一种水电站机组温度越限保护方法与流程

1.本发明涉及水力发电自动化监控技术领域，具体涉及一种水电站机组温度越限保护方法。


背景技术：

2.在现有水电站机组的温度保护配置中，温度越限保护通常采用如图1所示的方法流程进行，采集机组任一路的实时温度，当采集到的第i路温度ti大于温度超高定值ti_hh时，第i路温度超高报警，并进入机组温度保护逻辑。其中温度超高定值ti_hh是结合机组轴瓦位置、正常运行工况等情况综合设置的，一般较机组正常运行温度高许多。
3.在实际生产过程中，当机组进行大修后，由于轴瓦位置进行调整，需要机组在空转状态下进行试运行考瓦，此时可能出现机组温度跳变的现象，尽管温度跳变升高后未达到超高报警定值，但也应该立即进行停机，检查轴瓦，防止温度继续升高烧坏轴瓦。另外，机组在并网正常运行中，由于测温热电阻元件易受外界干扰、接线松动、卡件故障等因素影响导致信号突变，若温度突变达到超高报警定值，则可能引发机组非停，进而影响机组正常安全生产。所以仅靠现有的温度保护方法并不能对所有的机组温度变化情况进行准确判断，对此需要作进一步的优化。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种水电站机组温度越限保护方法，使用温度越限的状态结合机组出口断路器是否合闸的状态共同去判断机组下一步动作的流程，实现对温度越限保护方案的整体优化，使判断更为全面、准确。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：
6.1、一种水电站机组温度越限保护方法，包括以下步骤：
7.s1、设定温度超高定值ti_hh并采集机组第i路的实时温度ti。
8.s2、判断第i路温度的越限状态，若越限则进入步骤s3，若正常则进入步骤s4。
9.s3、判断机组出口断路器是否分闸，若是则启动机组停机流程，若否则结束判断。
10.s4、判断机组出口断路器是否合闸，若是则进入步骤s5，若否则结束判断。
11.s5、判断第i路温度ti是否大于温度超高定值ti_hh，若是则第i路温度超高报警并进入机组温度保护逻辑，若否则结束判断。
12.进一步地，判断第i路温度的越限状态包括以下步骤：
13.s21、设定温度越限值为ti_set，对第i路温度进行周期性扫描，将某一扫描周期的第i路温度设定为ti_in，其上一扫描周期的第i路温度设定为ti_last，将第i路温度ti_in进入越限状态之前的初始温度设定为ti_in_yx。
14.s22、判断第i路温度ti_in的越限状态，若正常则进入步骤s23，若越限则进入步骤s24。
15.s23、判断ti_in减去ti_last是否大于ti_set，若是则第i路温度ti_in越限并进入
步骤s25，若否则第i路温度ti_in正常并进入步骤s25。
16.s24、判断ti_in减去ti_in_yx是否小于ti_set，若是则第i路温度ti_in已恢复正常并进入步骤s25，若否则第i路温度ti_in依旧越限并进入步骤s25。
17.s25、记录第i路实时温度ti＝ti_in和上一扫描周期温度ti_last＝ti_in。
18.进一步地，在进入步骤s22之前，若系统需初始化则先进入步骤s25，待系统初始化完成后再进入步骤s22。
19.进一步地，设定越限状态为ti_yx，当第i路温度ti_in正常时，记录ti_yx＝0，当第i路温度ti_in越限时，记录ti_yx＝1。
20.进一步地，在步骤s23中，当第i路温度ti_in越限时，记录ti_in_yx＝ti_last。
21.进一步地，在步骤s24中，当第i路温度ti_in依旧越限时，保持第i路温度ti_in的越限状态和初始温度ti_in_yx不变。
22.进一步地，在步骤s5中，进入机组温度保护逻辑时，当机组任意两路的温度超高报警时，启动事故停机流程。
23.本发明具有以下优点：
24.1、对温度越限判断流程进行了优化，通过设定每一路温度越限定值并对每一路温度进行周期性扫描，将每一个扫描周期的当前温度与上一扫描周期温度进行实时比较，如果达到温度越限定值，则将该路温度判断为越限状态，同时记录该路温度进入越限状态的初始温度，在该路温度与进入越限状态的初始温度的差值小于温度越限定值后，才判断该路温度已恢复正常并取消越限状态，进而使温度越限判断的逻辑更为全面、准确。
25.2、使用温度越限的状态结合机组出口断路器是否合闸的状态共同去判断机组下一步动作的流程，在机组出口断路器分闸且检测到机组温度越限时，直接启动机组停机流程，避免了温度继续升高造成烧瓦的风险；在机组出口断路器合闸且检测到机组温度没有越限时，才判断机组温度是否高于超高报警定值，若是才进入机组温度保护逻辑，由此可避免测温热电阻元件受外界干扰、接线松动、卡件故障等因素影响导致温度信号突变，造成机组非停的可能。
