防止发电厂启动备用变压器过负荷的切换闭锁限制器

摘要

防止发电厂启动备用变压器过负荷的切换闭锁限制器，包括两台发电机组、两台厂用高压变压器、一台备用启动变压器、八个电流变送器、一台判断控制系统和四个厂用电源快速切换装置；两台发电机组的每个厂用工作电源分支和每个备用电源分支均安装有电流变送器，电流变送器将采集的实时厂用工作分支电流数据和备用分支电流数据传送给判断控制系统，由判断控制系统来控制厂用电源快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，有选择的切换厂用高压变压器的电源段到启动备用变压器，两台发电机厂用电源各保留一个分支分别由启动备用变压器两个分支负载，保证两台发电机组安全停机，杜绝了某一发电机组失电的情况发生，不会造成启动备用变压器过负荷运行。

说明书

技术领域

本发明涉及火力发电厂电气自动控制方法及设备，尤其涉及防止发电厂启动备用变压器过负荷的切换闭锁限制器。

背景技术

现在发电厂一般都采用两台发电机组共用一台启动备用变压器作为机组备用电源，厂用电源快速切换装置用来实现发电机组厂用高压变压器与启动备用变压器之间的相互切换，基于建设成本的考虑，一般启动备用变压器容量与一台发电机组厂用高压变压器容量基本相同，这就存在一个问题，就是当两台发电机组同时跳闸，厂用电源快速切换装置将两台发电机组的厂用高压变压器均切换到启动备用变压器供电，可能导致启动备用变压器过负荷运行而损坏，如果倚靠投退厂用电源快切装置的出口压板进行人为控制厂用电源切换，则可能造成单台机组故障时，跳闸机组的某一段厂用电源分支可能因压板未投入造成整段失电，失电后恢复操作繁琐、费时，即现有电气设备不能自动控制发电机组厂用电源的科学切换，存在电气主设备损坏的安全隐患、设备运行可靠性差的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供防止发电厂启动备用变压器过负荷的切换闭锁限制器，因为每个发电机组都有两段厂用分支，只要有一个分支有电，发电机组就能安全的停下来，而启动备用变压器是可以满足两台发电机各保留一个分支的用电负荷，所以在两台发电机组同时跳闸的情况下，两台发电机各保留一个分支就能让发电机组安全停机，本发明就是对两台发电机组的厂用电变压器还有启动备用变压器的每个电源段都安装过电流变送器，用来实时监测负荷电流，并将监测的数据传送给判断控制系统，由判断控制系统来控制厂用电源快速切换装置有选择的切换厂用高压变压器的电源段到启动备用变压器，杜绝了某一发电机组失电的情况发生，保证两台发电机组同时跳闸时，不会造成启动备用变压器过负荷运行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

防止发电厂启动备用变压器过负荷的切换闭锁限制器，该切换闭锁限制器包括两台发电机组、两台厂用高压变压器、一台备用启动变压器、八个电流变送器、一套判断控制系统和四套厂用电源快速切换装置；一号发电机组的厂用高压变压器有两个低压侧分支绕组，即两个厂用工作电源分支1A、1B，二号发电机组的厂用高压变压器有两个低压侧分支绕组，即两个厂用工作电源分支2A、2B，备用启动变压器有两个备用低压绕组，每个备用低压绕组各带两个分支，即四个备用低压侧分支绕组，即四个备用工作电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb，其中一个备用低压绕组带工作电流分支1Ab和2Ab，另一个备用低压绕组带工作电流分支1Bb和2Bb，厂用工作电源分支1A、1B、2A、2B分别于备用工作电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb一一对应，一号发电机组的厂用高压变压器的两个低压侧分支绕组、二号发电机组的厂用高压变压器的两个低压侧分支绕组和备用启动变压器的四个备用低压侧分支绕组的电流互感器二侧均安装有一个电流变送器，即每个低压侧分支绕组的电流互感器二侧均安装有一个电流变送器，厂用电源快速切换装置安装在发电机组的厂用工作分支电源开关与备用电源分支开关的分合闸回路中，厂用电源快速切换装置完成厂用工作电源分支1A、1B、2A、2B与相对应的备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb之间的相互切换，电流变送器和厂用电源快速切换装置均和判断控制系统电性连接，电流变送器实时监测低压侧分支绕组的负荷电流，并将采集的数据信息发送至判断控制系统，判断控制系统经计算与逻辑判断后控制厂用电源快速切换装置工作，即厂用电源快速切换装置出口的切换闭锁或切换开放。

