机械液压过速保护系统在水电站中的应用研究

2014-08-27刘聪

中国新技术新产品 2014年11期

刘聪

（隆昌县石盘滩水电管理站，四川内江 642150）

通常情况下，水电站发电运行过程中，如果发电机组的运行速度过高时，没有采取相应的过速保护措施容易导致发电机组在工作运行中发生飞逸事故，对于发电机组以及水电站的正常发展运行产生不利的作用和影响。尤其是随着我国社会经济发展对于电力需求的日益提升，水电站数量在不断增加的同时，进行发电机组过速保护设计也逐渐成为水电站建设发展中研究和关注的重点，对于水电站运行建设有着非常重要的作用和影响。下文将在对于机械液压过速保护系统的特征以及工作原理分析基础上，结合其保护作用，对于机械液压过速保护系统在水电站中的应用实现以及注意事项进行分析研究。

一、机械液压过速保护系统及其工作原理分析

机械液压过速保护系统作为实现发电机组运行保护的一种常见系统，在实际中的应用实现相对比较多。通常情况下，机械液压过速保护系统主要由离心探测器以及切换阀、脱扣器、机械开关阀等四个结构部分组成，在实际应用中，机械液压过速保护系统中的离心探测器主要安装设置在所保护发电机组的大型旋转轴上，以实现对于发电机组运转速度的监测，如果发电机组的运行速度处于正常状态，那么机械液压过速保护系统中的离心探测器中的弹簧通过对于发电机组运行造成的离心力进行控制克服，并对于离心探测器在发电机组旋转大轴上的位置进行保持，一般情况下，处于这种条件状态下的机械液压过速保护系统还未被激活。如果机械液压过速保护系统离心探测器所监测到的发电机组运行速度呈现上升变化并且超过预定值时，离心探测器中的弹簧将不能够对于发电机组运行所造成的离心力进行克服抵销，在这种情况下离心力作用将会导致离心探测器发生位移变化，同时带动柱塞对于切换阀产生撞击作用，以对于机械液压过速保护系统的保护作用进行激活，使机械液压过速保护系统中的切换阀所处状态发生变化，促使压力油发生流动在事故配压阀两侧形成相应的压力差，以促使事故配压阀向着压力作用比较小的一侧进行变化移动，使压力油能够继续流动进入导叶接力器，以触动导叶接力器的开关，使导叶关闭同时进行电气回路启动，实现水电站闸门切断关闭，以停止发电机组的运行。在进行水电站发电机组过速保护中，机械液压过速保护系统在通过上述方式实现发电机组过速运行保护同时，还能够通过保护系统内部的电气接点导通，对于水电站运行控制中心进行事故停机信号的报警发送，以保证对于事故问题的及时维修处理。

总之，机械液压过速保护系统作为进行大型机械设备过速保护应用实现的重要系统，在实际保护应用中主要是借助压力油实现系统过速保护的操作控制，能够有效避免电力作用对于系统保护的影响，即使在电力能源中断的情况下，也能够实现系统的过速保护功能作用，对于水电站发电机组的过速运行进行保护，对于避免水电站发电机组由于过速运行产生的飞逸事故有很好的避免控制，有利于实现发电机组安全运行有效保障。

二、机械液压过速保护系统的保护作用分析

机械液压过速保护系统在水电站中的应用实现，主要体现在对于水电站发电机组过速运行的保护上。通常情况下，水电站发电运行中，发电机组作为实现水电站发电运行的重要机组设备，在水电站发电运行中具有非常重要的地位作用和影响。在水电站发电运行中，由于发电机组本身的结构比较复杂，运行应用中一旦发生故障问题，不仅会对于水电站的正常工作运行造成不利影响，而且如果对于发电机组的故障问题处理不及时，还会造成发电机组飞逸事故以及相关问题的发生，对于水电站的发电运行造成极大的不利影响和损失。针对这种情况，在水电站规划建设中，将机械液压过速保护系统应用于水电站的规划建设中，对于水电站发电机组的工作运行进行监测保护，以保证水电站的安全稳定工作运行已经成为水电站建设发展中研究和关注的重要内容。

