农村水电站机组过速保护

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1、农村水电站机组过速保护摘要：为了改善农村水电站的运行条件，防止因“飞车”及过电压等事故所造成的损失，同时也减轻运行人员的劳动强度，笔者向读者介绍水电阻过速保护装置。关键词：农村水电站机组过速保护　1　水电阻容量的确定　　根据已设置了水电阻的农村水电站实际运行经验，以及水轮机调保计算标准(要求小型机组在甩100％负荷时，机组的速率上升β值必须小于或等于60％)进行分析计算，可知当水轮机导水叶(或针阀)由全开位置，关闭至空载开启位置，其操作时间控制在25～30s(手动操作)以内时，水电阻必须能够吸收机组额定功率的

2、60％才能满足要求。也就是说，水电阻的容量可按机组额定容量的60％进行选定。　　2　水电阻的构成　　水电阻装置是由电极、水池、水、电压互感器、过电压继电器、中间继电器、交流接触器和用来固定电极的绝缘板等构成。电极多采用扁钢、铝排或镀锌钢管制成。电极应作等边三角形布置固定在绝缘板上，垂直插入水中。　　3　水池容积的确定　　水池容积的确定，是根据池中的水在吸收机组额定功率的60％后，其温度上升不应大于某一极限值所需要的水量(一般考虑水电阻投运时间为8min)，再加水池边墙的安全高度和电极对水池墙壁的电气安全距离等

3、三个因素来确定。　　①水电阻水量的确定　　水池中的水量最小值计算公式：(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　(1)式中　G——水池中应有的水量最小值，kg；　　　Pn——机组额定功率，k3　　　　　　　　　　　　　　　　　(2)　4　电极尺寸的确定　　为了便于布置和调整，电极长度不宜过大，一般以40～100cm为佳，最长不宜大于120cm。还必须经过现场实际调试，以水电阻能够安全运行且能吸收机组额定功率的60％时的各项试验数据为准，最后确定电极的应有面积。　　电极的间距也不宜过大。若过大时将会使电极应具有的

4、有效面积S增大，将导致水电阻的总造价上升。但是若选得过小，有可能会引起相间短路事故发生。一般可在3～5cm的范围内选取为好。　　对于单机容量大于100kW以上的农村水电站，可根据电站的具体情况，分别采用2～4组材质、断面尺寸、长度等均相同的电极。将各组电极中的同名相电极进行并联后引出，接至发电机引出母线的相应相上。这样便可使各组电极应具备的有效面积，减小为采用一组电极时的1/2～1/4。采用多组电极的布置形式，其水池的实际容积须作相应的适当扩大。若有必要也可在池中加入适量的食盐，以增大水电阻吸收功率的能力。在

5、池中加入食盐后将使电阻率大为下降，为防止电极间可能发生短路事故，所以对电极之间的距离必须重新进行调试。再就是加入食盐后将大大增加对电极的腐蚀作用，会大量缩短电极使用寿命。　　5　水电阻的投入　　因为农村水电站的单机容量都较小，所以水电阻可以直接接至发电机出口母线上(即发电机主控开关与发电机出线端子之间)。采用过电压继电器作检测元件(其整定动作电压为1．2Un)，即当甩负荷(或其他原因)引起发电机端电压上升至其额定电压的12倍(即480V)时，过电压继电器动作，其动合触点闭合，启动中间继电器，使中间继电器的动

6、合触点闭合，交流接触器的线圈得电而启动，使水电阻自动投入。防止了机组飞逸过速事故的发生。接线原理如图1。图1　水电阻接线原理图　　在此有一点要指出，若发电机主控开关(自动空气开关)跳闸，联锁使灭磁开关也动作对发电机进行灭磁，水电阻在此类机组上起不到防止机组飞逸的保护作用，必须另外采取其他措施来防止机组过速事故的发生。