水電設計典型控制研究論文
摘要：為預防變電站聯(lián)絡(luò )線(xiàn)路上油斷路器的非規范操作、減少水電站壓力裝置自動(dòng)回路故障，分別采取在合閘回路中增設電壓繼電器觸點(diǎn)、在壓力自動(dòng)回路增設接觸器輔助接點(diǎn)的技術(shù)改進(jìn)措施，經(jīng)濟易行，提高了變電站聯(lián)絡(luò )線(xiàn)路、水電站機電設備安全運行的可靠性。
關(guān)鍵詞：小水電控制電路二次設計
�。弊冸娬韭�(lián)絡(luò )線(xiàn)路的油斷路器控制回路改進(jìn)
1.1典型合閘回路及缺陷
中小型變電站的聯(lián)絡(luò )線(xiàn)路兩側都裝設油斷路器。對于35KV、10KV油斷路器的控制，典型設計是在電站側裝設同期裝置，在變電站側只設普通合閘回路，普通合閘回路的原理如圖1所示：操作控制開(kāi)
關(guān)SA，其②-④觸點(diǎn)接通，經(jīng)過(guò)防跳繼電器的常閉觸點(diǎn)KM2和斷路器的常閉觸點(diǎn)DL，接通合閘接觸器線(xiàn)圈HO，使斷路器合閘。這種設計簡(jiǎn)潔，常為工程設計人員所采用。在具體操作中，按先合變電站側斷路器、再合對側斷路器的操作順序進(jìn)行。但在小水電系統網(wǎng)絡(luò )中，因受地形、容量等技術(shù)條件的限制，建設不甚規范，特別是有些聯(lián)絡(luò )線(xiàn)路上還接有負載，當出現某種故障造成變電站側油斷路器跳閘，此時(shí)的對側斷路器可能還在合閘位置，如要對聯(lián)絡(luò )線(xiàn)路進(jìn)行合閘，因不知對側是否有電，必須等到調度命令或接到匯報后才能進(jìn)行操作，加至有些地段通訊不暢，經(jīng)常耽誤時(shí)間，影響工農業(yè)生產(chǎn)用電；由于典型回路本身不能檢測線(xiàn)路是否有電壓，又無(wú)防范不規范操作的技術(shù)措施，如果誤操作SA發(fā)出合閘命令，就會(huì )造成非同期合閘事故，給人們生命財產(chǎn)帶來(lái)重大損失。
1.2改正后的合閘回路
為了防止事故的發(fā)生，對原典型合閘回路進(jìn)行了如下改進(jìn)（見(jiàn)圖1中虛線(xiàn)所示）：即在線(xiàn)路電壓互感器二次側增設一只電壓繼電器KV，用以檢測線(xiàn)路電壓，并將其常閉觸點(diǎn)KV１串入本站油開(kāi)關(guān)合閘回路中。當線(xiàn)路有電壓時(shí)，就是誤操作SA發(fā)出了合閘命令，因KV１觸點(diǎn)斷開(kāi)了合閘操作回路，無(wú)法啟動(dòng)合閘接觸器，達到了防止非同期合閘的目的。同時(shí)，考慮到聯(lián)絡(luò )線(xiàn)路的可靠性，在KV１觸點(diǎn)兩端設計并聯(lián)一連接片LP，以便該電壓繼電器檢修或需該線(xiàn)路供給變電站負荷時(shí)好操作。正常情況下，連接片LP處在斷開(kāi)位置。
還將電壓繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)KV２與合閘位置繼電器HWJ的常閉觸點(diǎn)（或跳閘位置繼電器TWJ的常開(kāi)觸點(diǎn)）串聯(lián)，以接通“線(xiàn)路有電壓”光字牌的信號回路，當斷路器在斷開(kāi)位置，線(xiàn)路有電壓，該光字牌亮，提醒運行人員不得進(jìn)行合閘操作。在信號回路中，串聯(lián)跳（合）閘位置繼電器觸點(diǎn)的作用是為了在該線(xiàn)路運行時(shí)斷開(kāi)光字牌，以免光字牌長(cháng)期帶電。電壓繼電器KV可選DJ—121型，繼電器校驗方法與其他電壓繼電器相同。
2水電站壓力裝置的控制回路改進(jìn)
2.1典型油壓裝置自動(dòng)回路及缺陷
