[發明專利]TRT機組超速控制系統及其超速控制方法

有效

• 申請號: 201310586963.X
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103615322A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 徐福雄;李躍彬;張曉玉;馮東升
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: F02C9/28
• 分類號: F02C9/28
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

技術領域

本發明涉及一種燃氣輪機控制技術，具體說，涉及一種TRT機組超速控制系統及其超速控制方法。

背景技術

高爐煤氣透平余壓發電系統（簡稱TRT），是利用高爐煤氣產生的壓力能及熱能通過透平機膨脹做功驅動發電機發電的一種能量回收裝置。發電機經聯絡斷路器與上級變電所10.5KV系統并網運行，當TRT運行時，發電機向電網輸送電能。

目前，TRT系統存在如下問題：

TRT透平發電機組一般并網于10.5KV系統母線上，經變電所與工業電網相連，10.5KV網系冶金企業動力變網，故障率較高，跳電故障頻繁。TRT透平發電機組系統側高壓聯絡柜跳電后，機組出現甩負荷超速，當保安系統機械飛錘達到臨界動作值時，透平機煤氣來源才被快切閥切斷。透平機煤氣切斷后，其慣性能量仍沒有完全釋放完成，轉速將繼續上升，直至能量消耗掉。機組超速后會引起振動、轉子葉片疲勞脫落、發電機出口電壓升高等問題。透平發電機組曾由于供電變電所短期內多次出現系統側高壓撤回引起機組超速停機事故，同時引發了運行中轉子葉片脫落，造成透平主機、發電機、勵磁機嚴重損壞，直接經濟損失幾百萬元。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種TRT機組超速控制系統，可有效提高TRT機組的單機發電量，延長TRT機組運行周期。

技術方案如下：

一種TRT機組超速控制系統，包括發電機負荷三相電流信號比較單元、聯絡斷路器位置信號輸入單元、甩負荷邏輯判斷單元、透平機控制系統和透平機快切閥，其中

發電機負荷三相電流信號比較單元，接收發電機負荷三相電流信號，用于將所述發電機負荷三相電流信號與比較設定值進行比較，比較結果作為發電機出線電流信號信號送入所述甩負荷邏輯判斷單元；

聯絡斷路器位置信號輸入單元，用于接收發電機聯絡斷路器位置信號，并將所述發電機聯絡斷路器位置信號發送到甩負荷邏輯判斷單元；

甩負荷邏輯判斷單元，用于比較所述發電機聯絡斷路器位置信號與所述發電機出線電流信號，在所述發電機聯絡斷路器位置信號與發電機出線電流信號都滿足動作條件時向所述透平機控制系統發送動作信號；

透平機控制系統，用于接收到所述動作信號后觸發透平機危急保安器油路，驅動所述透平機快切閥動作；

透平機快切閥，用于切斷透平機煤氣來源，防止了發電機的甩負荷超速。

進一步：所述發電機負荷三相電流信號比較單元包括發電機電流比較設定單元、A相電流輸入單元、B相電流輸入單元、C相電流輸入單元、A相電流比較器、B相電流比較器、C相電流比較器、電流信號邏輯判斷單元和電流信號比較輸出單元；其中

發電機電流比較設定單元，用于存放比較設定值；

A相電流輸入單元、B相電流輸入單元、C相電流輸入單元用于分別引入發電機負荷三相電流信號，所述A相電流輸入單元將A相電流發送到所述A相電流比較器，B相電流輸入單元將B相電流發送到所述B相電流比較器，C相電流輸入單元將C相電流發送到所述C相電流比較器；

A相電流比較器、B相電流比較器和C相電流比較器用于分別將A相電流、B相電流、C相電流分別和所述比較設定值進行比較，比較結果發送到所述電流信號邏輯判斷單元；

電流信號邏輯判斷單元，用于判斷發電機各相負荷電流水平是否在正常范圍內，并將比較結果作為所述發電機出線電流信號通過所述電流信號比較輸出單元發送到所述甩負荷邏輯判斷單元。

進一步：所述比較設定值按發電機額定電流5～10％進行設定。

進一步：當所述A相電流、B相電流和C相電流分別大于所述比較設定值時，判斷發電機各相負荷電流水平在正常范圍內，表明聯絡斷路器閉合，所述電流信號比較輸出單元單獨邏輯字為1，說明發電機正常運行；如果所述電流信號比較輸出單元輸出為信號為0說明發電機電流消失，判斷出現了甩負荷。

進一步：所述甩負荷邏輯判斷單元的結構包括甩負荷判斷比較器和邏輯輸出單元，其中

甩負荷判斷比較器，用于將所述發電機聯絡斷路器位置信號與發電機出線電流信號再次進行邏輯比較，比較后的動作信號送入邏輯輸出單元；

邏輯輸出單元，用于將所述動作信號生成控制信號，并將所述控制信號送入所述透平機控制系統，所述透平機控制系統接收到控制信號后觸發透平機危急保安器油路，驅動所述透平機快切閥動作。

本發明所解決的另一個技術問題是提供一種TRT機組超速控制方法，可有效提高TRT機組的單機發電量，延長TRT機組運行周期。

技術方案如下：