机电工程师评职论文发表防止飞车的水电阻自动投切装置

　　摘要：没有装自动调速器的小型水电站，当机组出现事故及突然甩负荷，导致发电机出口空气开关跳闸时，机组转速会讯速升高引起飞车，飞车时不仅电气设备绝缘会遭到破坏，而且还会造成严重的机械事故。为防止机组飞车，设计了一套小型水电站防止飞车的水电阻自动投切装置。

　　关键词：机组飞车,水电阻,自动投切装置,机电工程师评职论文发表

　　平山县水能资源蕴藏量丰富，据有关部门统计可开发量达91700KW，现已开发水电站27座，总装机容量达24835KW。在已开发的水电站中，有15座水电站因为历史原因建设期间没有安装自动调速器，这些水电站在运行中若机组出现事故，如发电机产生过电流;机组突然甩负荷引起过电压，而使自动空气开关跳闸后，机组转速会讯速升高引起飞车，由于不能实现自动关机，只有靠值班员手动关机，根据经验手动关机机组飞车需要一定时间转速才能降下来。这不仅电气设备会被高压击穿，同时会造成严重的机械事故，给水电站造成巨大损失。

　　本人从事小型水电站管理、设计、运行已二十多年，根据积累的经验，设计了一套小型水电站防止飞车的水电阻自动投切装置。介绍如下，仅供参考。

　　一、水电阻装置控制原理

　　小型水电站防止飞车的水电阻自动投切装置具体控制原理见附图。

　　1、水电阻自动投切装置控制电源取自发电机出口电压，水轮发电机组开机并网前要首先看电源监视灯1YE是否有指示。若无指示，应检查熔断器1FU、是否熔断，只有1YE正常发光时，才可并网。

　　2、电站在并网运行时，发电机突然甩负荷将导致发电机端电压迅速升高，当电压超过过电压继电器YJ的整定值时，过电压继电器的常开触点YJ闭合，中间继电器ZJ线圈通电，中间继电器ZJ的常开触点ZJ闭合，常开触点ZJ闭合后，一路电铃PB发出警报，提醒值班人员注意;一路使发电机出口空气开关QA跳闸;一路接触器QC线圈通电，接触器常开触点QC闭合，水电阻R自动投入，吸收发电机容量，防止飞车及过电压事故发生。当电压下降一定值后，过电压继电器YJ返回，常开触点断开YJ断开，中间继电器ZJ线圈断电，中间继电器的常开触点ZJ断开，电铃解除。由于接触器QC有自保持触点，所以当中间继电器常开触点ZJ断开后，接触器QC线圈仍通电，水电阻继续投入，当机组转速及电压降至空载时，手动按按纽SB2，使接触器QC线圈断电，接触器常开触点QC断开，水电阻切除。机组维持在空载状态。

　　3、发电机在并网运行时，外界发生短路，当短路电流大于过电流继电器整定值时，过流继电器KA线圈通电，过流继电器的常开触点KA闭合，中间继电器ZJ线圈通电，中间继电器ZJ的常开触点ZJ闭合，常开触点ZJ闭合后，一路电铃PB发出警报，提醒值班人员注意;一路使发电机出口空气开关QA跳闸;一路接触器QC线圈通电，接触器常开触点QC闭合，水电阻R自动投入，吸收发电机容量，同时值班人员应迅速手动关机，检查短路故障点。

　　4、机组紧急事故停机

　　当外部发生短路或发电机突然甩负荷引起过电压，若此时过电流继电器与过电压继电器均失灵时，发电机出口自动空气开关QA拒跳。值班人员可直接按按钮SB1直接投入水电阻R，同时手动跳开自动空气开关QA，并迅速手动关机。

　　二、定值确定

　　1、过电流继电器整定值可按发电机额定电流值的1.2倍调整动作值，过电压继电器整定值可按发电机1.4～1.5倍的额定电压调整动作值。

　　2、水电阻RW调整要合适，一般可按发电机带40%-50%负荷投入水电阻R后，发电机不飞车，且电压维持到80%额定电压为宜。

　　三、结论

　　采用上述防止飞车的水电阻自动投切装置，接线简单，操作灵活，运行可靠。此装置不仅防止了没有自动调速器的小型水电站飞车引起的过电压，而且也弥补了发电机没有装设过电压保护的缺陷。此装置宜在小型水电站中采用。