最优的，所述一号发电机组的厂用高压变压器的两个低压侧分支绕组、二号发电机组的厂用高压变压器的两个低压侧分支绕组和备用启动变压器的四个备用低压侧分支绕组的电流互感器二侧均安装有一个电流变送器，即每个低压侧分支绕组的电流互感器二侧均安装有一个电流变送器，监测到的厂用工作电源分支1A、1B、2A、2B的负荷电流分别对应为I1A、I1B、I2A和I2B，监测到的备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb的负荷电流分别对应为I1Ab、I1Bb、I2Ab、I2Bb,启动备用启动变压器两个备用低压绕组中的任意一个备用低压绕组的额定电流为E，E小于或等于I1Ab与I2Ab之和，且E小于或等于I1Bb与I2Bb之和，且E小于或者等于I1Ab与I2A之和，且E小于或者等于I2Ab与I1A之和，且E小于或者等于I1Bb与I2B之和,且E小于或者等于I2Bb与I1B之和。

最优的，在厂用工作电源分支1A、1B、2A、2B中的至少一个要切换到相对应的备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb的情况下，判断控制系统判断待切换的厂用工作电源分支的负荷电流是否小于或者等于备用低压侧分支绕组的额定电流E，当判断为小于或者等于时，控制相应的快速切换装置的切换出口开放、将待切换的厂用工作电源分支切换到对应的备用电源分支。

最优的，在厂用工作电源分支1A、1B或2A、2B要全部切换到相对应的备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb的情况下，判断控制系统判断待切换的厂用工作电源分支的负荷电流之和是否小于或者等于备用低压侧分支绕组的额定电流E，判断为大于时，控制相应的一号发电机组快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，按逻辑的设定原则，将待切换的一号发电机组厂用工作电源分支1A切换到对应的备用电源分支1Ab,而闭锁1B工作电源分支切换到对应的1Bb备用电源分支上；同时控制二号发电机组快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，按逻辑的设定原则，将待切换的二号发电机组厂用工作电源分支2B切换到对应的备用电源分支2Bb,而闭锁2A工作电源分支切换到对应的2Ab备用电源分支上。即同时保留一个一号发电机组的备用电源分支和一个二号发电机组的备用电源分支，分别由启动备用变压器的两个分支分别供电。

最优的，该切换闭锁限制器还包括警报模块，所述任意一个电流变送器发送的数据信息异常情况下，判断控制系统启动警报模块。

最优的，该切换闭锁限制器的工作方法包括以下步骤：

电流变送器采集厂用工作电源分支1A、1B、2A、2B的负荷电流数据信号和备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb的负荷电流的数据信号；

在厂用工作电源分支1A、1B、2A和2B中的至少一个要切换到相对应的备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb的情况下，判断控制系统判断待切换的厂用工作电源分支的负荷电流之和是否小于或者等于备用低压侧分支绕组的额定电流E；

判断为小于或者等于时，控制相应的厂用电源快速切换装置切换出口开放将待切换的厂用工作电源分支切换到对应的备用电源分支；

判断为大于时，判断为大于时，控制相应的一号发电机组快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，按逻辑的设定原则，将待切换的一号发电机组厂用工作电源分支1A切换到对应的备用电源分支1Ab,而闭锁1B工作电源分支切换到对应的1Bb备用电源分支上；同时控制二号发电机组快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，按逻辑的设定原则，将待切换的二号发电机组厂用工作电源分支2B切换到对应的备用电源分支2Bb,而闭锁2A工作电源分支切换到对应的2Ab备用电源分支上。即同时保留一个一号发电机组的备用电源分支和一个二号发电机组的备用电源分支，分别由启动备用变压器的两个分支分别供电。

