劉聰

（隆昌縣石盤灘水電管理站，四川 內(nèi)江 642150）

通常情況下，水電站發(fā)電運(yùn)行過程中，如果發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行速度過高時(shí)，沒有采取相應(yīng)的過速保護(hù)措施容易導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組在工作運(yùn)行中發(fā)生飛逸事故，對(duì)于發(fā)電機(jī)組以及水電站的正常發(fā)展運(yùn)行產(chǎn)生不利的作用和影響。尤其是隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于電力需求的日益提升，水電站數(shù)量在不斷增加的同時(shí)，進(jìn)行發(fā)電機(jī)組過速保護(hù)設(shè)計(jì)也逐漸成為水電站建設(shè)發(fā)展中研究和關(guān)注的重點(diǎn)，對(duì)于水電站運(yùn)行建設(shè)有著非常重要的作用和影響。下文將在對(duì)于機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)的特征以及工作原理分析基礎(chǔ)上，結(jié)合其保護(hù)作用，對(duì)于機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在水電站中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)以及注意事項(xiàng)進(jìn)行分析研究。

一、機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)及其工作原理分析

機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行保護(hù)的一種常見系統(tǒng)，在實(shí)際中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)相對(duì)比較多。通常情況下，機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)主要由離心探測(cè)器以及切換閥、脫扣器、機(jī)械開關(guān)閥等四個(gè)結(jié)構(gòu)部分組成，在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)中的離心探測(cè)器主要安裝設(shè)置在所保護(hù)發(fā)電機(jī)組的大型旋轉(zhuǎn)軸上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)速度的監(jiān)測(cè)，如果發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行速度處于正常狀態(tài)，那么機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)中的離心探測(cè)器中的彈簧通過對(duì)于發(fā)電機(jī)組運(yùn)行造成的離心力進(jìn)行控制克服，并對(duì)于離心探測(cè)器在發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)大軸上的位置進(jìn)行保持，一般情況下，處于這種條件狀態(tài)下的機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)還未被激活。如果機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)離心探測(cè)器所監(jiān)測(cè)到的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行速度呈現(xiàn)上升變化并且超過預(yù)定值時(shí)，離心探測(cè)器中的彈簧將不能夠?qū)τ诎l(fā)電機(jī)組運(yùn)行所造成的離心力進(jìn)行克服抵銷，在這種情況下離心力作用將會(huì)導(dǎo)致離心探測(cè)器發(fā)生位移變化，同時(shí)帶動(dòng)柱塞對(duì)于切換閥產(chǎn)生撞擊作用，以對(duì)于機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)作用進(jìn)行激活，使機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)中的切換閥所處狀態(tài)發(fā)生變化，促使壓力油發(fā)生流動(dòng)在事故配壓閥兩側(cè)形成相應(yīng)的壓力差，以促使事故配壓閥向著壓力作用比較小的一側(cè)進(jìn)行變化移動(dòng)，使壓力油能夠繼續(xù)流動(dòng)進(jìn)入導(dǎo)葉接力器，以觸動(dòng)導(dǎo)葉接力器的開關(guān)，使導(dǎo)葉關(guān)閉同時(shí)進(jìn)行電氣回路啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水電站閘門切斷關(guān)閉，以停止發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。在進(jìn)行水電站發(fā)電機(jī)組過速保護(hù)中，機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在通過上述方式實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組過速運(yùn)行保護(hù)同時(shí)，還能夠通過保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部的電氣接點(diǎn)導(dǎo)通，對(duì)于水電站運(yùn)行控制中心進(jìn)行事故停機(jī)信號(hào)的報(bào)警發(fā)送，以保證對(duì)于事故問題的及時(shí)維修處理。

總之，機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)作為進(jìn)行大型機(jī)械設(shè)備過速保護(hù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的重要系統(tǒng)，在實(shí)際保護(hù)應(yīng)用中主要是借助壓力油實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)過速保護(hù)的操作控制，能夠有效避免電力作用對(duì)于系統(tǒng)保護(hù)的影響，即使在電力能源中斷的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的過速保護(hù)功能作用，對(duì)于水電站發(fā)電機(jī)組的過速運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)，對(duì)于避免水電站發(fā)電機(jī)組由于過速運(yùn)行產(chǎn)生的飛逸事故有很好的避免控制，有利于實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行有效保障。

