一種大型水電站調速器大故障判斷系統及方法技術方案

本發明專利技術公開了一種大型水電站調速器大故障判斷系統及方法，通過利用現有調速器控制器采集的模擬量、開關量等信號、適當增加程序條件判斷、合理的流程來執行大型水電站調速器大故障判斷邏輯，同時充分考慮調速器在運行過程中可能發生的大故障情況，避免出現策略不完善導致調速器控制器不能立即切換備用控制器或機手動運行方式下，進一步完善機組非停的風險策略，調速系統的安全性、經濟性、實用性均得到了大幅提升，有效防范水淹廠房事故的發生、重大人員傷亡和設備設施的損壞，提高了電網的安全穩定性。全穩定性。全穩定性。

【技術實現步驟摘要】
一種大型水電站調速器大故障判斷系統及方法


[0001]本專利技術涉及水電站調速器
，尤其涉及一種大型水電站調速器大故障判斷系統及方法。

技術介紹

[0002]大型水輪機調速器是調節水輪機轉速的設備，是水輪發電機組重要附屬設備之一，能使機組轉速保持恒定并承擔開機、正常停機、緊急停機、增減負荷等任務。目前，大型水輪發電機組的自動控制系統采用可編程邏輯控制器等數字設備組成現地控制單元來實現。調速器控制器是水輪機調速器控制系統的核心設備，對被控設備各個環節故障定位和判斷至關重要，一旦故障定位和判斷方法不科學或不完備，將會對大型水輪機組本身操作較大傷害，電網的安全穩定造成極大威脅，嚴重時可能導致系統低頻振蕩，甚至可能造成機組非計劃停運，當調速器失控時可能造成機組轉速飛逸，甚至存在水淹廠房的風險。目前調速器大故障判斷策略不完善或未充分考慮調速器大故障出現的情況可能導致此類事故的發生，存在較大的安全隱患。

