水輪發(fā)電機(jī)過(guò)速保護(hù)裝置分析

【摘要】水輪發(fā)電機(jī)組受到突發(fā)事故影響時(shí)，極易發(fā)生水輪機(jī)調(diào)速器失效，造成發(fā)電機(jī)過(guò)速現(xiàn)象，為實(shí)現(xiàn)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)過(guò)速現(xiàn)象的有效限制，增設(shè)了過(guò)速保護(hù)裝置和。基于此，本文就水輪發(fā)電機(jī)過(guò)速保護(hù)裝置的原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并進(jìn)一步對(duì)發(fā)電機(jī)的過(guò)速保護(hù)裝置操控與維護(hù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。

【關(guān)鍵詞】水輪發(fā)電機(jī)；過(guò)速保護(hù)裝置；裝置維護(hù)

前言

水輪發(fā)電機(jī)組的過(guò)速保護(hù)裝置是由過(guò)速環(huán)與控制閥的共同作用而形成的，此種保護(hù)裝置較為適用于各種類型及型號(hào)的水輪發(fā)電機(jī)，當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超出允許值后，保護(hù)裝置即刻啟動(dòng)，主動(dòng)停止導(dǎo)葉片的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)作調(diào)速器的緊急停機(jī)電磁閥。將導(dǎo)葉迅速關(guān)閉。此種保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠且相對(duì)準(zhǔn)確，對(duì)于過(guò)速飛車事故能夠起到良好的防范效果，從而支持水輪發(fā)電機(jī)的長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

1、水輪發(fā)電機(jī)過(guò)速保護(hù)裝置原理分析

1.1 結(jié)構(gòu)原理

水輪發(fā)電機(jī)由過(guò)速環(huán)與控制閥組成，具體的工作原理如下：水輪機(jī)的大軸上設(shè)有齒圈，該齒圈有大量離心飛擺，與發(fā)電機(jī)組同步運(yùn)行，由彈簧對(duì)其施加控制作用。在發(fā)電機(jī)組正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧壓力大于其離心率，所以離心擺會(huì)維持固定狀態(tài)；當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)過(guò)速轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，彈簧壓力將會(huì)逐漸小于其離心力，離心擺就會(huì)壓縮彈簧向外飛出，撞擊到控制閥；由于控制閥的作用，將會(huì)使控制緊急停機(jī)閥連接油路，水輪發(fā)電機(jī)則被迫停止運(yùn)行，同時(shí)還會(huì)向控制中心發(fā)出警報(bào)。

1.2 動(dòng)作原理

在水輪發(fā)電機(jī)過(guò)速保護(hù)裝置中，過(guò)速環(huán)安裝在發(fā)電機(jī)的大軸上，上述結(jié)構(gòu)原理中，當(dāng)發(fā)電機(jī)組發(fā)生過(guò)速現(xiàn)象時(shí)離心擺將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)擺動(dòng)角度，使其運(yùn)轉(zhuǎn)的最大半徑產(chǎn)生一個(gè)增值，在這種情況下才能準(zhǔn)確撞擊到控制閥上的撞塊。在撞擊作用下，控制閥芯失去作用被彈簧推動(dòng)，才能進(jìn)一步聯(lián)通油路，開(kāi)啟主備配壓閥，完成水輪發(fā)電機(jī)的停機(jī)操作。

控制閥的組成裝置包括閥芯、閥體、恢復(fù)手柄、撞塊以及行程開(kāi)關(guān)，在水輪發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行狀態(tài)下，各個(gè)結(jié)構(gòu)相對(duì)處于固定狀態(tài)，只有在發(fā)電機(jī)過(guò)速現(xiàn)象時(shí)，才會(huì)發(fā)生進(jìn)一步停機(jī)動(dòng)作。此外，行程開(kāi)關(guān)的主要作用是向控制中心發(fā)送停機(jī)信號(hào)；恢復(fù)手柄的作用則是手動(dòng)控制閥芯與狀況復(fù)位，重新啟動(dòng)發(fā)電機(jī)。

2、水輪發(fā)電機(jī)過(guò)速保護(hù)裝置的操控

利用水輪發(fā)電機(jī)過(guò)速保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)保護(hù)關(guān)閉操作，可通過(guò)以下三種形式：

