水利工程論文-農(nóng)村水電站機(jī)組過速保護(hù).doc

水利工程論文-農(nóng)村水電站機(jī)組過速保護(hù)摘要：為了改善農(nóng)村水電站的運(yùn)行條件，防止因“飛車”及過電壓等事故所造成的損失，同時(shí)也減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，筆者向讀者介紹水電阻過速保護(hù)裝置。關(guān)鍵詞：農(nóng)村水電站機(jī)組過速保護(hù)1水電阻容量的確定根據(jù)已設(shè)置了水電阻的農(nóng)村水電站實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，以及水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)(要求小型機(jī)組在甩100負(fù)荷時(shí)，機(jī)組的速率上升值必須小于或等于60)進(jìn)行分析計(jì)算，可知當(dāng)水輪機(jī)導(dǎo)水葉(或針閥)由全開位置，關(guān)閉至空載開啟位置，其操作時(shí)間控制在2530s(手動(dòng)操作)以內(nèi)時(shí)，水電阻必須能夠吸收機(jī)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(jī)組額定容量的60進(jìn)行選定。2水電阻的構(gòu)成水電阻裝置是由電極、水池、水、電壓互感器、過電壓繼電器、中間繼電器、交流接觸器和用來固定電極的絕緣板等構(gòu)成。電極多采用扁鋼、鋁排或鍍鋅鋼管制成。電極應(yīng)作等邊三角形布置固定在絕緣板上，垂直插入水中。3水池容積的確定水池容積的確定，是根據(jù)池中的水在吸收機(jī)組額定功率的60后，其溫度上升不應(yīng)大于某一極限值所需要的水量(一般考慮水電阻投運(yùn)時(shí)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(gè)因素來確定。水電阻水量的確定水池中的水量最小值計(jì)算公式：(1)(1)式中G水池中應(yīng)有的水量最小值，kg；Pn機(jī)組額定功率，kW；q水的比熱，q=1kcal/（kg)；T水電阻投運(yùn)前后池中水的溫升取20。水池容積的確定考慮電極對水池墻壁的電氣安全距離要求，以及水池邊墻的安全高度等需要增加的容積V后，即可確定水池應(yīng)有的最小容積為：V=V1V=3.44103PnV/m3(2)4電極尺寸的確定為了便于布置和調(diào)整，電極長度不宜過大，一般以40100cm為佳，最長不宜大于120cm。還必須經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際調(diào)試，以水電阻能夠安全運(yùn)行且能吸收機(jī)組額定功率的60時(shí)的各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，最后確定電極的應(yīng)有面積。電極的間距也不宜過大。若過大時(shí)將會使電極應(yīng)具有的有效面積S增大，將導(dǎo)致水電阻的總造價(jià)上升。但是若選得過小，有可能會引起相間短路事故發(fā)生。一般可在35cm的范圍內(nèi)選取為好。對于單機(jī)容量大于100kW以上的農(nóng)村水電站，可根據(jù)電站的具體情況，分別采用24組材質(zhì)、斷面尺寸、長度等均相同的電極。將各組電極中的同名相電極進(jìn)行并聯(lián)后引出，接至發(fā)電機(jī)引出母線的相應(yīng)相上。這樣便可使各組電極應(yīng)具備的有效面積，減小為采用一組電極時(shí)的1/21/4。采用多組電極的布置形式，其水池的實(shí)際容積須作相應(yīng)的適當(dāng)擴(kuò)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。在池中加入食鹽后將使電阻率大為下降，為防止電極間可能發(fā)生短路事故，所以對電極之間的距離必須重新進(jìn)行調(diào)試。再就是加入食鹽后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水電阻的投入因?yàn)檗r(nóng)村水電站的單機(jī)容量都較小，所以水電阻可以直接接至發(fā)電機(jī)出口母線上(即發(fā)電機(jī)主控開關(guān)與發(fā)電機(jī)出線端子之間)。采用過電壓繼電器作檢測元件(其整定動(dòng)作電壓為12Un)，即當(dāng)甩負(fù)荷(或其他原因)引起發(fā)電機(jī)端電壓上升至其額定電壓的12倍(即480V)時(shí)，過電壓繼電器動(dòng)作，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)中間繼電器，使中間繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，交流接觸器的線圈得電而啟動(dòng)，使水電阻自動(dòng)投入。防止了機(jī)組飛逸過速事故的發(fā)生。接線原理如圖1。圖1水電阻接線原理圖在此有一點(diǎn)要指出，若發(fā)電機(jī)主控開關(guān)(自動(dòng)