一种蓄能电厂开停机自动闭锁的方法
阅读说明：本技术 一种蓄能电厂开停机自动闭锁的方法 (Method for automatically locking startup and shutdown of energy storage power plant ) 是由 李波 刘群越 曾坚永 李世明 喻正帆 秦熙 仲卫 于 2021-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种蓄能电厂开停机自动闭锁的方法,安装器械组件：用于输入指令和程序控制的控制机柜、带有二次接电组件结构的运动触杆、静触端排以及用于执行开停机动作的驱动机构；操作步骤如下：S1：输入指令至控制机柜中通过控制机柜内部程序控制驱动机构的动作执行；S2：通过驱动机构驱动运动触杆的一端与静触端排的表面搭接或分离。本发明中,通过组件新型开停机自动闭锁流程,利用控制单元远程控制驱动机构的伸缩驱动即可进行整个触头单元的接通,利用接通线路与运动触杆的自动理化反应进行灭弧及其他防护操作,操作过程简单,分合闸均不带负载,显然是无弧操作,降低自动闭锁控制系统制造难度,且使用寿命很长生产成本降低。(The invention discloses a method for automatically locking an energy storage power plant during startup and shutdown, which comprises the following steps of: the control cabinet is used for inputting instructions and program control, the moving contact rod is provided with a secondary power connection assembly structure, the static contact end row and the driving mechanism is used for executing starting and stopping actions; the operation steps are as follows: s1: inputting an instruction into the control cabinet, and controlling the action execution of the driving mechanism through a program in the control cabinet; s2: one end of the moving contact rod is driven by the driving mechanism to be overlapped with or separated from the surface of the static contact end row. According to the invention, through a novel automatic locking process of the assembly during starting and stopping, the whole contact unit can be switched on by utilizing the telescopic driving of the control unit remote control driving mechanism, arc extinguishing and other protection operations are carried out by utilizing the automatic physicochemical reaction of a switching-on circuit and a moving contact rod, the operation process is simple, no load is carried on switching-on and switching-off, no arc operation is obvious, the manufacturing difficulty of an automatic locking control system is reduced, the service life is long, and the production cost is reduced.)
技术领域
本发明涉及蓄能电厂技术领域，具体为一种蓄能电厂开停机自动闭锁的方法。
背景技术
抽水蓄能机组具有启动迅速，升荷速度快的特点，即使处于静止状态下，遇到紧急事故，也可在几分钟内带满负荷。在抽水工况下，抽水蓄能电站更是提供了理想的紧急备用，在系统发生事故时，可立刻停止水泵的运行，减少系统的供电负荷。因此，抽水蓄能电站是具有调峰、填谷、调频、调相、事故备用和黑启动等多种作用的特殊电源，具有运行灵活和反应快速的特点，对确保电力系统安全、稳定和经济运行具有重要作用。