二、機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)作用分析

機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在水電站中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，主要體現(xiàn)在對(duì)于水電站發(fā)電機(jī)組過速運(yùn)行的保護(hù)上。通常情況下，水電站發(fā)電運(yùn)行中，發(fā)電機(jī)組作為實(shí)現(xiàn)水電站發(fā)電運(yùn)行的重要機(jī)組設(shè)備，在水電站發(fā)電運(yùn)行中具有非常重要的地位作用和影響。在水電站發(fā)電運(yùn)行中，由于發(fā)電機(jī)組本身的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，運(yùn)行應(yīng)用中一旦發(fā)生故障問題，不僅會(huì)對(duì)于水電站的正常工作運(yùn)行造成不利影響，而且如果對(duì)于發(fā)電機(jī)組的故障問題處理不及時(shí)，還會(huì)造成發(fā)電機(jī)組飛逸事故以及相關(guān)問題的發(fā)生，對(duì)于水電站的發(fā)電運(yùn)行造成極大的不利影響和損失。針對(duì)這種情況，在水電站規(guī)劃建設(shè)中，將機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用于水電站的規(guī)劃建設(shè)中，對(duì)于水電站發(fā)電機(jī)組的工作運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)保護(hù)，以保證水電站的安全穩(wěn)定工作運(yùn)行已經(jīng)成為水電站建設(shè)發(fā)展中研究和關(guān)注的重要內(nèi)容。

一般情況下，水電站發(fā)電機(jī)組在工作運(yùn)行過程中，主要通過調(diào)速器對(duì)于發(fā)電機(jī)組的工作運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，如果調(diào)速器出現(xiàn)故障問題不能夠?qū)τ诎l(fā)電機(jī)組的運(yùn)行速度進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)與控制時(shí)，發(fā)電機(jī)組中的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置就會(huì)通過對(duì)于發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的監(jiān)測(cè)，向機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)傳輸，并由保護(hù)系統(tǒng)啟動(dòng)相關(guān)保護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)電機(jī)組過速運(yùn)行的保護(hù)。結(jié)合當(dāng)前我國(guó)水電站發(fā)電機(jī)組運(yùn)行保護(hù)實(shí)際情況，電氣過速保護(hù)應(yīng)用相對(duì)較多，但是由于對(duì)于電力的依賴性比較大，在供電中斷狀態(tài)下不能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行保護(hù)，對(duì)于水電站安全穩(wěn)定工作運(yùn)行的保障性相對(duì)較差，而機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行操作以及維護(hù)比較方便，并且不需要借助電力作用就能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行保護(hù)，具有較為突出的作用優(yōu)勢(shì)，在水電站運(yùn)行安全的保障應(yīng)用中作用比較突出。

三、機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在我國(guó)水電站中的應(yīng)用分析

1 機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在水電站中的應(yīng)用分析

結(jié)合上述對(duì)于機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)及其工作原理、保護(hù)作用等的分析研究，在水電站發(fā)電機(jī)組運(yùn)行保護(hù)中機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)具有較為突出的作用優(yōu)勢(shì)，并且應(yīng)用價(jià)值也相對(duì)比較高。在我國(guó)水電站的規(guī)劃建設(shè)中，為了實(shí)現(xiàn)水電站發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行保護(hù)，早期對(duì)于水電站發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，多是借助電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備與裝置實(shí)現(xiàn)的，通過在水電站發(fā)電機(jī)組中進(jìn)行電力驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)裝置安裝應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)電機(jī)組的工作運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與保護(hù)，這種保護(hù)方式由于受到監(jiān)測(cè)裝置的影響，不僅運(yùn)行監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性比較低，并且在電力設(shè)備發(fā)生故障問題時(shí)不能夠進(jìn)行報(bào)警處理，同時(shí)也會(huì)影響到過速保護(hù)的保護(hù)實(shí)施，具有較為突出的應(yīng)用制約和局限性。針對(duì)這種情況，隨著機(jī)械化水平的提升以及水電站建設(shè)發(fā)展中對(duì)于設(shè)備運(yùn)行保護(hù)要求的不斷提升，為克服傳統(tǒng)過速保護(hù)系統(tǒng)在實(shí)際保護(hù)應(yīng)用中的局限性，機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)作為一種新的保護(hù)方式，在水電站發(fā)電機(jī)組運(yùn)行保護(hù)中逐漸被提出并進(jìn)行應(yīng)用。

