电站安全控制，具体的说，是一种高可靠性的水电站快速门快闭回路。

背景技术：

1、水电站快速门快闭回路是保障水轮发电机组安全可靠停机的最后一道防线，其关键作用体现在水轮发电机组自身无法停机时，靠截断水流使机组失去动力源，从而可靠停机，保障设备与人员安全。在水电站监控系统设计中，机组进水口快速门是机组lcu的重要控制对象，其快速落门的快闭动作可由监控系统顺序控制、事故情况下由给定条件触发动作、运行人员在监控系统上发令操作，也有紧急情况下运行人员按下紧急落门按钮动作。紧急落门按钮一般设置有两个，一个安装在运行人员值班中央控制室的模拟屏上，一个安装在单元控制室的lcu后备保护盘柜，通过监控系统流程设计、后备保护回路设计共同实现快速门的快闭功能。正常工况下，当前的流程设计与回路设计均已比较完善，且已通过新机组安装调试时各种工况试验，但当极端情况下如水淹厂房，部署在发电机层的机组lcu和直流供电电源等可能均已失效，此时作为后备保障的快速门快闭回路也无法正常动作，从而将导致事故扩大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高可靠性的水电站快速门快闭回路，用于解决现有技术中水电站水轮发电机组进水口快速门在水淹等极端情况下，由于部署在发电机层的机组lcu和直流供电电源等可能均已失效，快速门快闭回路无法正常动作的问题。

2、本发明通过下述技术方案解决上述问题：

3、一种高可靠性的水电站快速门快闭回路，包括开关电源g1、开关电源g2、快速门泵房plc的控制电源cpu电源模块ps1、驱动水电站机组进水口快速门的电动机和电动机供电回路的快速闭门电磁阀，在所述电动机与开关电源g2之间依次串联继电器ka44的线圈和继电器ka44的第一组常开触点，在所述快速闭门电磁阀与开关电源g1之间串联所述继电器ka44的第二组常开触点，增加坝顶直流系统220vdc ii和快速门泵房plc的控制电源cpu电源模块ps2，坝顶直流系统220vdc ii为所述开关电源g2和cpu电源模块ps2供电，所述坝顶直流系统220vdc ii与远方快速闭门按钮、继电器ka45的线圈组成闭合回路，组成中控室远方快速闭门回路，所述继电器ka45的一组常开触点与所述继电器ka44的第二组常开触点并联。

4、本发明对控制电源的改进主要体现在两点：一是新增坝顶直流系统，该直流系统同时为现地快速门快闭回路、中控室远方快闭回路以及快速门泵房plc提供控制电源，因部署在坝顶高层较高的位置，可有效避免水淹厂房事故等极端情况下控制电源失效；二是快闭回路设计两路直流、一路交流，在电网中n-2故障的情况下都能保证快闭回路可靠动作，快速门泵房plc新增cpu冗余电源模块，由一路交流、一路直流供电，中控室远方快速闭门控制电源由原来的一路直流改为两路直流供电。

5、中控室远方快速闭门回路由中控室快闭按钮的两个快闭接点接至机组单元控制室的后备保护回路，通过继电器ka45励磁后动作快速闭门回路，该回路设计一方面因为快闭回路通过单控室现地盘柜，在水淹厂房情况下存在失效风险，另一方面作为关键的远方控制回路仅有单路控制，因此增加一路由新增坝顶直流系统供电、且由中控室快闭按钮直接到快速门现地柜的快速闭门回路，从而有效提升远方快闭回路的冗余度和可靠性。

6、所述坝顶直流系统220vdc ii设置有信号监视回路。具体报警信号包括但不限于：(1)系统接地故障；(2)绝缘监测装置故障；(2)电池巡检装置故障；(4)电池状态异常；(5)充电机故障；(6)直流系统监控装置故障；(7)馈线故障总信号。同时根据直流系统相关规程开展运行维护，可靠性大大提高。

7、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

8、(1)本发明针对在水淹厂房等极端情况下、部署于厂房的快闭回路及供电电源可能均已失效的情形，对快速门快闭回路和供电电源都提出了优化设计，增加直接由中控室发令至快速门泵房plc的快闭回路；同时对快速门泵房plc在大坝高层配置ups电源，有效避免厂用电全停情形下的设备失电问题。

9、(2)本发明有完善的防拒动设计，具有较高的可靠性，在电网n-1故障甚至n-2故障情形下均能可靠动作。

10、(3)本发明增加中控室直接到快速门现地柜的远方快闭回路，并解决了控制回路中单一元件故障可能导致功能失效的问题。

技术特征：

1.一种高可靠性的水电站快速门快闭回路，包括开关电源g1、开关电源g2、快速门泵房plc的控制电源cpu电源模块ps1、驱动水电站机组进水口快速门的电动机和电动机供电回路的快速闭门电磁阀，其特征在于，在所述电动机与开关电源g2之间依次串联继电器ka44的线圈和继电器ka44的第一组常开触点，在所述快速闭门电磁阀与开关电源g1之间串联所述继电器ka44的第二组常开触点，增加坝顶直流系统220vdc ii和快速门泵房plc的控制电源cpu电源模块ps2，所述坝顶直流系统220vdc ii为所述开关电源g2和cpu电源模块ps2供电，所述坝顶直流系统220vdc ii与远方快速闭门按钮、继电器ka45的线圈组成闭合回路，所述继电器ka45的一组常开触点与所述继电器ka44的第二组常开触点并联。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性的水电站快速门快闭回路，其特征在于，所述坝顶直流系统220vdc ii设置有信号监视回路。

技术总结
本发明公开了一种高可靠性的水电站快速门快闭回路,在电动机与开关电源G2之间依次串联继电器KA44的线圈和继电器KA44的第一组常开触点，在快速闭门电磁阀与开关电源G1之间串联KA44的第二组常开触点，增加坝顶直流系统和CPU电源模块PS2，坝顶直流系统为开关电源G2和CPU电源模块PS2供电，坝顶直流系统与远方快速闭门按钮、继电器KA45的线圈组成闭合回路，KA45的一组常开触点与KA44的第二组常开触点并联。本发明增加坝顶直流系统和直接由中控室发令至快速门泵房PLC的快闭回路，有效避免水淹厂房、厂用电全停情形下的设备失电问题；解决了控制回路中单一元件故障可能导致功能失效的问题。

技术研发人员：谢秋华,杨廷勇,孙监湖,周劲峰
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