小型水電站加裝過速自動(dòng)緊急停機(jī)保護(hù)裝置

1、小型水電站加裝過速自動(dòng)緊急停機(jī)保護(hù)裝置目前在地方小水電中普遍存在著始建于6070 年代的容量在幾百kW 以下的小型機(jī)組，這些小型機(jī)組由于當(dāng)時(shí)技術(shù)原因或出于經(jīng)濟(jì)考慮，均未裝設(shè)調(diào)速器，均是采用人工全手動(dòng)控制導(dǎo)水葉開度。隨著地方電網(wǎng)的不斷壯大以及聯(lián)入大網(wǎng)，上述電站機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性得以大大提高，且基本都是滿出力地并網(wǎng)運(yùn)行，不用人工時(shí)時(shí)跟蹤控制，但隨之而來的隱患也就產(chǎn)生了。即當(dāng)機(jī)端以上電氣事故或故障解網(wǎng)時(shí)，由于此時(shí)機(jī)組導(dǎo)水葉處在全開位置， 當(dāng)故障跳閘瞬間機(jī)組轉(zhuǎn)速迅速上升，極易飛車。當(dāng)機(jī)組臺(tái)數(shù)較多時(shí)，這種現(xiàn)象將不可避免。針對(duì)這種現(xiàn)象，筆者設(shè)想在投入資金不多的情況下給機(jī)組加裝一套過速自動(dòng)緊急停機(jī)保護(hù)裝置，該保

2、護(hù)設(shè)計(jì)思路是：(1)將手動(dòng)導(dǎo)水葉開度控制輪盤加以改造，即在其上加裝一個(gè)小齒輪盤，再在旁邊一適當(dāng)位置安裝一電動(dòng)機(jī)，電機(jī)軸上套一大齒輪盤，大小齒輪盤之間用鏈條傳動(dòng)，選取適當(dāng)?shù)凝X數(shù)比，即實(shí)現(xiàn)導(dǎo)水葉開閉用電機(jī)傳動(dòng)。(2)當(dāng)機(jī)組故障解列時(shí)， 機(jī)組轉(zhuǎn)速急劇上升， 機(jī)端電壓也隨之上升，利用機(jī)端電壓上升這一信號(hào)控制電機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)閉導(dǎo)水葉。筆者將這一設(shè)計(jì)運(yùn)用于我公司下轄東風(fēng)電站，經(jīng)調(diào)試投運(yùn)取得成功。我公司東風(fēng)電站投運(yùn)于60 年代末，裝機(jī) 3×100kW，是羅甸縣第一座水電站，機(jī)組調(diào)速方式是人工全手動(dòng)輪盤控制。正如前面所述現(xiàn)象，我縣電網(wǎng)至 1997 年并入省網(wǎng)后，機(jī)組穩(wěn)定性大為提高，但由于我縣地方電網(wǎng)

3、結(jié)構(gòu)不盡合理，網(wǎng)上故障及解網(wǎng)故障頻繁發(fā)生，造成該電站機(jī)組飛車事故多次。據(jù)統(tǒng)計(jì)1993 年至 1995 年間因多次發(fā)生飛車，致使2#、3#機(jī)組定子擊穿各一次，1#機(jī)定子擊穿 3 次(1#機(jī)因多次擊穿已不能修復(fù)而報(bào)廢 )。筆者設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置，其過電壓繼電器接至機(jī)端電壓互感器，其整定值 (一次動(dòng)作值 )為 1.31.4Ue(Ue 為發(fā)電機(jī)額定電壓 )，當(dāng)發(fā)電機(jī)因故障解列，機(jī)端電壓上升至整定值時(shí)，過電壓繼電器動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)時(shí)間繼電器。該時(shí)間繼電器的瞬動(dòng)常開接點(diǎn)閉合，去啟動(dòng)電機(jī)，關(guān)閉導(dǎo)水葉。而時(shí)間繼電器的延時(shí)閉合常開接點(diǎn)經(jīng)延時(shí)閉合，斷開導(dǎo)水葉關(guān)閉電機(jī)啟動(dòng)回路，使電機(jī)停轉(zhuǎn)。該延時(shí)時(shí)間整定值為電機(jī)關(guān)閉導(dǎo)水葉所需時(shí)間。其它設(shè)備選取：6 極電機(jī)，功率 4kW，其工作電源取自機(jī)端主開關(guān)下端。大小齒輪齒數(shù)比為84：14。本裝置經(jīng)調(diào)試合格，投運(yùn)至今動(dòng)作準(zhǔn)確，再未發(fā)生過飛車事故，提高了該電站穩(wěn)定運(yùn)行性。本裝置的控制電機(jī)如用倒順開關(guān)還可實(shí)現(xiàn)電