[發(fā)明專利]防止對核電站汽輪機控制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210457607.3
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN103806959A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬蜀;浦黎;項慶華;夏紅衛(wèi);陳毓
• 申請（專利權(quán)）人: 中國廣東核電集團有限公司;大亞灣核電運營管理有限責(zé)任公司
• 主分類號: F01D21/02
• 分類號: F01D21/02
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于百萬千瓦級壓水堆核電站專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防止電網(wǎng)短路故障對核電站汽輪機控制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動的方法和裝置。

背景技術(shù)

百萬千瓦級壓水堆核電站的汽輪機控制系統(tǒng)一般具有轉(zhuǎn)速控制、負(fù)荷控制、超速保護(hù)、汽輪機發(fā)電參數(shù)監(jiān)視、熱應(yīng)力計算等功能。其中超速保護(hù)的方式有多種，其中一種方式為加速度超速保護(hù)方式。當(dāng)汽輪機采用加速度超速保護(hù)方式時，如果發(fā)生電網(wǎng)瞬時故障，由于汽輪機高缸截止閥的機械特性，將會導(dǎo)致汽輪機發(fā)生汽鎖現(xiàn)象，從而導(dǎo)致發(fā)電機組被迫維持在低功率運行狀態(tài)，嚴(yán)重時將影響汽輪機振動等參數(shù)并導(dǎo)致汽輪機被迫打閘。其中汽輪機發(fā)生汽鎖現(xiàn)象的原理如下：

當(dāng)核電站汽輪機控制系統(tǒng)遭受大擾動（如核電站發(fā)電機組附近的電網(wǎng)發(fā)生兩相或者三相接地故障）時，核電站汽輪機控制系統(tǒng)中的各種運行參數(shù)（如電壓、電流和功率等）將發(fā)生急劇變化，導(dǎo)致發(fā)電機電磁功率下降，但汽輪機的輸出功率由于慣性影響而不能隨發(fā)電機電磁功率的瞬時變化而即使調(diào)整，從而使得發(fā)電機輸出功率與汽輪機的輸入功率之間的平衡受到嚴(yán)重破壞，機組轉(zhuǎn)軸上相應(yīng)的出現(xiàn)不平衡轉(zhuǎn)矩，使得核電站汽輪機轉(zhuǎn)子加速度超過預(yù)設(shè)值。

當(dāng)由于電網(wǎng)瞬時故障導(dǎo)致該故障點周圍的核電站汽輪機轉(zhuǎn)子的加速度超過預(yù)設(shè)值時，則認(rèn)為汽輪機轉(zhuǎn)速失控，此時將同時關(guān)閉汽輪機高缸調(diào)節(jié)閥和汽輪機高缸截止閥。當(dāng)電網(wǎng)瞬時故障消失后，在自動負(fù)荷控制下，汽輪機高缸調(diào)節(jié)閥和汽輪機高缸截止閥將迅速開啟，但汽輪機高缸調(diào)節(jié)閥的開啟速度比汽輪機高缸截止閥的開啟速度快10倍以上，這將導(dǎo)致汽輪機高缸截止閥還處于先導(dǎo)閥開啟階段，汽輪機高缸調(diào)節(jié)閥已達(dá)到很大開度，泄調(diào)了汽輪機高缸截止閥下游的蒸汽壓力，從而使得汽輪機高缸截止閥前后差壓過大，而用于給汽輪機供油的油動機無法克服汽輪機高缸截止閥的前后壓差，使得汽輪機高缸截止閥被蒸汽差壓鎖住，即汽輪機高缸截止閥在其先導(dǎo)閥全開后不能繼續(xù)開啟。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種防止電網(wǎng)短路故障對核電站汽輪機控制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動的方法，旨在解決在電網(wǎng)發(fā)生瞬時故障時如何避免汽輪機的汽鎖現(xiàn)象的問題。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種防止對核電站汽輪機控制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動的方法，所述方法包括：

檢測在電網(wǎng)發(fā)生瞬時故障時核電站中汽輪機轉(zhuǎn)子的最大加速度；

將核電站中汽輪機高缸截止閥的加速度限制設(shè)置為大于或者等于在電網(wǎng)發(fā)生瞬時故障時核電站中汽輪機轉(zhuǎn)子的最大加速度；

根據(jù)核電站中汽輪機高缸截止閥的加速度限制控制汽輪機高缸截止閥的開關(guān)。

本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種防止對核電站汽輪機控制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動的裝置，所述裝置包括：

最大加速度檢測單元，用于檢測在電網(wǎng)發(fā)生瞬時故障時核電站中汽輪機轉(zhuǎn)子的最大加速度；

截止閥限制設(shè)置單元，用于將核電站中汽輪機高缸截止閥的加速度限制設(shè)置為大于或者等于在電網(wǎng)發(fā)生瞬時故障時核電站中汽輪機轉(zhuǎn)子的最大加速度；

截止閥響應(yīng)單元，用于根據(jù)核電站中汽輪機高缸截止閥的加速度限制控制汽輪機高缸截止閥的開關(guān)。

在本發(fā)明實施例中，通過將汽輪機高缸截止閥的加速度限制設(shè)置為電網(wǎng)發(fā)生瞬時故障時汽輪機轉(zhuǎn)子的最大加速度，并根據(jù)汽輪機高缸截止閥的加速度限制控制汽輪機高缸截止閥的開關(guān)，從而避免由于電網(wǎng)的瞬時故障使得汽輪機高缸截止閥發(fā)生汽鎖故障，進(jìn)一步避免由于汽輪機高缸截止閥發(fā)生汽鎖故障而導(dǎo)致的發(fā)電機組被迫維持在低功率運行的狀態(tài)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的防止電網(wǎng)短路故障對核電站汽輪機控制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動的方法的實現(xiàn)流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的檢測在電網(wǎng)發(fā)生瞬時故障時核電站中汽輪機轉(zhuǎn)子的最大加速度的實現(xiàn)流程圖；

圖3是本發(fā)明另一實施例提供的防止電網(wǎng)短路故障對核電站汽輪機控制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動的方法的實現(xiàn)流程圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的汽輪機高缸調(diào)節(jié)閥響應(yīng)曲線和汽輪機高缸截止閥響應(yīng)曲線對比圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的防止電網(wǎng)短路故障對核電站汽輪機控制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。