一种抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路的制作方法

本技术涉及电力相关，特别涉及一种抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路。

背景技术：

1、抽水蓄能电站在电动工况进行启动时，需要外部动力源将机组从静止状态拖动至同步转速方能实现接入电网的同期操作。目前有两种方式：静态变频器(static frequencyconvertor，sfc)方式及背靠背(back to back，btb)方式。其中静态变频器方式启动速度较慢，且由于造价问题一般全厂仅配置一台，当静态变频器出现故障不能启动时，则需要后备方式来实现机组电动工况的启动。背靠背启动方式由于两台机组参与，其中一台作为发电机、另一台作为电动机，机组电气状态复杂，对电气保护要求更高，尤其对于跨流道机组而言，故要求处于背靠背启动工况的拖动机/被拖动机在任一机组发生事故时需触发电气事故停机并马上解列两台机组之间的电气连接。但由于btb启动过程中转速仍未达到同步转速，而机组发电机出口断路器(general circuit breaker，gcb)低频分闸会造成gcb使用寿命的快速衰减甚至严重的设备损坏。故低频时一般会闭锁gcb分闸回路而先进行灭磁以削弱或消除机组由于旋转惯性产生的感应电压及电流。但当机组灭磁不同步时，尤其被拖动机组灭磁开关(field circuit breaker，fcb)先动作时，被拖动机组会瞬间卸掉被拖动机组的这部分电磁负荷。但由于此时电气轴仍处于连接状态，故会造成拖动机组的能量过剩而发生转速上升及定子电流、机端及启动母线电压激增的现象。故需要拖动机与被拖动机灭磁时间相差很小或同步方可防止此现象导致的电气事故。但抽蓄机组电气工况复杂，电气保护分闸灭磁就分主变保护、发电机保护、主变非电量保护、短引线保护等多种，还需考虑监控事故停机分灭磁开关回路，而监控分灭磁开出对象又分为主plc、水机后备保护plc或后备保护继电器回路及事故按钮等多种。若考虑与保护同时开出进行同步动作，且一般设计两个分闸线圈回路，则需增加约14组同步跳闸回路。对于无冗余配置的保护输出回路，如主变非电量保护分灭磁及监控事故停机分灭磁，则需增加输出继电器并修改部分控制逻辑，电路结构十分复杂，可靠性低。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，能够实现抽蓄机组在背靠背拖动的过程中发生其中一台机组发生事故时同步分闸非事故机组灭磁开关，且电路结构简单，可靠性高。

2、根据本实用新型实施例的抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，应用于抽蓄机组，所述抽蓄机组包括处于背靠背工况的事故机组和非事故机组，所述抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路包括：

3、机组事故开关电路，其一端用于连接火线，另一端用于连接零线，所述机组事故开关电路用于在所述事故机组事故停机时导通；

4、机组非事故开关电路，其一端与所述火线连接，另一端与所述零线连接；

5、事故机组灭磁开关，其第一灭磁开关分闸线圈串联在所述机组事故开关电路与所述零线之间；

6、非事故机组灭磁开关，其第二灭磁开关分闸线圈串联在所述机组非事故开关电路与所述零线之间；

7、机组状态监视电路，其具有第一接点、第二接点、第三接点和第四接点，所述第一接点和所述第二接点分别与所述第一灭磁开关分闸线圈的两端连接，所述第三接点与所述机组非事故开关电路的所述一端连接，所述机组状态监视电路用于在所述事故机组和所述非事故机组之间电气轴建立成功时分别导通所述第一接点和所述第二接点、所述第三接点和所述第四接点；

8、带电监视继电器，其具有第一触点和第二触点，所述第一触点与所述第四接点连接，所述第二触点分别与所述机组非事故开关电路的所述另一端和所述第二灭磁开关分闸线圈连接，所述带电监视继电器的线圈的一端与所述第二接点连接，线圈的另一端分别与所述第一灭磁开关分闸线圈和所述零线连接；

9、主控电路，分别与所述机组事故开关电路、所述机组非事故开关电路、所述机组状态监视电路连接。

10、根据本实用新型实施例的抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，至少具有如下有益效果：

11、通过机组事故开关电路将可以实现仅对第一灭磁开关分闸线圈得电这一事故结果执行对非事故机组灭磁开关的联锁分闸，不分别对多种保护接点和开出接点进行响应，从而可以简化电路结构，且响应速度快，可靠性高。通过机组状态监视电路和带电监视继电器可以在事故机组和非事故机组之间电气轴未解列前使得事故机组事故停机导致事故机组灭磁开关分闸后，联锁分闸非事故机组灭磁开关，事故机组灭磁开关分闸和非事故机组灭磁开关分闸的中间时差为带电监视继电器带电至机组非事故开关电路导通，再到非事故机组灭磁开关分闸所经历的时间，经实测约为150ms左右，该时差经现场实践发现并不会引起发电机及启动母线电压的大幅上升而导致机组或母线超压。本实用新型实施例的抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，能够实现抽蓄机组在背靠背拖动的过程中其中一台机组事故停机时同步分闸非事故机组灭磁开关，且电路结构简单，可靠性高。

