溪洛渡水电站115%25过速保护设计与实施方案.pdfVIP

中国水力发电工程学会信息化专委会、中国水力发电工程学会水电控制设备专委会·2014年学术交流会论文集 溪洛渡水电站11,5％过速保护设计与实施方案 田源泉、杨张斌、胡洪军、汪林 (溪洛渡水力发电厂，云南昭通，657300) 擅要：本文详细介绍了溪洛渡115％过速保护设计与实施情况。通过机组转速大于115％且主配不在关位为 主要判断条件，再加入机组并网态、导叶空载位置以下等信号进行必要闭锁，提高信号可靠性， 防止误动作。各条件满足后经过一个防误动延时模块后输出水轮机一级过速保护信号。并且文中 详细说明了防误动延时时问确定方式和主配不在关位微动开关最优安装与调整安装方法。 关键词：调速系统；115％过速；主配不在关位 1引言 对于水电厂而言，水轮机发电机组的过速事故的危害是巨大的。由于过速的时候巨大的离心 力会造成机组的震动、摆度急剧增大，甚至有可能会使得机组转动部分与固定部分碰撞，造成生 产设施和人员的严重损失。为了防止机组过速事故，溪洛渡水电站机组设置了三级过速保护。 1)一级过速为“机组转速大于115％额定转速且主配不在关位”。也就是说正常甩负荷情况 下，调速器通过动作主配使机组进入空转态。只有在转速大于115％且主配未正常动作的情况下， 监控系统通过动作事故配压阀来关闭导叶，实现二类机械事故停机。 2)二级过速为“机组转速大于145％额定转速”。该转速信号来自调速系统转速测量装置， 监控系统通过动作事故配压阀来关闭导叶，实现二类机械事故停机。 3)三级过速为“电气转速大于148％额定转速或纯机械过速装置动作(转速大于150％额定 转速)”，该信号直接触发监控系统一类机械事故停机，监控系统紧急落上游取水口快速门，并且 纯机械过速装置会通过液压装置动作事故配压阀来回关导叶。 由于机组在甩负荷的时候转速经常超过115％额定转速，主配压阀位移量小，主配不在关位 微动开关调整较困难，并且调速器通过PTD规律来调节主配压阀，这些因素导致一级过速保护出 现误动的可能性较大。为了确保机组甩负荷后一级过速信号可靠动作，溪洛渡水电站对一级过速 保护作了如下处理。 2溪洛渡水电站主配不在关位保护的触发逻辑 659 中国水力发电工程学会信息化专委会、中国水力发电工程学会水电控制设备专委会·2014年学术交流会论文集 如图1所示，由于机组在并网的状态下转速不可能超过11596，故转速信号闭锁非并网态可 大于115％、转速测量装置装置11596开关量动作三个条件任意一个满足，且机组不在并网状态时， 判机组转速大于115％额定转速。机组甩负荷过速后，调速器迅速将导叶关至空载开度以下，但 是主配受调速器PID规律控制，可能会在机组转速尚未降至115％Ne以下就不在关位了。因为导 叶在空载位置以下，此种情况不存在机组飞逸的危险，一级过速保护不应该动作，故加入导叶空 载位置以下条件来闭锁一级过速保护。只有在转速大于115％、主配不在关位、导叶开度空载以 上都满足后，再经过一个防误动作延时模块后才触发水轮机一级过速保护。 由于水轮发电机组正常运行时主配频繁调节导致主配不在关位信号在监控系统中频繁刷屏， 不利于运行人员监屏。故对该信号在监控系统中的报警库中用机组转速大于105％额定转速作闭 锁，也就是说主配不在关位信号在主配平时调节时不报警，只有在转速大于10596后才报警，这 样更有利于运行人员监屏。 h雨雨书丑面三纭圈 1 5s 图l溪洛渡水电站115％过速逻辑图 水轮机一级过速保护逻辑确定后，需要解决延时模块延时时间的确定和主配不在关位测量节 点的安装问题。下文将详细说明这两点。 3溪洛渡水电站主配不在关位防误动延时滤波时间的确定 由于甩负荷后主配受PID调节规律控制，导致一级过速保护信号误动作的可能性较大，在信 号的出口位置需要加一个延时滤波处理，延时时间过短将起不到消除误动的作用，而延时时间过 长则有可能使得该信号动作不及时或拒动。为了确定该延时时间，溪洛渡水电站选用了某次某台 机组甩700MW负荷试验数据作如了下分析，并参考三峡水电站长期运行经验时间，最终确定了主 配