調速器、高低壓氣機等是水電站中常見(jiàn)的壓力設備，在油（氣）裝置的.自動(dòng)回路中，一般采用電接點(diǎn)壓力表(如YX—150型)來(lái)反映油（氣）罐中壓力的變化，進(jìn)而控制油（氣）泵電機。壓力表上可設置上、下兩個(gè)值限，上限用紅針指示，下限用黃針指示，實(shí)際壓力值用黑針指示。油壓裝置自動(dòng)投入的動(dòng)作過(guò)程如圖2所示：
當壓力罐油壓降到壓力下限時(shí)，壓力表黑針與黃針接觸，即觸點(diǎn)YLJ１
閉合，使中間繼電器1KA動(dòng)作并自保持，因轉換開(kāi)關(guān)SA在自動(dòng)位置，其②-④觸點(diǎn)接通，啟動(dòng)接觸器KM，使電機接通電源，帶動(dòng)油泵向壓力罐打油，壓力逐漸上升，當到工作壓力值上限時(shí)，壓力表黑針與紅針接觸，即上限觸點(diǎn)YLJ２接通，使中間繼電器2KA動(dòng)作，斷開(kāi)1KA的自保持回路，油泵電機自動(dòng)停止工作。對于這種典型設計，壓力表的上、下限觸點(diǎn)一直串在控制回路中，并帶有相應負載，特別是在啟動(dòng)和停止過(guò)程中，壓力變化呈波動(dòng)狀態(tài)，使觸頭抖動(dòng)不已，無(wú)法可靠接觸，常常生火花，由于壓力罐補壓（氣）是通過(guò)自動(dòng)回路完成的經(jīng)常性的工作，壓力變化頻繁，使壓力表的觸頭接觸也相應頻繁，從開(kāi)始的產(chǎn)生火花，到逐漸燒壞觸頭（或觸頭粘連），繼而造成壓力罐壓力消失，嚴重影響了機組的安全運行。
2.2改進(jìn)后的控制回路
為了克服上述設計中存在的問(wèn)題,對典型電路進(jìn)行了如下改動(dòng)(見(jiàn)圖2中虛線(xiàn)所示):即在壓力下限回路中串聯(lián)一個(gè)接觸器KM的常閉輔助觸點(diǎn)KM1,當壓力罐壓力下降到壓力下限時(shí),壓力表下限觸頭YLJ1閉合,通過(guò)常閉輔助觸頭KM1起動(dòng)1KA并自保持,使接觸器動(dòng)作,啟動(dòng)油泵打油;盡管在油泵電機啟動(dòng)之初,壓力出現波動(dòng),YLJ1觸頭發(fā)生抖動(dòng),但由于在此回路中已串入了接觸器常閉觸頭KM1,接觸器動(dòng)作后立即斷開(kāi)了此回路,此時(shí)的下限觸頭無(wú)需承擔任何負載,避免了觸頭的燒壞;又在壓力上限回路中串聯(lián)了接觸器的常開(kāi)輔助觸頭KM2,當油壓力達到上限值時(shí),隨著(zhù)2KA的啟動(dòng),使接觸器失電返回,其常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM2立即斷開(kāi)壓力上限回路。不管在這個(gè)過(guò)程中壓力如何變化，壓力表的上、下限觸點(diǎn)YLJ1、YLJ2總在回路不帶負載的情況下抖動(dòng)，避免了負載過(guò)程中電火花對觸頭的損壞，提高了安全運行的可靠性，同時(shí)也減少了因油壓裝置失壓而造成的運行成本。
3應用效果
改進(jìn)后的油斷路器控制回路，首先應用在隆回縣小沙江變電站，他有35KV、10KV聯(lián)絡(luò )線(xiàn)路各2回。變電站在前五年的運行中，因受典型回路和運行條件局限，曾出現過(guò)幾起誤操作事故，后應用了改進(jìn)的合閘控制回路，再未出現此類(lèi)事故，起到了重要防范作用；隆回縣木瓜山電站自1994年以來(lái)將改進(jìn)后的壓力裝置自動(dòng)回路應用在四臺YT-600調速器運行中，以后從未出現因壓力表觸頭燒壞等問(wèn)題而導致調速器失壓的事故，運行情況一直良好。實(shí)施以上兩種改進(jìn)方案，簡(jiǎn)單易行，經(jīng)濟可靠，能較好地解決中小型變電站、水電站中的技術(shù)問(wèn)題，提高了變電站聯(lián)絡(luò )線(xiàn)路、水電站機電設備安全運行的可靠性。
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