12、根据本实用新型的一些实施例，所述机组事故开关电路包括依次并联的：

13、机组电气保护电路，用于闭合后对所述事故机组灭磁开关进行电气保护分闸灭磁；

14、分闸指令停机电路，用于响应于分闸指令进行闭合，以对所述事故机组灭磁开关进行分闸灭磁。

15、根据本实用新型的一些实施例，所述机组电气保护电路包括依次并联的主变保护电路、发电机保护电路、主变非电量保护电路、短引线保护电路。

16、根据本实用新型的一些实施例，所述分闸指令停机电路包括依次并联的监控主系统灭磁分闸指令电路、监控水机后备保护系统灭磁分闸指令电路、事故停机按钮电路。

17、根据本实用新型的一些实施例，所述抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路还包括与所述主控电路连接的第一背靠背工况开关电路，所述第一背靠背工况开关电路的一端与所述机组事故开关电路的所述另一端连接，另一端分别与所述第一灭磁开关分闸线圈和所述第一接点连接，所述第一背靠背工况开关电路用于在所述事故机组和所述非事故机组为背靠背工况时闭合。

18、根据本实用新型的一些实施例，所述抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路还包括与所述主控电路连接的第二背靠背工况开关电路，所述第二背靠背工况开关电路的一端与所述机组非事故开关电路的所述另一端连接，另一端与所述第二灭磁开关分闸线圈连接，所述第二背靠背工况开关电路用于在所述事故机组和所述非事故机组为背靠背工况时闭合。

19、根据本实用新型的一些实施例，所述机组状态监视电路采用继电器。

20、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，应用于抽蓄机组，所述抽蓄机组包括处于背靠背工况的事故机组和非事故机组，其特征在于，所述抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路包括：

2.根据权利要求1所述的抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，其特征在于，所述机组事故开关电路包括依次并联的：

3.根据权利要求2所述的抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，其特征在于，所述机组电气保护电路包括依次并联的主变保护电路、发电机保护电路、主变非电量保护电路、短引线保护电路。

4.根据权利要求2所述的抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，其特征在于，所述分闸指令停机电路包括依次并联的监控主系统灭磁分闸指令电路、监控水机后备保护系统灭磁分闸指令电路、事故停机按钮电路。

5.根据权利要求1所述的抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，其特征在于，所述抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路还包括与所述主控电路连接的第一背靠背工况开关电路，所述第一背靠背工况开关电路的一端与所述机组事故开关电路的所述另一端连接，另一端分别与所述第一灭磁开关分闸线圈和所述第一接点连接，所述第一背靠背工况开关电路用于在所述事故机组和所述非事故机组为背靠背工况时闭合。

6.根据权利要求1所述的抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，其特征在于，所述抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路还包括与所述主控电路连接的第二背靠背工况开关电路，所述第二背靠背工况开关电路的一端与所述机组非事故开关电路的所述另一端连接，另一端与所述第二灭磁开关分闸线圈连接，所述第二背靠背工况开关电路用于在所述事故机组和所述非事故机组为背靠背工况时闭合。

7.根据权利要求1所述的抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，其特征在于，所述机组状态监视电路采用继电器。

技术总结
本技术公开了一种抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，包括：机组事故开关电路，在事故机组事故停机时导通；机组非事故开关电路，事故机组灭磁开关，其第一灭磁开关分闸线圈与机组事故开关电路串联；非事故机组灭磁开关，其第二灭磁开关分闸线圈与机组非事故开关电路串联；机组状态监视电路，用于在事故机组和非事故机组之间电气轴建立成功时送电给带电监视继电器的线圈，带电监视继电器的线圈得电后其第一触点和第二触点导通，以导通机组非事故开关电路。本技术实施例的抽蓄机组背靠背工况灭磁开关分闸电路，能够实现抽蓄机组在背靠背拖动的过程中其中一台机组事故停机时同步分闸非事故机组灭磁开关，且电路结构简单，可靠性高。

技术研发人员：周正,肖振江,黄新平,陈超,刘丹,杨志华,谢红宝
受保护的技术使用者：中国能源建设集团华中电力试验研究院有限公司
技术研发日：20230519
技术公布日：2024/1/14