農村水電站機組過速保護

論文類別:工學論文 > 水利工程論文
論文標簽:水電站論文
論文作者: 趙令驥
上傳時間:2006/2/17 11:36:00

摘要:為了改善農村水電站的運行條件,防止因“飛車”及過電壓等事故所造成的損失,同時也減輕運行人員的劳動強度,筆者向讀者介紹水電阻过速保護裝置。

關鍵詞:農村 水電站 機组 過速保護

 1 水電阻容量的確定
  根據已設置了水電阻的農村水電站实際運行經驗,以及水輪機调保計算標準(要求小型機組在甩100%負荷時,機組的速率上升β值必須小於或等於60)進行分析計算,可知當水轮機導水葉(或針閥)由全開位置,关閉至空載開啟位置,其操作時間控制在2530s(手動操作)以內時,水電阻必須能夠吸收機組額定功率的60%才能滿足要求。也就是說,水電阻的容量可按機組額定容量的60%進行选定。

  2 水電阻的構成
  水電阻裝置是由電极、水池、水、電壓互感器、過电壓繼電器、中間繼电器、交流接觸器和用來固定电極的絕緣板等構成。電極多采用扁钢、鋁排或鍍鋅鋼管制成。電極應作等邊三角形布置固定在绝緣板上,垂直插入水中。

  3 水池容積的確定
  水池容積的確定,是根據池中的水在吸收機組額定功率的60%後,其溫度上升不應大於某一極限值所需要的水量(一般考慮水電阻投運時間為8min),再加水池邊墻的安全高度和電極對水池墻壁的電氣安全距離等三個因素來確定。
  水電阻水量的確定
  水池中的水量最小值計算公式:(1)

  农村水电站机组过速保护               (1)

式中 G——水池中應有的水量最小值,kg
   Pn——機組額定功率,kW
   q——水的比熱,q=1kcal/kg℃)
   ΔT——水電阻投運前后池中水的溫升取20℃
  水池容積的确定
  考慮電極對水池墻壁的电氣安全距離要求,以及水池邊墻的安全高度等需要增加的容积ΔV後,即可確定水池應有的最小容積為:

  V=V1ΔV=3.44×103PnΔV/m3                 (2)

免費論文下载中心 http://www.hi138.com  4 電極尺寸的確定
  为了便於布置和調整,電極長度不宜過大,一般以40100cm為佳,最長不宜大於120cm。還必須经過現場實際調試,以水電阻能夠安全運行且能吸收機組額定功率的60%时的各項試驗數據為準,最後确定電極的應有面積。
  電極的間距也不宜過大。若過大時將會使電極应具有的有效面積S增大,將導致水電阻的總造價上升。但是若選得過小,有可能會引起相间短路事故發生。一般可在35cm的範圍內选取為好。
  對於單機容量大於100kW以上的農村水電站,可根據电站的具體情況,分別采用24組材質、斷面尺寸、長度等均相同的电極。將各組電極中的同名相電極进行並聯後引出,接至發電機引出母線的相應相上。這樣便可使各组電極應具備的有效面积,減小為采用一組電極時的1/21/4。采用多組電極的布置形式,其水池的實際容積須作相應的適當擴大。若有必要也可在池中加入適量的食鹽,以增大水電阻吸收功率的能力。在池中加入食鹽後將使电阻率大為下降,為防止電极間可能發生短路事故,所以對電極之間的距離必須重新進行調試。再就是加入食鹽後將大大增加對電極的腐蝕作用,會大量縮短電極使用壽命。

  5 水电阻的投入
  因為農村水电站的單機容量都較小,所以水電阻可以直接接至發電机出口母線上(即發電機主控开關與發電機出線端子之間)。采用過電壓繼电器作檢測元件(其整定動作電壓为12Un),即當甩負荷(或其他原因)引起發電機端電壓上升至其額定電壓的12(480V)時,過電壓繼電器動作,其動合觸點閉合,啟動中間继電器,使中間繼電器的動合觸點閉合,交流接觸器的線圈得電而啟動,使水電阻自動投入。防止了機組飛逸過速事故的发生。接線原理如圖1

农村水电站机组过速保护

1 水電阻接線原理圖

  在此有一點要指出,若發電機主控开關(自动空氣開關)跳閘,聯鎖使滅磁開關也動作對發電机進行滅磁,水電阻在此類機組上起不到防止機組飛逸的保護作用,必須另外采取其他措施來防止机組過速事故的發生。

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