用于混流式水轮发电机组监控系统的一键开导叶排水流程技术方案

本发明专利技术公开了用于混流式水轮发电机组监控系统的一键开导叶排水流程，步骤1，一键开导叶排水流程启动条件设计：监控发出“一键开导叶排水流程启动”令后，流程启动前需要判断的条件，条件满足方可启动流程；步骤2，分析机组运行工况，确定设备操作的顺序和转换条件，绘制一键开导叶排水流程图；步骤3，一键开导叶排水流程启动优先级设置；步骤4，机组事故停机流程启动条件优化；步骤5，调速器控制模型设计。通过在水电站计算机监控系统程序上设计一套专门的顺控流程，通过监控一键启动开导叶排水流程，实现流程自动、快速、安全排出引水隧洞内积水的目的。积水的目的。积水的目的。

【技术实现步骤摘要】
用于混流式水轮发电机组监控系统的一键开导叶排水流程


[0001]本专利技术涉及混流式水轮发电机组
，具体涉及用于混流式水轮发电机组监控系统的一键开导叶排水流程。

技术介绍

[0002]根据水电机组检修作业安全技术措施要求，水轮发电机组在检修前需将引水隧洞内积水全部排尽。由于混流式水轮发电机组存在引水隧洞长、内径大、水头高、压力大等特点，如何快速、安全地排出引水隧洞内的积水已经成为影响机组检修工期的一个重要因素。
[0003]目前混流式水轮发电机组检修排水方式主要有机组技术供水排水、手动开导叶排水和开蜗壳盘型阀排水3种，但三种排水方式在使用条件上都存在一定的局限性。
[0004]通过机组技术供水排出引水隧洞内积水。当水轮发电机组技术供水系统采用蜗壳取水方式供水时，可以通过机组技术供水将引水隧洞内积水排至尾水。此方式是在机组进水口闸门落下后，引水隧洞内积水在压差的作用下，通过机组技术供水相关管道将水排至尾水管，从而达到引水隧洞与尾水平压的目的。根据初略计算某电站机组引水隧洞从开始排水到平压状态，需要的时间一般在1天左右。此种排水方式操作简单，风险小，但排水时间较长严重制约机组检修工期。
[0005]手动开导叶排水。机组进水口闸门落下后，在调速器控制柜上手动开导叶，并控制机组转速在整个排水过程中维持在60%～70%。此排水方式效率高，在极短的时间内就能达到引水隧洞排水至与尾水平压。但此种排水方式需要人为手动控制机组转速，由于不同机组间的特性差异，以及操作人员的经验不同，并不能最佳的控制导叶开度和开启时间，存在机组过速和烧瓦的风险。
[0006]开蜗壳盘型阀排水。此排水方式需手动打开蜗壳盘型阀，由于此时压力钢管内充满水，水压大，蜗壳盘型阀操作难度大，同时在排水过程中，由于高速水流的冲击会造成蜗壳盘型阀震动、锈蚀及气蚀等情况，存在损坏盘型阀密封或阀杆断裂等风险。因此，直接开启蜗壳盘型阀排水不适用于高水头电站。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的是提出用于混流式水轮发电机组监控系统的一键开导叶排水流程，通过在水电站计算机监控系统程序上设计一套专门的顺控流程，通过监控一键启动开导叶排水流程，实现流程自动、快速、安全排出引水隧洞内积水的目的。
[0008]为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：用于混流式水轮发电机组监控系统的一键开导叶排水流程，其特征其在于，包括以下步骤：步骤1，一键开导叶排水流程启动条件设计：监控发出“一键开导叶排水流程启动”令后，流程启动前需要判断的条件，条件满足方可启动流程；步骤2，分析机组运行工况，确定设备操作的顺序和转换条件，绘制一键开导叶排水流程图；
步骤3，一键开导叶排水流程启动优先级设置；步骤4，机组事故停机流程启动条件优化；步骤5，调速器控制模型设计。