最优的，该切换闭锁限制器的工作方法还包括以下步骤：任意一个电流变送器发送的数据信息异常情况下，判断控制系统自动识别并启动警报模块。

最优的，该自动切换闭锁限制器的工作方法还包括以下步骤：通过手动操作，投入或退出任意机组任意厂用分支的过负荷切换闭锁限制功能。

由上述技术方案可知，本发明提供了一种防止发电厂启动备用变压器过负荷的切换闭锁限制器，有益效果是两台发电机组的厂用电变压器还有启动备用变压器的每个电源段都安装实时监测负荷电流的电流变送器，电流变送器将采集的实时厂用工作（备用）分支电流数据传送给判断控制系统，通过判断控制系统对厂用系统电流的实时计算与运行工况判断，控制厂用电源快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，从而有选择的对厂用分支电源进行切换，保证在一次设备故障等，需要两台发电机组同时跳闸的情况下，两台发电机厂用电源各保留一个分支分别由启动备用变压器两个分支负载，保证两台发电机组安全停机，杜绝了因人为投退厂用快切装置切换压板可能造成的单台机组正常切换时发电机组厂用电源失电，或两台机组故障情况下同时切换厂用电源造成的启动备用变压器因同时负担两台机组的厂用负荷而发生的变压器过负荷问题。

具体实施方式

对发明实施例的技术方案做进一步的详细阐述。

防止发电厂启动备用变压器过负荷的切换闭锁限制器，包括两台发电机组、两台厂用高压变压器、一台备用启动变压器、八个电流变送器、一套判断控制系统和四套厂用电源快速切换装置；一号发电机组的厂用高压变压器有两个低压侧分支绕组，即两个厂用工作电源分支1A、1B，二号发电机组的厂用高压变压器有两个低压侧分支绕组，即两个厂用工作电源分支2A、2B，备用启动变压器有两个备用低压绕组，每个备用低压绕组各带两个分支，即四个备用低压侧分支绕组，即四个备用工作电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb，其中一个备用低压绕组带工作电流分支1Ab和2Ab，另一个备用低压绕组带工作电流分支1Bb和2Bb，厂用工作电源分支1A、1B、2A、2B分别于备用工作电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb一一对应。

一号发电机组的厂用高压变压器的两个低压侧分支绕组、二号发电机组的厂用高压变压器的两个低压侧分支绕组和备用启动变压器的四个备用低压侧分支绕组的电流互感器二侧均安装有一个电流变送器，即每个低压侧分支绕组的电流互感器二侧均安装有一个电流变送器，监测到的厂用工作电源分支1A、1B、2A、2B的负荷电流分别对应为I1A、I1B、I2A和I2B，监测到的备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb的负荷电流分别对应为I1Ab、I1Bb、I2Ab、I2Bb。任意一个电流变送器发送的数据信息异常情况下，判断控制系统启动警报模块。

启动备用启动变压器两个备用低压绕组中的任意一个备用低压绕组的额定电流为E，E小于或等于I1Ab与I2Ab之和，且E小于或等于I1Bb与I2Bb之和，且E小于或者等于I1Ab与I2A之和，且E小于或者等于I2Ab与I1A之和，且E小于或者等于I1Bb与I2B之和,且E小于或者等于I2Bb与I1B之和。

厂用电源快速切换装置安装在发电机组的厂用工作分支电源开关与备用电源分支开关的分合闸回路中，厂用电源快速切换装置完成厂用工作电源分支1A、1B、2A、2B与相对应的备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb之间的相互切换，电流变送器和厂用电源快速切换装置均和判断控制系统电性连接，电流变送器实时监测低压侧分支绕组的负荷电流，并将采集的数据信息发送至判断控制系统，判断控制系统经计算与逻辑判断后控制厂用电源快速切换装置工作，即厂用电源快速切换装置出口的切换闭锁或切换开放。

