CN201080891Y - 防止水力发电站出现飞逸转速的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及防止水力发电站出现飞逸转速的装置，包括设在箱体内的控制电路和充电电路，其特征在于：设在电站配电屏的万能开关上的辅助常闭接点LKF，与控制电路连接；蓄电池与箱体内的充电电路的输出端连接，并与箱体内的控制电路连接；开/关水电动机与箱体内的控制电路连接；在开/关水电动机的输出端与水轮机的手动开/关水盘之间设有链轮传动组件；设在水轮机的手动开/关水盘处的第一止位开关ZWK1，与箱体内的控制电路连接。本实用新型具有以下优点：有效地控制了发电机组飞车(飞逸转速)，确保发了发电机和水轮机的安全；减少了值班人员，减轻了劳动强度，经济效益显著提高。

Description

防止水力发电站出现飞逸转速的装置

技术领域

本实用新型涉及电站安全设备，具体涉及一种防止水力发电站出现飞逸转速的装置，特别适用于中小型水力发电站。

背景技术

中小型水力发电站都建造在偏僻的山区，与电网并网的线路长，线路的维护、管理、质量差，线路一遇雷雨或其它障碍经常跳闸。一旦跳闸，发电机与电网就解列，发电机组由于能量无法输出到电网上，而水能输入没有终止，发电机组只有提高转速来平衡能量，这种转速叫“飞逸转速”(通常叫“飞车”)。出现“飞逸转速”，很容易打烂发电机组。如果发电机组一旦与电网解列，就自动关掉水轮机的水，使发电机组终断输入能量，就解决了飞逸转速，确保了机组安全。而中小型水力发电站一般都是多台机组，每台机组至少二人值班。每时每刻发电机组都不能离人，因为电网出事的时间无法确定，只要一出事发电机就与电网解列。一旦解列值班员必须立即关水，否则，造成发电机组的“飞逸转速”，后果不堪设想。要解决这一问题必须是自动关水，切断输入发电机组的能量。

发明内容

为了解决发电机组的飞逸转速，确保机组安全，本实用新型提供一种防止水力发电站出现飞逸转速的装置，它能在发电机组与电网解列后，立即自动接通备与蓄电池连接的电动机，立即自动关水；自动报警；自动接通事故照明；避免损坏水轮机或发电机组。

本实用新型所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，包括箱体、设在箱体内的控制电路和充电电路，充电电路的输入端与交流电源连接，其特征在于：设在电站配电屏的万能开关上的辅助常闭接点LKF，通过导线与箱体内的控制电路连接；

设在箱体外的蓄电池通过导线与箱体内的充电电路的输出端连接，并与箱体内的控制电路连接；

设在箱体外的开/关水电动机，通过导线与箱体内的控制电路连接；在开/关水电动机的输出端与水轮机的手动开/关水盘之间设有链轮传动组件；

设在水轮机的手动开/关水盘处的第一止位开关ZWK1，通过导线与箱体内的控制电路连接。

开/关水电动机在得到关水指令后，关水就实现了。水轮机在水关完后，必须停止关水。如不停止会损坏水轮机或电动机。因水轮机和开/关水电动机的贯性，必须提前停止关水，不然同样会损坏水轮机或开/关水电动机。如水未关完就停止关水功能，又起不到关水作用。人为控制不可能配合到适位置。为了解决这一问题在控制电路中加装了第一止位开关ZWK1，它可以将关水调整到合适位置，即达到了发电机组与电力系统解列后，既切断能量的作用，又不损坏水轮机或发电机。

所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，还包括设在箱体内的音响照明电路，该音响照明电路通过导线与箱体内的控制电路和箱体外的蓄电池连接。

所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，还包括设在电站配电屏的并网开关STK、并网开水按钮AN2和并网关水按钮AN4，分别通过导线与箱体内的控制电路连接。当与电网并网时，只需在配电屏上按并网开水、并网关水按扭就能调节发电机组转速，轻松并网。零距离的观察配电屏仪表，便于调控。克服了原机械手动调水必须两人操作的毛病。因并网位置与机械调水操作盘有距离，加之发电机组的噪音使说话听不清楚，只能用打手势的方法指挥水轮机操作人员调水，才能与电网并网。

