[发明专利]用于保持同步的蒸汽涡轮管理系统及其执行过程

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽涡轮领域，并且更具体地涉及用于在发生电网短路之后保持电网与发电机之间的同步的蒸汽涡轮管理系统，且涉及用于执行该系统的过程。

背景技术

如现有技术中已知的那样，蒸汽涡轮为将加压蒸汽的热能转换成机械能的装置。

由蒸汽涡轮获得的机械能可用于驱动发电机的转子来产生电能。具体而言，发电机的转子借助于涡轮轴驱动，涡轮轴使上述转子与蒸汽涡轮互连。

同样，发电机与交流电网(下文称为电网)联接，以用于将产生的电能经过多条传输线分配至消费者。具体而言，为了获得电能从发电机到电网的输送，重要的是发电机和电网同步，使得发电机的频率匹配电网的频率。

然而，可发生一条或多条传输线中的电网短路。为了清除电网短路，已发生电网短路的传输线借助于电路断路器来隔离。上述事件称为甩负荷，且导致发电机的输出端处的电功率下降。此外，发电机的输出端处的电功率下降导致发电机的电转矩与机械转矩之间的失衡。具体而言，发电机的电转矩的值变为小于发电机的机械转矩的值，导致了蒸汽涡轮的加速。由于该加速，故发电机的频率变为高于电网的频率，使得发电机与电网之间可能出现同步的失去。

为了避免此类同步的失去，可使用蒸汽涡轮管理系统。该系统适于将蒸汽涡轮的速度保持在一定速度下(称为同步速度)，其中发电机的频率匹配电网的频率，以免于发电机与电网之间的同步的失去。具体而言，在发生电网短路之后，蒸汽涡轮加速，且其速度超过同步速度，使得发电机的频率变为高于电网的频率。蒸汽涡轮管理系统用于调节蒸汽涡轮速度，直到蒸汽涡轮速度回到同步速度，在该同步速度下，发电机的频率匹配电网的频率。

已知的蒸汽涡轮管理系统包括用于通过调节蒸汽涡轮中的蒸汽流来调节蒸汽涡轮的速度的管理器。蒸汽涡轮中的蒸汽流的调节通过阀的布置实现，该阀的操作按管理器的请求而开始。具体而言，阀的布置设置在一个或多个蒸汽管处，通过该蒸汽管，蒸汽由蒸汽发生器提供至蒸汽涡轮。为了在发生电网短路之后保持上述同步，阀的布置按管理器的请求触发，以便在蒸汽涡轮的速度超过同步速度时限制蒸汽涡轮的速度。

在一个公知类型的蒸汽涡轮管理系统中，管理器响应于发生电网短路之后的蒸汽涡轮的速度的测量来调节蒸汽涡轮的速度。上述测量通过设置在涡轮轴处的速度传感器来实现。速度传感器与管理器通信，以便在蒸汽涡轮的速度超过同步速度的100%至130%之间的值时将速度信号传递至管理器。响应于该速度信号，管理器开始阀的布置的操作，该操作持续，直到蒸汽涡轮的速度变为等于同步速度。

在另一个公知类型的蒸汽涡轮管理系统中，管理器响应于电功率下降的测量来调节蒸汽涡轮的速度，电功率下降出现在发生电网短路之后发电机的输出端处甩负荷的情况下。电功率下降的测量借助于设置在发电机的输出端处的电功率传感器来实现。电功率传感器与管理器通信以便将电功率下降信号传递至管理器。响应于该电功率下降信号，管理器开始阀的布置的操作，该操作持续，直到蒸汽涡轮的速度变为等于同步速度。

然而，上述蒸汽涡轮管理系统的阀的布置的操作的开始呈现了发生电网短路之后的实质延迟。该实质延迟可导致发电机与电网之间同步的失去。

因此，需要改进现有技术的当前蒸汽涡轮管理系统，以便确保发生电网短路之后发电机与电网之间的同步的保持。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种蒸汽涡轮管理系统，其确保发生电网短路之后保持发电机与电网之间的同步。

本发明的另一个目的在于提供一种蒸汽涡轮管理系统，其减少发生电网短路之后蒸汽涡轮速度调节开始的延迟。

这些及其它目的借助于本发明的蒸汽涡轮管理系统实现。具体而言，本发明的蒸汽涡轮管理系统在发生电网处的电网短路之后保持电网与发电机之间的同步，发电机由蒸汽涡轮驱动，且该系统包括：

-适于控制阀的布置的管理器，阀调节蒸汽涡轮中的蒸汽流，以便保持电网与发电机之间的同步；

-用于测量发电机的输出端处的电压下降的器件；以及

-用于测量发电机的输出端处的电功率下降的器件。

管理器连接到用于测量电压下降的器件和用于测量电功率下降的器件上，该电压下降和电功率下降都在发电机的输出端处，管理器还适于在发生电网短路之后响应于电压下降超过发电机的输出端处的预定电压值且响应于电功率下降超过发电机的输出端处的预定电功率值而开始阀的布置的操作，该阀调节蒸汽涡轮中的蒸汽流。