技術實現思路

[0003]本專利技術的目的就在于為了解決上述問題而提供一種大型水電站調速器大故障判斷系統及方法，本專利技術可以有效防范水淹廠房事故的發生、重大人員傷亡和設備設施的損壞，提高了電網的安全穩定性。
[0004]本專利技術通過以下技術方案來實現上述目的：
[0005]一種大型水電站調速器大故障判斷方法，包括以下步驟：
[0006]包括以下步驟：
[0007]步驟1：大型水輪發電機組運行中，導葉接力器反饋故障模塊檢測到導葉接力器反饋故障信號動作，導葉接力器反饋故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；
[0008]步驟2：大型水輪發電機組運行中，導葉中位傳感器故障模塊檢測到導葉中位傳感器故障信號動作，導葉中位傳感器故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；
[0009]步驟3：大型水輪發電機組運行中，液壓系統故障模塊檢測到液壓系統故障動作信號，液壓系統故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；
[0010]步驟4：大型水輪發電機組運行中，主接跟隨故障模塊檢測到主接跟隨故障動作信號，主接跟隨故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；
[0011]步驟5：大型水輪發電機組運行中，輔接跟隨故障模塊檢測到輔接跟隨故障動作信號，輔接跟隨故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；
[0012]步驟6：大型水輪發電機組運行中，比例閥反饋故障模塊檢測到比例閥反饋故障信號動作，比例閥反饋故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；
[0013]步驟7：大型水輪發電機組運行中，切換閥故障模塊檢測到切換閥故障信號動作，切換閥故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；
[0014]步驟8：步驟1、步驟2、步驟3、步驟4、步驟5、步驟6和步驟7的七個輸出條件分別與或門模塊一輸入相連，任一條件滿足動作后輸出，或門模塊一的輸出與導葉大故障模塊的輸入相連，導葉大故障模塊輸出信號為導葉大故障動作信號，導葉大故障模塊輸出與或門模塊二輸入相連；
[0015]步驟9：調速器控制器運行中，調速器控制器心跳檢測模塊檢測到調速器控制器CPU心跳故障信號動作，調速器控制器心跳檢測模塊輸出動作信號與或門模塊二輸入相連；
[0016]步驟10：調速器控制器運行中，一號開關量輸入模塊檢測到調速器控制器開關量輸入模塊1正常動作信號復歸，一號開關量輸入模塊輸出復歸信號取非后再與或門模塊三輸入相連；
[0017]步驟11：調速器控制器運行中，N號開關量輸入模塊檢測到調速器控制器開關量輸入模塊N正常動作信號復歸，N號開關量輸入模塊輸出復歸信號取非后再與或門模塊三輸入相連；
[0018]步驟12：調速器控制器運行中，一號模擬量混合量模塊檢測到調速器控制器模擬量混合量模塊1正常動作信號復歸，一號模擬量混合量模塊輸出復歸信號取非后再與或門模塊三輸入相連；
[0019]步驟13：調速器控制器運行中，N號模擬量混合量模塊檢測到調速器控制器模擬量混合量模塊N正常動作信號復歸，N號模擬量混合量模塊輸出復歸信號取非后再與或門模塊三輸入相連；
[0020]步驟14：步驟10、步驟11、步驟12和步驟13的4個輸出條件相或后輸出，其中或門模塊三輸出與模塊故障輸入相連，模塊故障輸出信號為模塊故障動作信號，模塊故障輸出與或門模塊二輸入相連；
[0021]步驟15：大型水輪發電機組運行中，測頻通道故障模塊檢測到測頻通道故障動作信號，測頻通道故障模塊輸出動作信號與與門模塊輸入相連；
[0022]步驟16：機組并網態模塊檢測到機組并網態信號復歸，即非并網態，機組并網態模塊輸出復歸信號取非后與門模塊輸入相連；
[0023]步驟17：步驟15和步驟16的2個輸出條件相與后輸出，其中與門模塊輸出與或門模塊二輸入相連；
[0024]步驟18：步驟8、步驟9、步驟14和步驟17相或后輸出，或門模塊二輸出與調速器大故障模塊輸入相連后輸出，輸出為調速器大故障動作信號。
[0025]進一步方案為，所述步驟1中，若連續5次掃描周期采樣值大于越高限值或采樣值小于越低限值且累計故障次數超過5次時則報導葉傳感器斷線故障，否則導葉傳感器采樣正常；同時通過當前導葉開度采樣值與上一周期采樣值差的絕對值大于第一設定值，滿足時則開始計數，若連續5次掃描周期與上一周期導葉開度采樣值差的絕對值大于第一設定值且累計故障次數超過5次時則報導葉傳感器跳變故障，否則導葉傳感器采樣正常；當導葉傳感器斷線故障或導葉傳感器跳變故障動作時均為導葉接力器反饋故障信號動作；第一設定值為導葉開度的1％。
[0026]進一步方案為，所述步驟2中，若連續5次掃描周期采樣值大于越高限值或采樣值小于越低限值且累計故障次數超過5次時則報導葉中位傳感器斷線故障，否則導葉中位傳感器采樣正常；同時通過當前導葉中位傳感器采樣值與上一周期采樣值差的絕對值大于第