一般情况下，水电站发电机组在工作运行过程中，主要通过调速器对于发电机组的工作运行速度进行调节控制，如果调速器出现故障问题不能够对于发电机组的运行速度进行及时调节与控制时，发电机组中的转速测量装置就会通过对于发电机组运行的监测，向机械液压过速保护系统进行相应的信号传输，并由保护系统启动相关保护措施，实现对于发电机组过速运行的保护。结合当前我国水电站发电机组运行保护实际情况，电气过速保护应用相对较多，但是由于对于电力的依赖性比较大，在供电中断状态下不能够实现发电机组的运行保护，对于水电站安全稳定工作运行的保障性相对较差，而机械液压过速保护系统不仅结构简单、运行操作以及维护比较方便，并且不需要借助电力作用就能够实现发电机组的运行保护，具有较为突出的作用优势，在水电站运行安全的保障应用中作用比较突出。

三、机械液压过速保护系统在我国水电站中的应用分析

1 机械液压过速保护系统在水电站中的应用分析

结合上述对于机械液压过速保护系统及其工作原理、保护作用等的分析研究，在水电站发电机组运行保护中机械液压过速保护系统具有较为突出的作用优势，并且应用价值也相对比较高。在我国水电站的规划建设中，为了实现水电站发电机组的运行保护，早期对于水电站发电机组的运行监测，多是借助电力驱动设备与装置实现的，通过在水电站发电机组中进行电力驱动的运行监测装置安装应用，实现对于发电机组的工作运行状态监测与保护，这种保护方式由于受到监测装置的影响，不仅运行监测的准确性比较低，并且在电力设备发生故障问题时不能够进行报警处理，同时也会影响到过速保护的保护实施，具有较为突出的应用制约和局限性。针对这种情况，随着机械化水平的提升以及水电站建设发展中对于设备运行保护要求的不断提升，为克服传统过速保护系统在实际保护应用中的局限性，机械液压过速保护系统作为一种新的保护方式，在水电站发电机组运行保护中逐渐被提出并进行应用。

与传统的水电站过速保护系统相比，机械液压过速保护系统在保护应用中不仅可靠性稳定性更为突出，并且系统本身的设计合理性以及应用优势也比较显著，能够实现电力供应中断环境下发电机组过速运行的保护实施，在水电站发电机组过速保护中的作用优势比较突出，并且随着社会经济以及水电站建设发展需求的提升，在水电站发电机组运行保护中的应用实现越来越多，保护技术也得到了很大的发展提升。比如，在我国某水电站的规划设计中，对于水电站发电机组的运行保护就采用了常规过速保护与机械液压过速保护系统相结合的保护方式，并将机械液压保护作为水电站发电机组运行保护的最终保护，在发电机组运行保障中起到了积极作用和重要意义。

2 机械液压过速保护系统在水电站应用中的注意事项

结合上述对于机械液压过速保护系统特征优势以及在水电站中应用的分析，在进行机械液压过速保护系统的安装应用中，为保证其安装应用效果，需要对于系统的安装细节进行控制，以避免应用中问题的发生，影响其应用质量和效果。

首先，在进行机械液压过速保护系统中的离心探测器以及柱塞、切换阀等结构的安装中，注意对每个结构之间的安装距离进行合理控制，严格按照相应的安装标准，保证各结构安装位置以及距离与相关要求一致，以对于机械液压过速保护系统在发电机组运行中保护作用进行保证，使系统中的离心探测器能够在发电机组高速运转情况下实现切换器的触发转换，以对于发电机组运行进行保护。

其次，在进行发电机组运行保护中，由于不同类型的发电机组其在实际工作中的运行速度之间也存在着一定的差别，针对这种情况，如果发电机组的额定转速比较低，运行过程中所产生的离心作用也就相对比较小，不能够对于保护系统离心探测器弹簧的作用力进行克服，实现相应的运行保护，因此，在进行保护系统的离心探测器安装中应注意结合这种情况，选择合适的安装位置，以保证对于发电机组的运行保护。

最后，在完成对于机械液压过速保护系统的安装调试后，应注意进行无水状态下的模拟运行，以保证系统中各个结构的工作运行正常，在水电站发电机组运行保护中能够充分发挥相应的保护作用。此外，在机械液压过速保护启动运行后，需要通过人工方式使系统返回正常状态，以实现发电机组的运行保护。