附图说明
26.图1为现有的温度保护流程示意图；
27.图2为本发明的温度越限判断流程示意图；
28.图3为本发明的温度越限保护流程示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
30.如图3所示，一种水电站机组温度越限保护方法，通过将温度越限判断逻辑结合机组出口断路器是否合闸的状态判断应用到机组的温度保护系统中，由此对机组系统是否进入温度保护逻辑进行判断，其包括以下步骤：
31.s1、设定温度超高定值ti_hh并采集机组第i路的实时温度ti。
32.s2、判断第i路温度的越限状态，若越限则进入步骤s3，若正常则进入步骤s4。
33.s3、判断机组出口断路器是否分闸，若是则启动机组停机流程，若否则结束判断。
34.s4、判断机组出口断路器是否合闸，若是则进入步骤s5，若否则结束判断。
35.s5、判断第i路温度ti是否大于温度超高定值ti_hh，若是则第i路温度超高报警并进入机组温度保护逻辑，若否则结束判断。进入机组温度保护逻辑时，当机组任意两路的温度超高报警时，启动事故停机流程。
36.在步骤s3中，当机组出口断路器处于分闸状态，说明机组未并网，则机组可能处于考瓦之类的运行状态，结合步骤s2中检测到机组温度越限，所以此时不管温度是否达到超高报警定值，都应该直接启动机组停机流程，这样便可避免温度继续升高造成烧瓦的风险。
37.在步骤s4中，当机组出口断路器处于合闸状态，说明机组处于并网正常运行中，而在并网运行过程中，如果出现接线松动、卡件故障等问题或者受到外界干扰等因素，将导致测温热电阻元件的温度信号发生突变，若是温度因此达到超高报警定值，则可能引发机组非停，所以必须同时结合步骤s2中检测到机组温度没有越限后，再进入步骤s5去判断机组温度是否高于超高报警定值，若高于超高报警定值才进入机组温度保护逻辑，这样才可避免机组非停的发生，进而保证机组的正常安全生产。
38.对于步骤s2中对第i路温度的越限状态的判断，如图2所示，其包括以下步骤：
39.s21、设定温度越限值为ti_set，对第i路温度进行周期性扫描，将某一扫描周期的第i路温度设定为ti_in，其上一扫描周期的第i路温度设定为ti_last，将第i路温度ti_in进入越限状态之前的初始温度设定为ti_in_yx。
40.s22、判断第i路温度ti_in的越限状态，若正常则进入步骤s23，若越限则进入步骤s24。
41.s23、判断ti_in减去ti_last是否大于ti_set，若是则第i路温度ti_in越限并进入步骤s25，若否则第i路温度ti_in正常并进入步骤s25。在判断到第i路温度ti_in越限时，记录ti_in_yx＝ti_last。
42.s24、判断ti_in减去ti_in_yx是否小于ti_set，若是则第i路温度ti_in已恢复正常并进入步骤s25，若否则第i路温度ti_in依旧越限并进入步骤s25。在判断到第i路温度ti_in依旧越限时，保持第i路温度ti_in的越限状态和初始温度ti_in_yx不变。
43.s25、记录第i路实时温度ti＝ti_in和上一扫描周期温度ti_last＝ti_in。
44.在进入步骤s22之前，若系统需初始化则先进入步骤s25，待系统初始化完成后再进入步骤s22，当步骤25完成后再将下一扫描周期的第i路温度输入至温度保护系统中进行越限状态判断，以此循环。
45.在上述判断步骤中，设定越限状态为ti_yx，当第i路温度ti_in正常时，记录ti_yx＝0，当第i路温度ti_in越限时，记录ti_yx＝1。
46.通过上述温度越限判断步骤，可对每一路温度的越限定值进行设定，然后将某路当前温度与该路上一扫描周期温度进行实时比较，如果达到温度越限定值，则将该路温度判断为越限状态，同时记录该路温度进入越限状态的初始温度，在该路温度与进入越限状态的初始温度的差值小于温度越限定值后，才判断该路温度已恢复正常，取消越限状态，以此对每一路温度进行越限状态判断，保证温度越限判断逻辑的全面性和准确性。
47.本发明通过将温度越限状态的判断和机组出口断路器是否合闸的状态判断相结合，由此共同去判断机组是否进入温度保护逻辑，进而在对机组温度进行实时监控和保护
的同时，也避免了温度的误判和漏判，提升了机组温度保护系统的安全性和可靠性。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。