轴流转桨式水轮发电机组过速保护配置优化

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1、第49卷第3期甘肃水利水电技术Vo1．49。No．32013年3月GANSUWATERREs0URCESANDHYDROPoWERTEC删OLOGYMar．．2013·设计与研究·轴流转桨式水轮发电机组过速保护配置优化赵志元(黄河上游水电开发有限公司陇电分公司，甘肃兰州730094)摘要：通过三起引导阀发卡导致机组过速的事故案例，阐述了某些轴流转桨式水轮发电机组过速保护配置的缺陷，提出了过速保护优化配置的方案，对同类水电站的过速保护配置具有一定的借鉴意义。关键词：轴流转桨式水轮发电机；调速器；过速；优化中

2、图分类号：Iv737文献标志码：B文章编号：2095—0144(2013)03—0054—031前言机组备用期满7d，按《运行规程》规定进行开机加压201l一10—14—18：15。黄河上游某电站执行开机升温，上位机执行“停机一空载”令。04：33，上位机简令后，导叶迅速全开，桨叶开度26．4％，机频98．4HZ。报显示：6#机电调故障、电气过速140％动作、机械过于是运行管理人员迅速多次按压3机调速器机械速145％动作、推力油位偏低。04：34，机停机正常。柜“紧急投入”按钮和3机机旁柜“事故停机”和“

3、紧经检查6机机械过速摆动作、电气过速140％动作，急停机”按钮，3机导叶开度仍为100％，于是当值班在反水锤的作用下机组抬车．导致励磁系统8个碳长下令提泄洪闸放水以降低水库水位。18：27，由于刷损坏。事后组织厂家技术人员对6机调速器分解上游水位过低，该站其它机组被迫停运。18：29，3机检查，未发现引导阀、主配压阀有明显的卡涩痕迹。组在无人操作的情况下导叶全关，18：33转速降为但油质较差。且两次事故均是在机组长期备朋、当时零。事后经查阅3机在线监测与故障诊断系统。3环境温度接近0℃的情况下发生的。据此

4、分析，引起机最高转速达244．2％he，转速在160％he以上运行这两起事故的原因可能有以下两点：①油污引起引时间达12min57S。本次事故导致3机组停运27导阀发卡；②低温油黏度增大引起引导阀发卡。d4h41min，1机组停运23h28min，水库弃水2．565综观上述两电站水轮发电机组过速事件．尽管亿m，，折合电量损失2336万kW·h。事后查明由于后者并未造成恶劣影响，但存在的隐患不容忽视，而油质劣化，3机导叶伺服比例阀、切换阀、手动增减且两电站有一个共同点：机组没有独立的过速限制电磁阀、紧急停机

5、电磁阀阀芯均卡涩不动导致3机器和防飞逸装置。这样的设计在我国中低水头的水失控。电站是普遍现象。试想当调速器引导阀发卡，当调速八盘峡水电站6机的两起过速事件回顾。器主配发卡以至整个调速系统失灵时．我们又该怎2008⋯021012：10，机组备用期满7d，按《运行规么办?是像黄河上游某电站一样排空水库还是开启程》规定进行开机加压升温，上位机执行“停机一空检修闸门(从准备到落下大约需要1h)?如果是这载”令，监视机组转速升至110％he且有上升趋势，样，轻者机组严重受损，重者机组飞逸、水淹厂房甚上位机语音报警“

6、电调故障．断线”，立即在电调至溃坝。柜执行紧急停机操作，机组停机正常。查计算机2我国轴流转桨式水轮发电机组过速保护典型配置简报信息记录：12：13：07开机，27S后机组转速图1为我国某电站调速系统简图，调速器采用112％he，31S后机械过速摆大于145％ne动作，33s武汉四创自控公司生产的WST—PLC调速器(图中后电气测速大于140％he动作，40S后机组转速最将桨叶调节部分省略)。大为184％。50S后紧急停机动作，55S后机组导图1中过速保护由过速摆、紧急停机电磁阀和叶小于空载，1min3S后

7、机组导叶全关。1min29S后液动换向阀组成。当测速值140％he时，测速装机组转速降到小于或等于0．5％he，机组停机正常。置输出，动作过程如下：紧急停机电磁阀励磁，液动本次事故未造成损失。2011-11—14—04：32，同样6换向阀控制腔接通压力油。液动换向阀动作．引导阀收稿日期：2013—03—20作者简介：赵志元(1974一)，男，甘肃人，工程师，学士，主要从事水电站运行管理。-54·第3期赵志元：轴流转桨式水轮发电机组过速保护配置优化第49卷测速值140％ne时，动作过程同上。当机组转速达14

8、5％ne时．安装在机组大轴上的机械过速摆动作，动作过程如下：机械过速摆动作，机械过速换向阀控制腔排油，机械过速换向阀动作，引导阀上腔接通排油，引导阀活塞上移，主配压阀活塞随之上移通。导叶接力器关腔接通压力油、开腔接通排油接，导叶关闭。’这两台机的过速保护配置简单且易于实现。后者减少了对电气回路的依赖。看似比前者可靠很多．但实际上只是对机械过速摆的输出方式做了改进而已，执行元件并没有变。我们看到，这两台机的过速保护有一个致命的缺