蹇家湾水电站发电机出口开关柜控制回路的技改应用

第4期(总第97期) 中国水能及电气化 (7) 2013年4月 家湾水电站发电机出口开关柜控制 回路的技改应用 匡定学 刘 飞 (重庆巴山水电开发有限公司，重庆405905) 摘要：本文根据蹇家湾水电站技术特点，对发电机组出现的非同期并列安全隐患作出分析，并进行有效技改， 通过技改防止了非同期合闸现象，提高了开关可靠安全性。 关键词：水电站；非同期并列；技改 中图分类号： 文献标识码：B 文章编号：1673013)04o，05905，in to he is 概述 蹇家湾水电站位于城口县下游约11水 电站为引水式地面厂房，电站总装机为213发电机型号为250，额定功率13组 由重庆市电力公司统一调度指挥。该水电站于2006 年010年12月正式并网发电，投入 商业运行。 2存在的安全隐患 蹇家湾电站2号发电机组在2012年一季度运行 中，多次出现非同期并列(不是长期性的故障，时有 时无)。初步判断是：由于2号机出口断路器操作机 械不可靠，造成第一次同期合闸不成功，保护合闸回 收稿日期：201211者简介：匡定学，男，助理工程师，主要从事水电技术专责方面的工作。636 验交流 上的开关储能后，开关继续 执行合闸命令(此时已不在同期点)，从而发生非同 期合闸事故(机组产生剧烈振动，开关发出很大的响 声，同时保护动作)。第二次(非同期)合闸启动了 继电保护，因此，没有再发生第三次及更多次数的非 同期合闸事故。 如果上述安全隐患不解决，发电机组非同期合闸 时，将产生较大的冲击电流和电磁转矩，冲击电流将 对发电机定子端部绕组产生强大的应力；电磁转矩将 对轴系统产生强大的扭应力，使轴系统扭振形成疲劳 损耗，缩短有效使用寿命，重则大轴断裂，导致此机 组不能正常开机运行。 3技改的必要性 通过分析，出现非同期合闸是因为出口开关出现 了两次合闸，第一次同期合闸不到位跳闸， 闸保持)继电器自保持，待断路器储能完毕(约 7s)，又进行第二次合闸，此时机组与系统已经远离 同期点，因此，第二次是非同期合闸。如果继电保护 不启动，断路器还会多次进行储能并出现非同期合闸 过程。发电机非同期并网，其后果及危害十分巨大， 在断路器工作可靠性不能保证100的情况下，改造 断路器二次控制回路，防止断路器发生第二次合闸， 对保护发电设备的安全十分迫切，并且意义重大。 4技改方案 (1)当同期装置发出合闸命令后，让断路器始 终只有一次同期合闸的机会，而限制其只有一次机会 的条件，采取时间限制比较容易实现。在断路器控制 回路中加装一个时间元件(可选用较为精准的时间继 电器)，设定其时限大于监控系统合闸命令延时、小 于断路器储能时间即可。 发电机出口断路器技改前控制回路图见图1。 图1技改前控制回路图 (2)为了实现技改目的，在出口开关合闸线圈 回路串入时间继电器(2，精确度为002s) 的时间继电器延时断开接点时在出口开关合闸 锁 禁止操作 肋跳继电器 合 闸 至合闸机构箱 出 及防跳 口 回 跳闸位置继电器 路 现地合闸 现地跳闸 合闸位置继电器 跳 闸 出 至跳闸机构箱 口 线圈上并联时间继电器线圈(见图2的绿色方框部 分)，设置时限为4s。 控制原理：当出口开关合闸回路接通时，时间继 7 经验交流 器线圈及其常闭接点同时带电，正常执行合闸命 令；当合闸不成功，4须 保证在断路器储能完成之前)，其接点断 合闸控制回路，使闸保持)继电器自保持复 归后，复归后时间继电器失电，接点待 监控系统开出第二次合闸命令，保持回路接通状态。 从而保证监控系统发出一道合闸命令只合闸一次。 闸保持)继电器自保持。 5运行试验 图2技改后控制回路图 在开机前将开关推至试验位，用继保仪输入摸拟 同期信号给同期装置，开关同期合闸，测试开关没有 多次合闸。经多次重复试验发现，开关运行正常。在 2012年下半年实际生产运行中，未再出现类似非同 期合闸现象。 48 结语 力 压 异常 异 禁止跳 常 异常 锁 禁止操作 继电器 合 至 机构箱 及防跳 口 回 跳 位置继自器 路 现地合 现地跳 跳 合 位置继自器