二設定值，滿足時則開始計數，若連續5次掃描周期與上一周期導葉中位傳感器采樣值差的絕對值大于第二設定值且累計故障次數超過5次時則報導葉中位傳感器跳變故障，否則導葉中位傳感器采樣正常；當導葉中位傳感器斷線故障或導葉中位傳感器跳變故障動作時均為導葉中位傳感器故障信號動作；第二設定值為導葉中位行程的30％。
[0027]進一步方案為，所述步驟3中，當處于比例閥控制模式下比例閥給定值與比例閥反饋值差值的絕對值大于第三設定值時延時500毫秒輸出液壓系統故障動作信號；當處于步進電機控制模式下驅動器報警動作輸出液壓系統故障動作信號，驅動器報警信號為步進電機的現地驅動器元器件輸出，通過硬接線的方式上送調速器控制器采集模塊；第三設定值為比例閥行程的5％。
[0028]進一步方案為，所述步驟6中，若連續5次掃描周期采樣值大于越高限值或采樣值小于越低限值且累計故障次數超過5次時則報比例閥傳感器斷線故障，否則比例閥傳感器采樣正常；同時通過當前比例閥反饋采樣值與上一周期采樣值差的絕對值大于第四設定值，滿足時則開始計數，若連續5次掃描周期與上一周期比例閥反饋采樣值差的絕對值大于第四設定本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種大型水電站調速器大故障判斷方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：大型水輪發電機組運行中，導葉接力器反饋故障模塊檢測到導葉接力器反饋故障信號動作，導葉接力器反饋故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；步驟2：大型水輪發電機組運行中，導葉中位傳感器故障模塊檢測到導葉中位傳感器故障信號動作，導葉中位傳感器故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；步驟3：大型水輪發電機組運行中，液壓系統故障模塊檢測到液壓系統故障動作信號，液壓系統故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；步驟4：大型水輪發電機組運行中，主接跟隨故障模塊檢測到主接跟隨故障動作信號，主接跟隨故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；步驟5：大型水輪發電機組運行中，輔接跟隨故障模塊檢測到輔接跟隨故障動作信號，輔接跟隨故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；步驟6：大型水輪發電機組運行中，比例閥反饋故障模塊檢測到比例閥反饋故障信號動作，比例閥反饋故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；步驟7：大型水輪發電機組運行中，切換閥故障模塊檢測到切換閥故障信號動作，切換閥故障模塊輸出動作信號與或門模塊一輸入相連；步驟8：步驟1、步驟2、步驟3、步驟4、步驟5、步驟6和步驟7的七個輸出條件分別與或門模塊一輸入相連，任一條件滿足動作后輸出，或門模塊一的輸出與導葉大故障模塊的輸入相連，導葉大故障模塊輸出信號為導葉大故障動作信號，導葉大故障模塊輸出與或門模塊二輸入相連；步驟9：調速器控制器運行中，調速器控制器心跳檢測模塊檢測到調速器控制器CPU心跳故障信號動作，調速器控制器心跳檢測模塊輸出動作信號與或門模塊二輸入相連；步驟10：調速器控制器運行中，一號開關量輸入模塊檢測到調速器控制器開關量輸入模塊1正常動作信號復歸，一號開關量輸入模塊輸出復歸信號取非后再與或門模塊三輸入相連；步驟11：調速器控制器運行中，N號開關量輸入模塊檢測到調速器控制器開關量輸入模塊N正常動作信號復歸，N號開關量輸入模塊輸出復歸信號取非后再與或門模塊三輸入相連；步驟12：調速器控制器運行中，一號模擬量混合量模塊檢測到調速器控制器模擬量混合量模塊1正常動作信號復歸，一號模擬量混合量模塊輸出復歸信號取非后再與或門模塊三輸入相連；步驟13：調速器控制器運行中，N號模擬量混合量模塊檢測到調速器控制器模擬量混合量模塊N正常動作信號復歸，N號模擬量混合量模塊輸出復歸信號取非后再與或門模塊三輸入相連；步驟14：步驟10、步驟11、步驟12和步驟13的4個輸出條件相或后輸出，其中或門模塊三輸出與模塊故障輸入相連，模塊故障輸出信號為模塊故障動作信號，模塊故障輸出與或門模塊二輸入相連；步驟15：大型水輪發電機組運行中，測頻通道故障模塊檢測到測頻通道故障動作信號，測頻通道故障模塊輸出動作信號與與門模塊輸入相連；步驟16：機組并網態模塊檢測到機組并網態信號復歸，即非并網態，機組并網態模塊輸
出復歸信號取非后與門模塊輸入相連；步驟17：步驟15和步驟16的2個輸出條件相與后輸出，其中與門模塊輸出與或門模塊二輸入相連；步驟18：步驟8、步驟9、步驟14和步驟17相或后輸出，或門模塊二輸出與調速器大故障模塊輸入相連后輸出，輸出為調速器大故障動作信號。2.如權利要求1所述的一種大型水電站調速器大故障判斷方法，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：汪林，李妮婷，田源泉，任剛，
申請(專利權)人：三峽金沙江川云水電開發有限公司，
類型：發明
國別省市：