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    水電站調速器的系統(tǒng)改造論文

    時間:2022-09-04 02:39:43 論文 我要投稿
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    關于水電站調速器的系統(tǒng)改造論文

      摘要:本研究針對現(xiàn)有水電站調速器的特點及出現(xiàn)故障的原因展開探討,對水電站調速器系統(tǒng)進行改造。結果表明由于水電站調速器動作過程復雜,因此產(chǎn)生故障的原因多樣,調速器自身穩(wěn)定性差、死區(qū)大、靈敏度低、抗干擾能力差和電氣元件老化都會造成調速器故障。因此采用電路保護和新調速器來解決所發(fā)生的故障。

    關于水電站調速器的系統(tǒng)改造論文

      關鍵詞:水電站:調速器;電力系統(tǒng);系統(tǒng)改造

      中圖分類號:TU238 文獻標志碼:A 文章編號:1674-8646(2014)02-0120-01隨著社會的進步和科技的發(fā)展,目前為止,人類的生產(chǎn)與生活已經(jīng)離不開電力資源,電力資源的社會地位已經(jīng)開始體現(xiàn)。水電站作為電力系統(tǒng)的基礎設施,其故障分析和處理直接影響著整個電力系統(tǒng)的供電質量,調速器是水電站保證各電力系統(tǒng)協(xié)調工作的電氣設備,它的故障分析、處理和系統(tǒng)改造直接關系到水電站電氣工作的正常運行。

      1 水電站調速器

      1.1 水電站調速器的論述

      水輪機調速器是水電廠直接控制水輪發(fā)電機的專有設備,用于控制水輪發(fā)電機組的開機、空載、并網(wǎng)、增減負荷、停機等各個環(huán)節(jié),在機組并網(wǎng)前能保證機組頻率在50Hz士0.2Hz內(nèi)調節(jié),并網(wǎng)后根據(jù)負荷設定值調整機組負荷和按預先設定的參數(shù)參與系統(tǒng)的一次調頻。調速器作為水輪發(fā)電機組的核心,直接關系到水電站輸出的電能質量和供電可靠性,要時刻進行調整、試驗和檢查,才能避免故障的發(fā)生,保證日后安全地運行。

      1.2水電站調速器的特點

      1.2.1操作力大

      水輪發(fā)電機組屬于重型機械設備,因此具有外形大、質量重的特點。當水輪機工作時,由于通過的水流量比較大,因此在控制進水門時就需要很大的操作力。

      1.2.2影響因素多,動作過程復雜

      調速器主要的作用是進行由水流、水輪發(fā)電機和電能用戶組成的能量轉換體系。引水管中的水體慣性較大,調速器控制過程中形成的水錘產(chǎn)生反調效應,使水輪機調速器系統(tǒng)穩(wěn)定困難,控制復雜化,調節(jié)過程中各部分工作情況的變化,都會影響調節(jié)過程。由于影響調速器因素過多,所以造成運行過程復雜。

      1.2.3 調速器具有多種功能

      第一,動作及時。在負載發(fā)生變化后,調速器反應快,動作及時,使機組在短時間內(nèi)重新獲得穩(wěn)定。第二,動作準確。調速器對導葉開度的控制要與負載的變化一致。第三,過程平穩(wěn)。調節(jié)過程中機組轉速會發(fā)生波動,波動的次數(shù)少、幅度小,使過程平穩(wěn)。

      1.3水電站調速器出現(xiàn)的問題

      1.3.1調速器穩(wěn)定性差,靈敏度低,抗干擾能力差

      主要體現(xiàn)在檢修、調試過程中使用對講機時,容易出現(xiàn)雜音。系統(tǒng)油壓操作力差,經(jīng)常有漏油和主配發(fā)卡的現(xiàn)象。由于雜質進入調速器導致主配引導閥動作遲鈍,使調速器頻率調節(jié)不穩(wěn)。電液轉換器由永久磁鋼、線圈、十字彈簧、控制套、閥塞、旋轉電機等組成,同時又設有節(jié)流孔,節(jié)流孔常因被油污堵塞而引起抽動,導致機組有功加不上去。

      1.3.2電氣元件易老化,故障率高

      電機經(jīng)常因旋轉而被燒壞,導葉由于回路故障而無法自動打開或關閉。由于導葉接力器反饋信號不穩(wěn)定,還會使出現(xiàn)位移反饋用的鋼圈尺發(fā)卡、甚至出現(xiàn)折斷現(xiàn)象。調速器觸摸屏經(jīng)常發(fā)生屏幕顯示亂碼,不能正常顯示數(shù)據(jù)的情況。調速器電柜電源發(fā)生直流系統(tǒng)接地時,無法正確判斷接地點,電源開關跳閘將會導致機組事故,當電源消失時,停機電磁閥將無法正常工作,導致機組不能正常停機,使事故擴大。

      1.3.3系統(tǒng)結構復雜,維護量大,可靠性差

      主配壓閥控制油路是明管連接,油路走向復雜,帶有節(jié)流孔,在運行過程中易發(fā)生卡阻故障而引發(fā)機組事故。機械柜內(nèi)明管多,泄漏嚴重,保壓能力低。

      2 水電站調速器系統(tǒng)改造

      2.1水電站調速器系統(tǒng)改造進程

      調速器系統(tǒng)結構的不斷變革,從早期的緩沖式系統(tǒng)結構發(fā)展到中間接力器式系統(tǒng)結構,再到電子調節(jié)式系統(tǒng)結構。電子調節(jié)式轉速死區(qū)較小,其動態(tài)、靜態(tài)性能較好,調節(jié)規(guī)律準確簡單,維護檢修方便,便于實現(xiàn)標準化。微機技術的應用,便于進行信息交互,實現(xiàn)調節(jié)規(guī)律和運行狀態(tài)的查詢,提高了水電廠的自動化水平。

      2.2水電站調速器系統(tǒng)改造

      現(xiàn)行的舊式小型水電站水輪機調速器多為機械液壓型,為了保證運行調速器獲得不間斷壓力油源,其壓力設備的油泵須頻繁啟動。但其自動控制系統(tǒng)大多較簡單,技術落后,保護也不全面、不可靠,給運行人員帶來許多不便,也給機組運行帶來很多不安全因素,因此對水電站調速器系統(tǒng)進行改造勢在必行。為了解決水電站調速器容易出現(xiàn)的故障,應對電路進行低壓啟動保護、熱繼電器保護、油壓過高保護和其他保護等,保證調速器系統(tǒng)的正常運行,防止造成事故,給生產(chǎn)和生活造成損失。當正常輸入回路有故障,到了啟動壓值而沒有啟動時,油壓下降到故障低壓值,故障低壓回路就會啟動并發(fā)出信號。當油泵電動機回路電流過大時,熱繼電器將接通油泵,繼電器切斷油泵主回路雙向晶閘管,發(fā)出信號,并啟動備用泵。當油壓上升到最高值而油泵仍在工作,油壓設備的安全閥動作,并啟動保護,切斷工作泵電源。

      2.3改造的效果

      無論是對電路進行保護還是采用新式調速器,都能夠達到穩(wěn)定性好、可靠性高,使水電站工作效率有明顯的提高,減少故障的發(fā)生率,使工作質量得到保證。由于省去了工作人員頻繁地巡視檢查,從而實現(xiàn)“無人值班,少人值守”,達到改造的目的。

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