目前大多数抽水蓄能电站在电网中都起到良好的事故备用作用。随着大机组不断投产，很多网省调中容量为1000MW的机组已达数台，电网大机组跳闸或多台大机组同时跳闸的现象还时有发生。当联网线路或大机组因故障等原因发生跳闸时，将会严重影响电网的安全运行。触头单元的设计既要保证断流开关运行时的可靠供电，又要能将高速动态状况下的电流分断快速转移到断流器中静态或轻松断流，要消除合闸时的触头弹跳，解决对接式的闭合压力问题；消除触头的电磨损，解决电寿命和制造难度问题，传统蓄能机停机自动闭锁时，在其动静触头之间，触头分离速度和电击穿速度易发生热击穿、及电弧燃烧的事故，因此闭锁结构要求在运行中可能碰到短路电流时最严酷的电气条件来考虑机械动作特性，这样一来每次重载操作时强烈的机械撞击，将会明显影响开停机结构的使用寿命，在调度员进行控制操作时，突发频率跳变，如果调度员不能及时中止操作，将对电网安全供电造成严重影响。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种蓄能电厂开停机自动闭锁的方法，安装器械组件：用于输入指令和程序控制的控制机柜、带有二次接电组件结构的运动触杆、静触端排以及用于执行开停机动作的驱动机构；
操作步骤如下：S1：输入指令至控制机柜中通过控制机柜内部程序控制驱动机构的动作执行；S2：通过驱动机构驱动运动触杆的一端与静触端排的表面搭接或分离；S3：搭接瞬间电流通过静触端排进入灭弧接触杆的内部，执行预接通和灭弧保护；S4：完全接通或断开电路。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S1中，操作指令输入后，由程序进行防误逻辑判断，包括启动监视、判断频率是否大于预设值和判断是否有同步开泵状况，用于对操作人员的指令进行逻辑判断。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动机构为绝缘气驱动缸结构，所述驱动机构的端部与运动触杆的表面活动连接，静触端排位于运动触杆的端头转动路径上。
通过采用上述技术方案，静触端排和运动触杆采用上下位关系，在意外情况下运动触杆可发生自由落体运动与静触端排发生脱离断电，从而对连接设备进行危机防护。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述运动触杆包括相互连接的灭弧接触杆、配重触头杆和触头、以及位于灭弧接触杆内部的二次接电组件，所述灭弧接触杆的内部设有灭弧空腔，所述灭弧接触杆为绝缘陶瓷管结构，且灭弧空腔的两端固定安装有电极触点，所述配重触头杆的外侧固定套接有陶瓷护套。
通过采用上述技术方案，利用灭弧接触杆、配重触头杆和触头和二次接电组件组建形成通路结构，并利用外侧绝缘陶瓷防止电极氧化老化以及进行绝缘保护。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述灭弧空腔的内部填充有六氟化硫气体，气压为0.4-0.7MPa。
通过采用上述技术方案，利用六氟化硫气体对电极触点和运动电极杆电连接瞬间进行灭弧保护，抑制高压电弧的产生。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述二次接电组件包括活塞杆筒、活塞端板和运动电极杆，所述活塞杆筒的一侧固定安装有电阻导板，所述电阻导板的两端与电极触点电连接，所述电阻导板的一侧固定黏贴有位于活塞杆筒内部的金属钠块，所述活塞端板呈对称分布于活塞杆筒的内壁并与活塞杆筒的内壁滑动贴合，所述运动电极杆的一端与活塞端板的表面固定连接，所述运动电极杆呈对称分布于活塞杆筒的两端，且活塞杆筒为金属铜管结构，所述运动电极杆与两端的电极触点呈对向布置。
通过采用上述技术方案，当电流通过电阻导板电流通过加热金属钠块使其迅速发热产生大量钠蒸汽，快速推动活塞接通电极，并在工作中利用导体自发热进行持续保持电路接通。
进一步的，在步骤S1和S2中，驱动机构伸长和缩短分别对应开机驱动和停机驱动，通过驱动机构的伸长使得运动触杆向上偏转与静触端排搭接连通电路进行蓄能电机的电源开启，反之驱动机构的缩短，使运动触杆向下偏转与静触端排断开进行蓄能电机的电源断闸。
进一步的，在步骤S3中，运动触杆和静触端排搭接瞬间，电流依次通过静触端排、触头、配重触头杆、电极触点、电阻导板至另一端电极触点的连通顺序进行接通，电流通过电阻导板时，大部分电流由电能转换为电阻导板的内能，使得电阻导板和金属钠块升温，使金属钠块升温汽化，推动两端的活塞端板滑动，与电极触点接触连通，进而电流通过电极触点、运动电极杆和活塞杆筒进行完全连通。
本发明所取得的有益效果为：
1.本发明中，通过组件新型开停机自动闭锁流程，利用控制单元远程控制驱动机构的伸缩驱动即可进行整个触头单元的接通，利用接通线路与运动触杆的自动理化反应进行灭弧及其他防护操作，操作过程简单，分合闸均不带负载，显然是无弧操作，降低自动闭锁控制系统制造难度，且使用寿命很长生产成本降低。
2.本发明中，在操作指令转换中，通过增加一个遥控防误功能，蓄能机/泵工况遥控命令触发执行前，系统增加以下防误逻辑：系统频率高于预设值时，闭锁遥控停泵、遥控开机功能，系统中含有同步蓄能机/泵工况执行时，闭锁遥控其他泵机停机，保证系统中没有蓄能厂无法机泵同存，进一步优化电网的资源使用。
3.本发明中，通过设置二次接电式灭弧接触杆结构，使触头单元具备接通电流和隔离电源的功能，接通电流时触头的关合速度通过钠块蒸汽和热膨效应推动达到最大值，且通过灭弧空腔内部六氟化硫气体使动静触头无法形成明显的大电弧，迅速关合，避免触头关合时电击易发生热击穿、及电弧燃烧的事故
4.本发明中，利用电流热效应和热膨胀效应进行二次接电控制，当电流通过电阻导板电流通过加热金属钠块使其迅速发热产生大量钠蒸汽，快速推动活塞接通电极，并在工作中利用导体自发热进行持续保持电路接通，在断闸时经过短时散热后钠蒸汽冷却又恢复成比较软的固态，负压回复，保证该通断路结构的重复稳定使用。
附图说明
图1为本发明一个实施例的整体控制结构示意图；
图2为本发明一个实施例的二次接电步骤示意图；
图3为本发明一个实施例的操作指令转换步骤示意图；
图4为本发明一个实施例的器械组件结构示意图；
