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机械液压过速保护系统在水电站中的应用

时间:2018-10-19 08:51:49  来源:互联网整理  作者:匿名

  【摘要】伴随着水电站自动控制技术的不断成熟与发展,这不仅要求水电站计算机监控系统能够安全稳定运行,同时还对水轮发电机组的多重保护系统提出了挑战。机械液压过速保护系统具有结构简单、操作方便、性能稳定、价格合理等特点,并且能在测速装置失灵、电力供给异常的情况下对发电机组进行过速保护,维护了发电机组的运行安全,避免了机组飞逸事故对水电站造成的损失,是水电站过速保护设计方案的较佳选择,进一步加强对其的研究非常有必要。基于此本文分析了机械液压过速保护系统在水电站中的应用。

  【关键词】机械液压过速保护系统;水电站;应用

  1、机械液压过速保护系统的作用

  发电机组在运行过程中有时会出现转速超高的情况。一般来说,发电机组专用的调速器会针对机组的转速来进行调节。假如调速器的工作出现任何异常情况,导致发电机组的调速器没有在第一时间得到调节,则转速测量设备将会向过速保护系统发出讯号。这时过速保护系统将会自动启用保护手段,关闭机组的进水通道使得机组停止运行,从而实现保护机组的目的。在众多过速保护系统中,机械液压系统是一种应用较为普及的系统。在发电机组运行过程中,机械液压过速保护装置并不是单独依靠转速测量设备来获取发电机组的转速,而是利用自身离心探测器来对发电机组的转速进行监控。如果发电机组的转速过快,机械液压过速保护装置将会启动液压回路关闭导叶,隔断进水路径,从而实现停机。

  2、机械液压过速保护系统的特点和工作原理

  机械液压过速保护系统主要由离心探测器、切换阀、脱扣器以及機械位置开关4个部分构成。其中离心探测器安装于发电机组的大型旋转轴上,起到监测发电机组转速的作用。当发电机组运转正常时,离心探测器内部的弹簧使其能够克服机组带来的离心力,保持离心探测器在大轴上的位置不发生变化,此时机械液压过速保护系统处于未激活状态。一旦发电机组的转速上升并超过了预定值,弹簧将无法抵消离心力的作用,导致离心探测器产生移位,带动柱塞撞击切换阀,激活机械液压过速保护系统。在激活状态下,切换阀的状态改变,压力油发生流动,令事故配压阀两侧形成压力差,推动事故配压阀向压力较小的一侧移动,压力油得以继续向前流入导叶接力器,触发接力器关闭导叶并启动电气回路,最终切断进水闸门,达到关闭发电机组的目的。与此同时,机械液压过速保护系统的电气接点导通,向水电站发送事故停机信号,确保工作人员能够及时发现意外状况,并作出合理的处理决定。机械液压过速保护系统是应用于大型机械的无源过速保护系统,其依靠压力油来控制系统的过速保护操作,克服了电力对系统的影响,既使运行环境中的电力供应出现故障,也能正常运作,第一时间关闭进水阀门使机组停转,防止了飞逸事故的发生,保证了发电机组的运行安全。

  3、机械液压过速保护系统在水电站中的应用

  3.1、机械液压过速保护系统在水电站中的应用分析

  在水电站发电机组运行保护中机械液压过速保护系统具有较为突出的作用优势,并且应用价值也相对比较高。在我国水电站的规划建设中,为了实现水电站发电机组的运行保护,早期对于水电站发电机组的运行监测,多是借助电力驱动设备与装置实现的,通过在水电站发电机组中进行电力驱动的运行监测装置安装应用,实现对于发电机组的工作运行状态监测与保护,这种保护方式由于受到监测装置的影响,不仅运行监测的准确性比较低,并且在电力设备发生故障问题时不能够进行报警处理,同时也会影响到过速保护的保护实施,具有较为突出的应用制约和局限性。针对这种情况,随着机械化水平的提升以及水电站建设发展中对于设备运行保护要求的不断提升,为克服传统过速保护系统在实际保护应用中的局限性,机械液压过速保护系统作为一种新的保护方式,在水电站发电机组运行保护中逐渐被提出并进行应用。

  现阶段水电站的规划设计中,对于水电站发电机组的运行保护基本都采用了常规过速保护与机械液压过速保护相结合的保护方式。比如,在我国某水电站的规划设计中,对于水电站发电机组的运行保护就采用了常规过速保护与机械液压过速保护系统相结合的保护方式,并将机械液压保护作为水电站发电机组运行保护的最终保护,在发电机组运行保障中起到了积极作用和重要意义。

  3.2、机械液压过速保护系统的应用注意事项

  机械液压过速保护系统在使用其过程中需要注意以下三点:(1)机械液压过速保护系统安装的过程中要注意离心探测器、柱塞与切换阀之间的距离要严格按照安装规范进行,从而保证离心探测器在发电机组出现转速过高的时候能够准确接触切换器。(2)在安装离心探测器的时候要保证其安装在机组大轴正下方的垂直角度,使得重力与离心力可以叠加而非抵消,从而全面保护水电机组过速时继续液压保护系统能够被启动。(3)在对机械液压过度保护系统完成安装调试后,应该进行无水调试,以便充分保证系统中各个部分与结构能够正常工作。另外,当机械液压过度保护动作后,需要以人工的方式将系统调整回正常状态,以便对发电机组进行下一次保护。

  总之,随着当前水电站设备的自动化程度越来越高,对调速系统电气部分的调节和控制依赖愈发严重,机组的安全运行存在失去电源从而就失去保护的风险,因此应用机械液压过速保护系统能够起到保护的作用,进一步加强对其的研究非常有必要。

  参考文献

  [1]李银铛,李一丁,吕元龙,成超,何亚玲.纯机械液压过速保护装置在西霞院水电站的应用[J].水电能源科学,2008(02):153-155.

  [2]潘兆武.水轮发电机组过速保护系统应用与分析[J].水电厂自动化,2006(04):167-168+133.

  [3]潘兆武.新型纯机械液压过速保护装置[J].水电厂自动化,2006(02):61-62.


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