與傳統(tǒng)的水電站過速保護(hù)系統(tǒng)相比，機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在保護(hù)應(yīng)用中不僅可靠性穩(wěn)定性更為突出，并且系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)合理性以及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也比較顯著，能夠?qū)崿F(xiàn)電力供應(yīng)中斷環(huán)境下發(fā)電機(jī)組過速運(yùn)行的保護(hù)實(shí)施，在水電站發(fā)電機(jī)組過速保護(hù)中的作用優(yōu)勢(shì)比較突出，并且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及水電站建設(shè)發(fā)展需求的提升，在水電站發(fā)電機(jī)組運(yùn)行保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)越來越多，保護(hù)技術(shù)也得到了很大的發(fā)展提升。比如，在我國(guó)某水電站的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，對(duì)于水電站發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行保護(hù)就采用了常規(guī)過速保護(hù)與機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)相結(jié)合的保護(hù)方式，并將機(jī)械液壓保護(hù)作為水電站發(fā)電機(jī)組運(yùn)行保護(hù)的最終保護(hù)，在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行保障中起到了積極作用和重要意義。

2 機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在水電站應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

結(jié)合上述對(duì)于機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)特征優(yōu)勢(shì)以及在水電站中應(yīng)用的分析，在進(jìn)行機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)的安裝應(yīng)用中，為保證其安裝應(yīng)用效果，需要對(duì)于系統(tǒng)的安裝細(xì)節(jié)進(jìn)行控制，以避免應(yīng)用中問題的發(fā)生，影響其應(yīng)用質(zhì)量和效果。

首先，在進(jìn)行機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)中的離心探測(cè)器以及柱塞、切換閥等結(jié)構(gòu)的安裝中，注意對(duì)每個(gè)結(jié)構(gòu)之間的安裝距離進(jìn)行合理控制，嚴(yán)格按照相應(yīng)的安裝標(biāo)準(zhǔn)，保證各結(jié)構(gòu)安裝位置以及距離與相關(guān)要求一致，以對(duì)于機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中保護(hù)作用進(jìn)行保證，使系統(tǒng)中的離心探測(cè)器能夠在發(fā)電機(jī)組高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下實(shí)現(xiàn)切換器的觸發(fā)轉(zhuǎn)換，以對(duì)于發(fā)電機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)。

其次，在進(jìn)行發(fā)電機(jī)組運(yùn)行保護(hù)中，由于不同類型的發(fā)電機(jī)組其在實(shí)際工作中的運(yùn)行速度之間也存在著一定的差別，針對(duì)這種情況，如果發(fā)電機(jī)組的額定轉(zhuǎn)速比較低，運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的離心作用也就相對(duì)比較小，不能夠?qū)τ诒Ｗo(hù)系統(tǒng)離心探測(cè)器彈簧的作用力進(jìn)行克服，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)行保護(hù)，因此，在進(jìn)行保護(hù)系統(tǒng)的離心探測(cè)器安裝中應(yīng)注意結(jié)合這種情況，選擇合適的安裝位置，以保證對(duì)于發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行保護(hù)。

最后，在完成對(duì)于機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)的安裝調(diào)試后，應(yīng)注意進(jìn)行無水狀態(tài)下的模擬運(yùn)行，以保證系統(tǒng)中各個(gè)結(jié)構(gòu)的工作運(yùn)行正常，在水電站發(fā)電機(jī)組運(yùn)行保護(hù)中能夠充分發(fā)揮相應(yīng)的保護(hù)作用。此外，在機(jī)械液壓過速保護(hù)啟動(dòng)運(yùn)行后，需要通過人工方式使系統(tǒng)返回正常狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行保護(hù)。

結(jié)語

總之，機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在水電站中的應(yīng)用進(jìn)行研究分析，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)水電站發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行保護(hù)，而且對(duì)于水電站建設(shè)發(fā)展也有著積極的作用和優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在水電站中的應(yīng)用分析，有利于促進(jìn)其在水電站中的推廣應(yīng)用，具有積極作用和意義。

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