所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其特征在于：还包括设在水轮机的调节开水按钮AN1和调节关水按钮AN3，分别通过导线与箱体内的控制电路连接。水轮机上安装调节开水和关水的按钮。在正常运行时，只要点击相应的按钮。就能将水轮机的水量开闭到最佳位置。释放开水和关水按钮，开水和关水现象终止。

所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，在电站配电屏上设有继电器YJA、YJB和YJC，其一端与电网连接，另一端与设在箱体内的控制电路连接。其作用与配电屏的万能开关上的辅助常闭接点LKF相同，当电站与电网解列后，将停电信号传递给控制电路。本实用新型采用了双重保护的方法，使控制进一步可靠。

所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其控制电路包括直流电源开关ZDK、继电器1ZJ、2ZJ和3ZJ，直流电源开关ZDK设在箱体的面板上。

所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其充电电路包括变压器B，变压器B的输入端与220V交流电源连接，变压器B的输出端与整流电路连接，设在箱体的面板上的交流电源开关JK、交流电源保险RSP、交流电源指示灯HD、充电电压调节旋钮DT、电压表开关ZK和电压表V分别与充电电路连接。

所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其音响照明电路包括继电器4ZJ、第二止位开关ZWK2。设在箱体的面板上的音响照明开关SBK和试验按钮AN5分别与音响照明电路连接；设在箱体外的蜂鸣器FMQ和照明灯ZM与音响照明电路和控制电路连接。自动关水后，蜂鸣器自动报警，通知值班人员现已跳闸，并自动接通事故照明，使工作现场有足够的照明，处理事故。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：电力系统失压和万能开关跳闸后，立即自动关水(原水轮机手动关水装置保留)，确保发了发电机和水轮机的安全，减少了值班人员，经济效益显著提高。如二台发电机组，不到2年值班人员工资即可收回投资；就重庆江津市小月水力发电站为例，两台320KW发电机，按编制至少16名值班员，现只有4名值班员。减少了12人。有效地控制了发电机组飞车(飞逸转速)。大大提高了设备安全，减轻了值班人员的劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理框图。

图2是控制电路图。

图3是充电电路图。

图4是音响照明电路图。

图5是电压继电器电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

参见图1、图2和图3，本实用新型所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，包括箱体1、设在箱体内的控制电路和充电电路，充电电路的输入端与交流电源连接；设在电站配电屏的DWK15万能开关2上的辅助常闭接点LKF，通过导线与箱体1内的控制电路连接；设在箱体1外的蓄电池3通过导线与箱体内的充电电路的输出端连接，并与箱体内的控制电路连接；设在箱体外的开/关水电动机4，通过导线与箱体内的控制电路连接；在开/关水电动机4的输出端与水轮机5的手动开/关水盘6之间设有链轮传动组件7；水轮机5与发电机组F连接，发电机组F与电站配电屏连接；设在水轮机5的手动开/关水盘6处的第一止位开关ZWK1，通过导线与箱体内的控制电路连接。

防止水力发电站出现飞逸转速的装置，还包括设在箱体内的音响照明电路，该音响照明电路通过导线与箱体内的控制电路和箱体外的蓄电池3连接；还包括设在电站配电屏的并网开关STK、并车网水按钮AN2和并网关水按钮AN4，分别通过导线与箱体内的控制电路连接；还包括设在水轮机5上的调节开水按钮AN1和调节关水按钮AN3，分别通过导线与箱体内的控制电路连接。

所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，在电站配电屏上设有继电器YJA、YJB和YJC，其一端与电网连接，另一端与设在箱体内的控制电路连接。

本装置的控制电路包括直流电源开关ZDK、继电器1ZJ、2ZJ和3ZJ，直流电源开关ZDK设在箱体的面板1-1上。

本装置的充电电路包括变压器B，变压器B的输入端与220V交流电源连接，变压器B的输出端与整流电路连接，设在箱体的面板1-1上的交流电源开关JK、交流电源保险RSP、交流电源指示灯HD、充电电压调节旋钮DT、电压表开关ZK和电压表V分别与充电电路连接。