在厂用工作电源分支1A、1B、2A、2B中的至少一个要切换到相对应的备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb的情况下，判断控制系统判断待切换的厂用工作电源分支的负荷电流是否小于或者等于备用低压侧分支绕组的额定电流E，当判断为小于或者等于时，控制相应的快速切换装置的切换出口开放、将待切换的厂用工作电源分支切换到对应的备用电源分支。

在厂用工作电源分支1A、1B或2A、2B要全部切换到相对应的备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb的情况下，判断控制系统判断待切换的厂用工作电源分支的负荷电流之和是否小于或者等于备用低压侧分支绕组的额定电流E，判断为大于时，控制相应的一号发电机组快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，按逻辑的设定原则，将待切换的一号发电机组厂用工作电源分支1A切换到对应的备用电源分支1Ab,而闭锁1B工作电源分支切换到对应的1Bb备用电源分支上；同时控制二号发电机组快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，按逻辑的设定原则，将待切换的二号发电机组厂用工作电源分支2B切换到对应的备用电源分支2Bb,而闭锁2A工作电源分支切换到对应的2Ab备用电源分支上。即同时保留一个一号发电机组的备用电源分支和一个二号发电机组的备用电源分支，分别由启动备用变压器的两个分支分别供电。

防止发电厂启动备用变压器过负荷的切换闭锁限制器的工作方法包括以下步骤：

S1：电流变送器采集厂用工作电源分支1A、1B、2A、2B的负荷电流数据信号和备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb的负荷电流的数据信号；

S2：在厂用工作电源分支1A、1B、2A和2B中的至少一个要切换到相对应的备用电源分支1Ab、1Bb、2Ab、2Bb的情况下，判断控制系统判断待切换的厂用工作电源分支的负荷电流之和是否小于或者等于备用低压侧分支绕组的额定电流E；

S3：判断为小于或者等于时，控制相应的厂用电源快速切换装置切换出口开放将待切换的厂用工作电源分支切换到对应的备用电源分支；

S4：判断为大于时，判断为大于时，控制相应的一号发电机组快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，按逻辑的设定原则，将待切换的一号发电机组厂用工作电源分支1A切换到对应的备用电源分支1Ab,而闭锁1B工作电源分支切换到对应的1Bb备用电源分支上；同时控制二号发电机组快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，按逻辑的设定原则，将待切换的二号发电机组厂用工作电源分支2B切换到对应的备用电源分支2Bb,而闭锁2A工作电源分支切换到对应的2Ab备用电源分支上。即同时保留一个一号发电机组的备用电源分支和一个二号发电机组的备用电源分支，分别由启动备用变压器的两个分支分别供电。

S5：任意一个电流变送器发送的数据信息异常情况下，判断控制系统自动识别并启动警报模块。

S6：通过手动操作，投入或退出任意机组任意厂用分支的过负荷切换闭锁限制功能。

本发明提供了的防止发电厂启动备用变压器过负荷的切换闭锁限制器，两台发电机组的每个厂用工作电源分支和每个备用电源分支均安装有电流变送器，电流变送器将监测的数据传送给判断控制系统，通过判断控制系统对厂用系统电流的实时计算与运行工况判断，控制厂用电源快速切换装置的切换出口开放或出口闭锁，从而有选择的对厂用分支电源进行科学的自动切换，保证在一次设备故障等，需要两台发电机组同时跳闸的情况下，两台发电机厂用电源各保留一个分支分别由启动备用变压器两个分支负载，保证两台发电机组安全停机，杜绝了因人为投退厂用快切装置切换压板可能造成的单台机组正常切换时发电机组厂用电源失电，或两台机组故障情况下同时切换厂用电源造成的启动备用变压器因同时负担两台机组的厂用负荷而发生的变压器过负荷问题。