[0009]所述步骤1中监控一键开导叶排水流程启动条件包括：1）高压油系统OK判断条件：高压油泵控制方式在“远方”，高压油泵所有控制电源、动力电源正常，高压油系统油泵、管道过滤器无差压报警；2）进水口检修门全关：水轮发电机组转检修后，由于某些特殊检修工作的需要，要求快速门保持一定开度，落检修门挡水，为提高一键开导叶排水流程的灵活性，在流程启动条件中设置了“机组进水口检修门全关”菱形强制按钮，操作人员在确认机组检修门全关后，在监控系统操作员站上操作此按钮，设置进水口检修状态以满足一键开导叶排水流程启动条件；3）水机后备保护OK判断条件：水机后备保护无动作信号，水机后备柜电源正常，水机后备保护与机组快速门落门回路、光端机正常，水机PLC运行正常；4）剪断销OK判断条件：监控无水轮机剪断销剪断信号，剪断销信号仪电源正常；5）调速系统OK判断条件：调速器电气柜控制方式在“远方”，水轮机导叶控制方式在“自动”，机组转速装置电源正常，调速器电气柜、机械柜电源正常，调速器无严重故障报警；6）机械制动OK判断条件：发电机机械制动柜电源正常，机械制动控制方式在“远方”，机械制动气源压力大于0.5Mpa；7）调速器液压系统OK判断条件：调速器液压系统控制方式在“远方”，调速器液压系统控制柜电源正常，调速器“紧急停机”按钮未按下，事故配压阀未投入，调速器液压系统主供油源阀、事故油源阀、主配检修阀全开，调速器液压系统无报警，调速器液压系统回油箱油位正常，调速器液压系统压力油罐压力、油位正常；8）检修气封OK判断条件：检修气封无压，检修气封压力＜0.5Mpa。
[0010]所述步骤2中一键开导叶排水流程详细步骤：S1：LCU收到“一键开导叶排水流程启动”令后，自动判断步骤1中一键开导叶排水流程启动条件是否满足；若是进入S2，若否流程退出；S2：LCU开出投入机组技术供水、启动水导外循环油泵令，判断机组技术供水减压阀是否打开，若是进入S3，若否流程退出；S3：判断机组技术供水冷却水流量是否满足要求，若是进入S4，若否流程退出；S4：判断机组水导外循环油泵是否运行，若是进入S5，若否流程退出；S5：判断机组水导外循环系统油流量是否低，若是流程退出，若否进入S6；S6：判断机组水导油槽油位是否低，若是流程退出，若否进入S7；S7：LCU开出启动油雾吸收装置、启动碳粉吸收装置、禁止蠕动检测和调速器液压系统启动令，判断调速器液压系统是否运行，若是进入S8，若否流程退出；S8：判断调速器液压系统管道油压是否大于6.1Mpa，若是进入S9，若否流程退出；S9：判断调速器液压系统压油罐油压是否大于6.1Mpa，若是进入S10，若否流程退出；S10：判断调速器液压系统压油罐油位是否大于1200mm，若是进入S11，若否流程退
出；S11：判断水轮机主轴密封水流量、压力是否正常，若是进入S12，若否流程退出；S12：LCU开出拔出自动锁锭命令，30s内自动锁锭未拔出，流程自动退出，若否进入S13；S13：LCU开出启动高压油泵命令，120s内1#或2#高压油泵未运行流程自动退出，若否进入S14；S14：判断高压油系统是否建压成功，若是进入S15，若否流程退出；S15：判断机械制动风闸是否全部落下，若是进入S16，若否流程退出；S16：LCU开出开导叶排水令，进入S17、S19；S17：开导叶排水令开出30min内，判断蜗壳与尾水是否平压或收到监控手动平压信号，若是进入S18，若否流程报警；S18：判断开导叶排水令开出30min内，蜗壳进口压力是否小于等于0.25Mpa或蜗壳出口压力小于等于0.3Mpa，若是进入S20，若否流程报警并进入S20；S19：判断开导叶排水令开出30min内，机组转速是否小于等于20%，若是进入S20，若否流程报警并进入S20；S20：LCU开出调速器停机、投入制动粉尘吸收装置令，判断导叶是否全关，若是进入S21，若否流程退出；S21：判断调速器停机令开出后480s内机组转速是否小于等于20%，若是进入S22，若否流程退出；S22：LCU开出投入机械制动令，判断机组转速是否为0%，若是进入S23，若否流程退出；S23：LCU开出投入自动锁锭令，判断自动锁锭是否投入，若是进入S24，若否流程报警并进入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于混流式水轮发电机组监控系统的一键开导叶排水流程，其特征其在于，包括以下步骤：步骤1，一键开导叶排水流程启动条件设计：监控发出“一键开导叶排水流程启动”令后，流程启动前需要判断的条件，条件满足方可启动流程；步骤2，分析机组运行工况，确定设备操作的顺序和转换条件，绘制一键开导叶排水流程图；步骤3，一键开导叶排水流程启动优先级设置；步骤4，机组事故停机流程启动条件优化；步骤5，调速器控制模型设计。