小型水電站幾個(gè)問題的解決方法
作者:韋康健
來源:廣西區(qū)天峨縣水利電業(yè)有限公司
評(píng)論: 更新日期:2008年05月09日
大多數(shù)小型水電站發(fā)電機(jī)機(jī)端出口電壓為0.4kV,采用整步表法或暗燈法并網(wǎng),在發(fā)電機(jī)機(jī)端空氣開關(guān)處設(shè)過流、速斷保護(hù)及利用空氣開關(guān)的欠壓脫扣器線圈作欠壓保護(hù),再?zèng)]有其他保護(hù)。電機(jī)采用手動(dòng)調(diào)速,而且這些電機(jī)在通過變電站與電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的線路中有沿線負(fù)荷。
1存在的問題
并網(wǎng)時(shí)很難把握好同期瞬間,沖擊電流大,導(dǎo)致電網(wǎng)及機(jī)組的劇烈振蕩,給電網(wǎng)及機(jī)組帶來嚴(yán)重的危害。
豐水期,由于某種原因,電站由并網(wǎng)運(yùn)行突然轉(zhuǎn)為脫網(wǎng)運(yùn)行。當(dāng)沿線負(fù)荷較輕時(shí)線路上用戶的電器將承受著較高的電壓,甚至有可能被燒毀。
枯水期,由于某種原因,電站由并網(wǎng)運(yùn)行突然轉(zhuǎn)為脫網(wǎng)運(yùn)行。當(dāng)無功功率缺額時(shí),電壓會(huì)降低,當(dāng)降到或者低于70%額定電壓時(shí),空氣開關(guān)失壓跳閘。當(dāng)出現(xiàn)有功功率缺額時(shí),線路上的電器,特別是電動(dòng)機(jī)在低壓下運(yùn)行,有可能造成損壞。
手動(dòng)開停機(jī)。滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),由于某種原因,機(jī)組本身空氣開關(guān)跳閘,關(guān)機(jī)不及時(shí),容易造成超速,致使引起機(jī)械損壞和絕緣損壞。
2解決問題的方法
2.1引入ZZB-5A自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)裝置
這種裝置是一種電子型集成控制儀器,動(dòng)作靈敏,結(jié)構(gòu)小巧,外形美觀,可與其他儀表安裝在同一配電屏上,電動(dòng)合閘都可以配套使用。
使用應(yīng)注意的問題如下。
采用DW10型電磁型合閘空氣開關(guān)或電動(dòng)合閘空氣開關(guān)的機(jī)組,從接到指令到完全合閘需要2.0~2.5s的時(shí)間,待開關(guān)合閘時(shí),同期瞬間已過,實(shí)際上是非同期并網(wǎng)操作。為此,在空氣開關(guān)的兩端并接交流接觸器的常開主觸點(diǎn),來實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確自動(dòng)并網(wǎng)。
采用DW15型電動(dòng)儲(chǔ)能合閘空氣開關(guān)的機(jī)組,由于開關(guān)合閘時(shí)間非常短,自動(dòng)準(zhǔn)同期ZZB-5A的出口可直接接到合閘線圈回路,實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)并網(wǎng)操作。
各電站還安裝一套暗燈裝置,通過監(jiān)視暗燈,當(dāng)接近并網(wǎng)條件時(shí),再投入自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置,這樣可有效地保護(hù)準(zhǔn)同期裝置,延長(zhǎng)其使用壽命。
2.2引入過壓保護(hù)裝置
每臺(tái)僅裝一個(gè)DY-34型電壓繼電器,此裝置接線簡(jiǎn)單,投資少。把電壓繼電器的兩對(duì)常閉接點(diǎn)并接后,再串入空氣開關(guān)的欠壓脫扣線圈回路中,并接兩對(duì)接點(diǎn)的目的是為了保證接點(diǎn)有足夠的容量。電壓正常時(shí),常閉接點(diǎn)閉合,空氣開關(guān)的欠壓脫扣器線圈通電,使空氣開關(guān)處于合閘狀態(tài);當(dāng)電壓達(dá)到或超過整定值時(shí),常閉接點(diǎn)打開,欠壓脫扣器線圈斷電,空氣開關(guān)跳閘,保護(hù)機(jī)組本身和沿線用戶電器。
2.3引入低頻保護(hù)裝置
低頻保護(hù)是針對(duì)電站脫網(wǎng)帶重負(fù)荷運(yùn)行引入的一種保護(hù),采用BDZ-B型低頻繼電器作為過流的后備保護(hù),其額定電壓為100V,額定頻率為50Hz,低頻整定范圍為49~46Hz。當(dāng)機(jī)組頻率下降或波動(dòng)到低于整定值時(shí),其一對(duì)常開接點(diǎn)閉合,發(fā)出跳閘信號(hào),作用于空氣開關(guān)的分勵(lì)脫扣線圈,使機(jī)組跳閘,停止向外供電,從而使機(jī)組本身及所供線路上的電動(dòng)機(jī)避免因低頻運(yùn)行帶來的損傷。
2.4引入水阻消能保護(hù)裝置
小型水電站的開停機(jī)大都為手動(dòng)型,當(dāng)機(jī)組空氣開關(guān)跳閘后,由于來不及及時(shí)關(guān)機(jī),機(jī)組將超速,由此帶來機(jī)組機(jī)械破壞,甚至危及人身安全。為解決此問題引入了水阻消能。
所謂水阻消能,即利用鹽溶液將發(fā)電機(jī)機(jī)端電源平衡短路,在鹽溶液的電解反應(yīng)過程中消耗能量。當(dāng)電解的鹽溶液消耗的電能基本與發(fā)電機(jī)輸出的電能相等時(shí),發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定,不產(chǎn)生超速,從而保護(hù)了發(fā)電機(jī)。
應(yīng)用水阻消能應(yīng)注意的問題如下。
按1m3鹽溶液配置150kW的出力來建造水阻池。
調(diào)節(jié)水阻鹽溶液濃度時(shí),應(yīng)以能消耗60%的機(jī)組出力為適度,不能調(diào)節(jié)為耗能等于或大于機(jī)組出力。
消能電極可布置為三角形或長(zhǎng)方形。一般情況下,為減少占地面積,且水阻池易于布置,常采用長(zhǎng)方形布置。長(zhǎng)方形布置形式需要四個(gè)電極,其兩端電極用導(dǎo)線于引出處連成一相,另外兩極各是一相,使三相耗能平衡。
3結(jié)束語
經(jīng)8年的運(yùn)行實(shí)踐檢驗(yàn),改造后的電站并網(wǎng)迅速、準(zhǔn)確,脫網(wǎng)運(yùn)行時(shí)無過壓、欠壓、低頻供電現(xiàn)象,甩負(fù)荷后,不出現(xiàn)超速,電站運(yùn)行穩(wěn)定、安全。