小型低壓水輪發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行措施.doc

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小型低壓水輪發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行措施 摘要：農(nóng)村小水電站的機(jī)組保護(hù)一般都按最簡單的原則配置，運(yùn)行操作基本上都采用手動完成，嚴(yán)重威脅著機(jī)組的運(yùn)行安全。該文從實(shí)際出發(fā)，提出了在現(xiàn)有的條件下，實(shí)現(xiàn)機(jī)組保護(hù)較為有效和可靠的技術(shù)措施。 關(guān)鍵詞：小水輪發(fā)電機(jī)；安全運(yùn)行措施 1前言 近年來，農(nóng)村小水電站在不斷的發(fā)展，由于有投資少、見效快、回報率高的特點(diǎn)，因此，吸引了不少的投資者，使得小水電站的數(shù)量不斷增多，隨著電力網(wǎng)建設(shè)的不斷完善，這些小水電站大多已并網(wǎng)運(yùn)行，給發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行提出了更高的要求。 2機(jī)組的保護(hù)設(shè)置現(xiàn)狀及不正常運(yùn)行分析 農(nóng)村小水電站大多數(shù)是采用裝機(jī)容量在1000kW以下的低壓水輪發(fā)電機(jī)組，由于電站小，機(jī)組的保護(hù)一般都按最簡的原則進(jìn)行配置，發(fā)電機(jī)出口經(jīng)低壓斷路器、隔離開關(guān)到低壓母線，發(fā)電機(jī)的保護(hù)主要靠低壓斷路器QF的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)（一般只配有過流保護(hù)、低電壓保護(hù)）如圖1所示。 發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷的調(diào)節(jié)、有功負(fù)荷的調(diào)節(jié)、并網(wǎng)操作及發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷操作，基本上都采用手動來完成。若發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時，因外線故障或大電網(wǎng)停電，發(fā)電機(jī)電壓迅速降低，使發(fā)電機(jī)出口斷路器跳閘，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速升高，發(fā)電機(jī)出口電壓將升高到額定電壓的1.3倍以上，此電壓將使發(fā)電機(jī)的絕緣受到嚴(yán)重威脅。若發(fā)電機(jī)有絕緣缺陷，則發(fā)電機(jī)將會被燒壞。同時水輪機(jī)由于沒有調(diào)速器，使得機(jī)組轉(zhuǎn)速不斷升高，將出現(xiàn)"飛車"現(xiàn)象。 3安全措施 3.1發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)的設(shè)置 如圖2所示，在發(fā)電機(jī)出口電壓互感器二次側(cè)裝設(shè)電壓繼電器KV1見圖2（a）,整定值為發(fā)電機(jī)額定電壓的1.25～1.3倍。當(dāng)發(fā)電機(jī)出口電壓達(dá)到整定值時，其KV1的動合觸點(diǎn)接通，使中間繼電器KM1線圈勵磁并自保持見圖2（b），若一個電站有多臺機(jī)組，則采用圖中并聯(lián)接法。同時，KM1的另一動合觸點(diǎn)也接通，見圖2（c），使發(fā)電機(jī)滅磁。這樣，發(fā)電機(jī)不會出現(xiàn)空載過電壓的現(xiàn)象，KM1的設(shè)置是為了防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場的"慣性"作用，確保發(fā)電機(jī)有效滅磁，發(fā)電機(jī)在下一次起勵前必須按復(fù)位按鈕SB1，再進(jìn)行其它正常操作。其它機(jī)組KM的接法同KM1。發(fā)電機(jī)滅磁后，則發(fā)電機(jī)出口沒有電壓，此時，事故照明電源由UPS提供。 UPS電源的容量確定與機(jī)組的數(shù)量成正比。 3.2水輪機(jī)自動操作的設(shè)置 單相交流電動機(jī)經(jīng)減速器來控制水輪機(jī)的操作手柄，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速控制及有功負(fù)荷控制由電動機(jī)來完成。當(dāng)開機(jī)或增大有功負(fù)荷時，按下SB3；當(dāng)關(guān)機(jī)或減有功負(fù)荷時，按下SB4。若機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行，此時當(dāng)出現(xiàn)外線路故障或大電網(wǎng)停電時，由中間繼電器KM1的動合觸點(diǎn)使電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)見圖3，經(jīng)減速器使水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)自動關(guān)閉，此時位置開關(guān)S1斷開，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，自動過程結(jié)束。S2安裝在水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)100%時對應(yīng)的碰桿位置。當(dāng)外線故障或大電網(wǎng)停電時，由中間繼電器KM1的動合觸點(diǎn)使電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)減速器使水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)自動關(guān)閉，防止了機(jī)組"飛車"事故的發(fā)生。 4結(jié)論 小型低壓水輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的安全運(yùn)行已顯得非常重要，我們對興山縣三岔口電站（2320kW）進(jìn)行了改造，經(jīng)兩年來的運(yùn)行，具有動作可靠、反應(yīng)靈敏、操作方便等特點(diǎn)，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 第 3 頁 共 3 頁