2.根据权利要求1所述的用于混流式水轮发电机组监控系统的一键开导叶排水流程，其特征在于，所述步骤1中监控一键开导叶排水流程启动条件包括：1）高压油系统OK判断条件：高压油泵控制方式在“远方”，高压油泵所有控制电源、动力电源正常，高压油系统油泵、管道过滤器无差压报警；2）进水口检修门全关：水轮发电机组转检修后，由于某些特殊检修工作的需要，要求快速门保持一定开度，落检修门挡水，为提高一键开导叶排水流程的灵活性，在流程启动条件中设置了“机组进水口检修门全关”菱形强制按钮，操作人员在确认机组检修门全关后，在监控系统操作员站上操作此按钮，设置进水口检修状态以满足一键开导叶排水流程启动条件；3）水机后备保护OK判断条件：水机后备保护无动作信号，水机后备柜电源正常，水机后备保护与机组快速门落门回路、光端机正常，水机PLC运行正常；4）剪断销OK判断条件：监控无水轮机剪断销剪断信号，剪断销信号仪电源正常；5）调速系统OK判断条件：调速器电气柜控制方式在“远方”，水轮机导叶控制方式在“自动”，机组转速装置电源正常，调速器电气柜、机械柜电源正常，调速器无严重故障报警；6）机械制动OK判断条件：发电机机械制动柜电源正常，机械制动控制方式在“远方”，机械制动气源压力大于0.5Mpa；7）调速器液压系统OK判断条件：调速器液压系统控制方式在“远方”，调速器液压系统控制柜电源正常，调速器“紧急停机”按钮未按下，事故配压阀未投入，调速器液压系统主供油源阀、事故油源阀、主配检修阀全开，调速器液压系统无报警，调速器液压系统回油箱油位正常，调速器液压系统压力油罐压力、油位正常；8）检修气封OK判断条件：检修气封无压，检修气封压力＜0.5Mpa。3.根据权利要求1所述的用于混流式水轮发电机组监控系统的一键开导叶排水流程，其特征在于，所述步骤2中一键开导叶排水流程详细步骤：S1：LCU收到“一键开导叶排水流程启动”令后，自动判断步骤1中一键开导叶排水流程启动条件是否满足；若是进入S2，若否流程退出；S2：LCU开出投入机组技术供水、启动水导外循环油泵令，判断机组技术供水减压阀是否打开，若是进入S3，若否流程退出；S3：判断机组技术供水冷却水流量是否满足要求，若是进入S4，若否流程退出；S4：判断机组水导外循环油泵是否运行，若是进入S5，若否流程退出；S5：判断机组水导外循环系统油流量是否低，若是流程退出，若否进入S6；
S6：判断机组水导油槽油位是否低，若是流程退出，若否进入S7；S7：LCU开出启动油雾吸收装置、启动碳粉吸收装置、禁止蠕动检测和调速器液压系统启动令，判断调速器液压系统是否运行，若是进入S8，若否流程退出；S8：判断调速器液压系统管道油压是否大于6.1Mpa，若是进入S9，若否流程退出；S9：判断调速器液压系统压油罐油压是否大于6.1Mpa，若是进入S10，若否流程退出；S10：判断调速器液压系统压油罐油位是否大于1200mm，若是进入S11，若否流程退出；S11：判断水轮机主轴密封水流量、压力是否正常，若是进入S12，若否流程退出；S12：LCU开出拔出自动锁锭命令，30s内自动锁锭未拔出，流程自动退出，若否进入S13；S13：LCU开出启动高压油泵命令，120s内1#或2#高压油泵未运行流程自动退出，若否进入S14；S14：判断高压油系统是否建压成功，若是进入S15，若否流程退出；S15：判断机械制动风闸是否全部落下，若是进入S16，若否流程退出；S16：LCU开出开导叶排水令，进入S17、S19；S17：开导叶排水令开出30min内，判断蜗壳与尾水是否平压或收到监控手动平压信号，若是进入S18，若否流程报警；S18：判断开导叶排水令开出30min内，蜗壳进口压力是否小于等于0.25Mpa或蜗壳出口压力小于等于0.3Mpa，若是进入S20，若否流程报警并进入S20；S19：判断开导叶排水令开出30...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊腾清，陈哲之，李文锋，李初辉，杨赛，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：