純手動(dòng)操作；當(dāng)發(fā)電機(jī)組不在全關(guān)位置、電液換向閥YV01在初始位置且水輪機(jī)的接力器固定在拔出位置時(shí)，可采用手動(dòng)操作形式。操作時(shí)先將雙線圈的電液換向閥YV01轉(zhuǎn)動(dòng)只投入位置，將閥位進(jìn)行強(qiáng)制換向操作，使系統(tǒng)投入隨之關(guān)閉，并將發(fā)電機(jī)組進(jìn)行保護(hù)關(guān)閉到全關(guān)位置；在此基礎(chǔ)上，若調(diào)速器的主閥在回中位置，則可通過(guò)手動(dòng)操作進(jìn)行電液換向閥YV01向初始位置的切換，由此實(shí)現(xiàn)調(diào)速器控制接力器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

純電氣操作；采用電氣操作進(jìn)行保護(hù)關(guān)閉操作，需要向?qū)Ｓ秒娨簱Q向閥YV01投入線圈進(jìn)行瞬時(shí)通電操作，且在維持2秒后自動(dòng)切除投入線圈，將閥位進(jìn)行強(qiáng)制換向操作，使系統(tǒng)投入隨之關(guān)閉，并將發(fā)電機(jī)組導(dǎo)葉進(jìn)行保護(hù)關(guān)閉到全關(guān)位置；若調(diào)速器的主閥在回中位置，則通過(guò)電動(dòng)切換電液換向閥YV01到初始位置，就可實(shí)現(xiàn)調(diào)速器控制接力器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

純液壓操作；由機(jī)械液壓的過(guò)速保護(hù)裝置的換向閥發(fā)出控制信號(hào)，從而完成完成保護(hù)關(guān)閉操作。在過(guò)速保護(hù)裝置運(yùn)行后發(fā)生機(jī)組保護(hù)關(guān)閉，則需對(duì)事故原因詳細(xì)查處，最終采用手動(dòng)復(fù)位的方式恢復(fù)過(guò)速保護(hù)裝置。

3、水輪發(fā)電機(jī)過(guò)速保護(hù)裝置維護(hù)

針對(duì)水輪發(fā)電機(jī)過(guò)速保護(hù)裝置的日常維護(hù)工作，需要對(duì)其中的灰塵進(jìn)行及時(shí)清掃，確保整個(gè)裝置的清潔狀態(tài)；制定定期檢查計(jì)劃，確保液壓系統(tǒng)的油液的清潔度符合ISO標(biāo)準(zhǔn)16/13；在裝置運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)壓力與油溫，保證其處于合理范圍內(nèi)；在發(fā)電機(jī)機(jī)組投入使用一段時(shí)間后，需要對(duì)裝置元件與固定螺絲進(jìn)行詳細(xì)檢查，避免裝置松動(dòng)或接觸不良等現(xiàn)象。在保護(hù)裝置還未啟用的時(shí)候，則需向液壓元件進(jìn)行L-TSA46號(hào)汽輪機(jī)油的灌注；對(duì)未進(jìn)行噴漆處理的加工表面要涂抹潤(rùn)滑脂，防止裝置生銹，影響其性能；在管接頭孔處應(yīng)采取堵塞措施，防止灰塵或臟污侵入裝置內(nèi)部。此外，還應(yīng)定期對(duì)水輪發(fā)電機(jī)過(guò)速保護(hù)裝置及其元件定期進(jìn)行全面的檢查與維護(hù)，確保閥塊的0型密封圈性能良好；拆卸檢查后再安裝，應(yīng)確保密封圈規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，能夠完整放入溝槽；還可采用黃油粘貼的形式確保其密封性。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水輪發(fā)電機(jī)的過(guò)速保護(hù)裝置分析對(duì)促進(jìn)及改善水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行性能具有重要意義。通過(guò)相關(guān)分析，能夠進(jìn)一提升水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，尤其是在電廠廠用電停電時(shí)期，在過(guò)速保護(hù)裝置的作用下，能夠有效避免水輪發(fā)電機(jī)組飛車等重大事故。因此，應(yīng)推廣水輪發(fā)電機(jī)的過(guò)速保護(hù)裝置到全國(guó)范圍內(nèi)的電廠當(dāng)中，提升我國(guó)整體電廠的運(yùn)行效率與安全性。

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