[精品]浅谈抽水蓄能电厂水机保护

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1、抽水蓄能电厂水机保护浅谈汪军元（华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司，浙江省天台县，317200）摘要：介绍了抽水蓄能电厂水机保护的作用与出口回路，并通过和常规水电厂水机保护的比较，说明发抽水蓄能电厂水机保护的特点，着重介绍了抽水蓄能电厂水机保护的配置，最后简要介绍了抽水蓄能电厂水机保护的技改与管理。关键词：抽水蓄能电厂；水机保护；特点；配置1・概述水电厂水机保护是水电厂口动化十分重要的组成部分，它和机组的继电保护系统一起构成机组的保护系统，在机组异常运行或发生事故时，启动安全装置、执行切机操作，从而保证机组的安全运行。在常规水电厂，当机组发生电气故障时，由机组继电保护跳开相应开关，切断电气

2、回路，保证机组不受损害。而当机组发生机械故障时，不仅要跳开相应开关，切断电气回路，还要启动其它安全自动装置，一般地有：■关闭球阀•动作导叶紧停阀■关闭事故闸门■其它并且由监控系统发出停机令，机组走停机程序。当机组发生电气故障，继电保护动作也是是要走停机流程。而继电保护动作后的停机流程也是通过水机保护來执行。抽水蒂能电厂的水机保护脱胎于常规电厂的水机保护，其实质与常规电厂并无二至。但是由于抽水蓄能机组的特殊性，也呈现出不同的特点。其一，动作岀口安全装置复杂。它的安全装置有：■断开机组开关■关闭球阀、冇时还要关闭球阀的检修旁通阀•动作导水叶紧停阀■关闭事故闸门，包括上、下库事故闸门■跳SFC

3、■跳拖动/被拖动机■在停机程序上，有的厂还有快速停机特别-•提的是，抽水蓄能机组水机保护（继电保护也一样）跳机组开关和常规机组不一样：作为拖动机吋，当转速小于50%额定转速，禁止机组开关带电压跳闸，因为在低频下，机组开关的灭弧条件较为恶劣，所以在回路上予以禁止。在这种情况下，机组开关跳闸回路上设置延时I叫路，机组火磁开关先跳开，机组已火磁，再来跳开机组开关。其二，是水机保护种类繁多，不少还是常规电厂所没有的；英三，是设计上较常规电厂更为保守，更注重安全性，参数上更为苛刻，出口安全装置也往往双重化冗余设置。2.抽水蓄能电厂水机保护常见配置根据抽水蓄能机组的特性，抽水蓄能电厂水机保护可以分为

4、八大部分：发电机（规范的名称应是发电电动机，下面的水轮机也应为水泵水轮机，这里从简）保护、水轮机保护、调速器系统保护、球阀系统保护、水力系统保护、拖动异常保护、控制电源丢失、外部故障。下面分别简要叙述。2.1发电机保护主耍有：定子绕组、空冷器出口风温太高；推力轴承瓦温太高、油温太高、油位太高、油位太低；上导轴承瓦温太高、油温太高、油位太高、油位太低；下导轴承瓦温太高、汕温太高、汕位太高、汕位太低；推力、上导、下导、上机架、下机架X/Y/Z振动太大;大轴摆度人大；以及：■机械制动非正常投入当球阀在开或机组开关在合或转速大于加闸转速时延时动作■机组转速1%—90%时高压注油泵出口油压低由于抽

5、水蓄能机组双向旋转，发电机推力轴承、上导轴承、下导轴承，以及水轮机水导轴承RTD的布置应考虑双向旋转所带来的轴瓦进、出边汕温的变化，即同一块乩进、出边应分别装设RTD,某一RTD在发电方向是进油边，所测温度低，在水泵方向时则是出汕边，测出来温度较高。根据实际运行经验，上述保护在各个厂往往有所改动。如空冷器出口温度高多已改报警，不出口跳机。由于抽水蓄能机组在工况转换时，振动、摆度值与平稳运行时的走值比常规机组还要大，一般在抽水蓄能电厂振动、摆度的跳机值工况转换和平稳运行分设两套，监控中占动切换。推力外循环油流量低，一般不跳机，只闭锁工况转换。冷却水水压低，流量低或冷却水屮断一般也不直接岀口

6、跳机，而是由其导致的后果,如果矩子线圈温度局、瓦温咼、油温咼、风温咼出口跳机。2.2水轮机保护主耍有：主轴密封温度太高；调相时上迷宫温度太高，上迷宫冷却水流量太低；调相时下迷宫温度高，上迷宫冷却水流量太低；调相时尾水管水位太高；水导轴承瓦温高、汕温高、汕位高、汕位低；水导、顶盖振动人顶盖水位太高；导叶拐臂剪断销折断。以及：■压水补气时转轮排气阀未关闭■压水补气时蜗壳排气阀未关闭■压水补气时蜗壳泄压阀未开启•压水补气时调相压水气罐压力太低■蜗壳压力太高上、下迷宫冷却水流量高时将增大机组从电网吸收的有功，振动加大，此时应报警,-般不跳机。冇些厂，调相时尾水管水位太低也将跳机，从实际运行來看，

7、并无必要，所以冇的厂已改为报警。2.3调速器系统保护主要有：调速器压汕槽汕位太高、太低；调速器集汕槽汕位太低；调速器压汕槽汕压太低；调速器压油槽油温太高；调速器紧急故障；调速器导叶反馈故障，以及：■机组运行时主油阀未全开•紧停阀非正常关闭■紧停阀关闭超时■调相时导叶未全关■机组过速经常分別设置通过摆锤动作的机械过速和通过转速测量装置出口的电气过速，电气过速乂常分110%和140%额定转速两类，前者带较长延时出口，后者不带延时岀口根据