图5为本发明一个实施例的运动触杆结构示意图；
图6为本发明一个实施例的运动触杆截面结构示意图；
图7为本发明一个实施例的二次接电组件结构示意图。
附图标记：
100、控制机柜；
200、运动触杆；210、灭弧接触杆；220、配重触头杆；230、触头；240、二次接电组件；211、灭弧空腔；212、电极触点；241、活塞杆筒；242、电阻导板；243、活塞端板；244、运动电极杆；245、金属钠块；
300、静触端排；
400、驱动机构。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种蓄能电厂开停机自动闭锁的方法。
结合图1-6所示，本发明提供的一种蓄能电厂开停机自动闭锁的方法，安装器械组件：用于输入指令和程序控制的控制机柜100、带有二次接电组件240结构的运动触杆200、静触端排300以及用于执行开停机动作的驱动机构400；
操作步骤如下：S1：输入指令至控制机柜100中通过控制机柜100内部程序控制驱动机构400的动作执行；
S2：通过驱动机构400驱动运动触杆200的一端与静触端排300的表面搭接或分离，驱动机构400伸长和缩短分别对应开机驱动和停机驱动，通过驱动机构400的伸长使得运动触杆200向上偏转与静触端排300搭接连通电路进行蓄能电机的电源开启，反之驱动机构400的缩短，使运动触杆200向下偏转与静触端排300断开进行蓄能电机的电源断闸；
S3：搭接瞬间电流通过静触端排300进入灭弧接触杆210的内部，执行预接通和灭弧保护，预接通过程中驱动机构400驱动运动触杆200和静触端排300搭接瞬间，电流依次通过静触端排300、触头230、配重触头杆220、电极触点212、电阻导板242至另一端电极触点212的连通顺序进行接通，电流通过电阻导板242时，大部分电流由电能转换为电阻导板242的内能，使得电阻导板242和金属钠块245升温，使金属钠块245升温汽化，推动两端的活塞端板243滑动，与电极触点212接触连通，进而电流通过电极触点212、运动电极杆244和活塞杆筒241进行完全连通，钠驱动结构体积小、容易制造、能重复使用、寿命长，具有优越的限流特性，能适用于各种电压等级的比较频繁操作的交流或直流的电力回路中。
S4：完全接通或断开电路。
在该实施例中，操作指令输入后，由程序进行防误逻辑判断，包括启动监视、判断频率是否大于预设值和判断是否有同步开泵状况，预设值为50.05Hz，判断系统频率是否高于50.05Hz，若高于50.05Hz，执行“遥控预置”时弹出“目前系统频率高，请确认后再执行”提示，并不执行遥控命令，为避免不同蓄能厂间机泵同存的情况出现，同一蓄能厂的厂内控制系统已经有闭锁设置，对当前实际开机、开泵数量进行判断，是否满足当前开机或开泵数量是否满足全厂数量限时，如果已满足限制，则在OCS中做出以下闭锁并提示：当蓄能的开机或开泵数量要超过所置数数值时，弹窗提示调度员“当前惠蓄厂开机数量超过设定台数，遥控失败，实现防止蓄能误开停导致频率越限功能以及防止蓄能误开停导致机泵工况同时存在。
在该实施例中，驱动机构400为绝缘气驱动缸结构，驱动机构400的端部与运动触杆200的表面活动连接，静触端排300位于运动触杆200的端头转动路径上，简化传动机构和触头行程机构，尽量减少传动链，把操作动力源直接作用在触头上。分闸操作时，初分闸的响应要求极快，且能快速分离,能瞬间自动闭锁,利用接通线路与运动触杆200的自动理化反应进行灭弧及其他防护操作，操作过程简单，分合闸均不带负载，显然是无弧操作，降低自动闭锁控制系统制造难度，且使用寿命很长生产成本降低。
具体的，静触端排300和运动触杆200采用上下位关系，在意外情况下运动触杆200可发生自由落体运动与静触端排300发生脱离断电，从而对连接设备进行危机防护。
在该实施例中，运动触杆200包括相互连接的灭弧接触杆210、配重触头杆220和触头230、以及位于灭弧接触杆210内部的二次接电组件240，灭弧接触杆210的内部设有灭弧空腔211，灭弧接触杆210为绝缘陶瓷管结构，且灭弧空腔211的两端固定安装有电极触点212，配重触头杆220的外侧固定套接有陶瓷护套。
具体的，利用灭弧接触杆210、配重触头杆220和触头230和二次接电组件240组建形成通路结构，并利用外侧绝缘陶瓷防止电极氧化老化以及进行绝缘保护。
在该实施例中，灭弧空腔211的内部填充有六氟化硫气体，气压为0.4-0.7MPa，通过灭弧空腔211内部六氟化硫气体使动静触头无法形成明显的大电弧，迅速关合，避免触头关合时电击易发生热击穿、及电弧燃烧的事故,利用六氟化硫气体对电极触点212和运动电极杆244电连接瞬间进行灭弧保护，抑制高压电弧的产生。
在该实施例中，二次接电组件240包括活塞杆筒241、活塞端板243和运动电极杆244，活塞杆筒241的一侧固定安装有电阻导板242，电阻导板242的两端与电极触点212电连接，电阻导板242的一侧固定黏贴有位于活塞杆筒241内部的金属钠块245，活塞端板243呈对称分布于活塞杆筒241的内壁并与活塞杆筒241的内壁滑动贴合，运动电极杆244的一端与活塞端板243的表面固定连接，运动电极杆244呈对称分布于活塞杆筒241的两端，且活塞杆筒241为金属铜管结构，运动电极杆244与两端的电极触点212呈对向布置。
具体的，当电流通过电阻导板242电流通过加热金属钠块245使其迅速发热产生大量钠蒸汽，快速推动活塞接通电极，并在工作中利用导体自发热进行持续保持电路接通。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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