本装置的音响照明电路包括继电器4ZJ、第二止位开关ZWK2、设在箱体的面板1-1上的音响照明开关SBK和试验按钮AN5分别与音响照明电路连接；设在箱体外的蜂鸣器FMQ和照明灯ZM与音响照明电路和控制电路连接。

当发电机组8一旦与电网解列时，DWK15万能开关2跳闸。连在DWK15万能开关上的辅助常闭接点LKF闭合，接通导线119和123；同时电压继电器YJA、YJB和YJC失电，电压继电器同样接通导线119和123。蓄电池3的正极101经导线103、109、并网开关STK2到导线123，再经YJA1、YJB1、YJC1、LKF够成的并联回路到导线119，经继电器2ZJ1常闭接点、继电器3ZJ线圈、第一止位开关ZWK1、导线206到蓄电池3的负极202。继电器3ZJ1、3ZJ2分别接通开/关水电动机4的正极和负极，电动机立即顺转关水。

当水关完时，水轮机5的手动开/关水盘6触动ZWK关断第一止位开关ZWK1，接通第二止位开关ZWK2，开/关水电动机4断电，完成自动关水功能。

水轮机5在关水过程中有机械惯性，如将水全部关完后第一止位开关ZWK1才断开，机械惯性将水轮机喷嘴卡得太死，造成开水非常困难，因此将第一止位开关ZWK1调到适当提前断开的位置，使水轮机刚好关完水。

当电网来电后，合上配电屏上的JK开关，这时箱体1的面板1-1上的交流电源指示灯HD发光。合上直流电压表开关ZK，直流电压表V指示在24V的位置，如电压过高或过低，调整充电电压调节旋钮DT(高、中、低)，使直流电压正常。将音响照明开关SBK放在中间位置。合上直流总开关ZDK，这时继电器1ZJ带电1ZJ1和1ZJ2接通导线109和206，使导线109和206带电。

将配电屏上的并网开关STK放在并网位置，点击配电屏上的并网开水按钮AN2。与蓄电池正极连接的导线109经AN2到导线113，经继电器3ZJ3常闭接点到导线115，经2ZJ，到电源负极。2ZJ带电。109正极经2ZJ2到111，经电动机，到107，经2ZJ3到导线206回到蓄电池的负极连接。开/关水电动机4反转开水。释放AN2，开水停止。发电机组开始运转。如转速不够再次点击AN2，电路动作同上。

如转速过高点击配电屏上的并车关水按扭AN4。蓄电池正极连接的导线109经AN4到导线119，经继电器2ZJ1常闭接点到导线117，经继电器3ZJ，到导线121，导线121经并车开关STK1到导线206，回到蓄电池的负极，继电器3ZJ带电。

蓄电池正极连接的导线109经继电器3ZJ1到导线107，导线107经开/关水电动机4到导线111，导线111经继电器3ZJ2，到导线206回到蓄电池的负极。开/关水电动机顺转关水。释放AN4，关水停止。如转速还高再次点击AN4，电路动作同上。

经以上开水，关水，反复调整机组转速，使发电机组与电网同步时就可以与电网并网了。

并网成功后，将并网开关STK拨到运行位置，使两套自动关水保护投入运行。然后调整开水，关水按钮(AN1，AN2，AN3，AN4)均可。使发电机组出力达到满意的运行效果。再将音响照明开关SBK拨到投运位置。按一下试验按扭AN5，音响报警，照明灯亮，全部启动完毕。

正常运行的发电机组一旦与电网解列后，第一止位开关ZWK1断开，第二止位开关ZWK2接通。蓄电池正极301(+12V)经音响照明开关SBK1，到导线303，经第二止位开关ZWK2，到导线305，经继电器4ZJ到蓄电池的正极101(+24V)，4ZJ带电启动。

蓄电池的正极301，经继电器4ZJ1到导线307，经蜂鸣器FMQ到导线109(+24V)，使蜂鸣器发音。同时蓄电池正极301，经继电器4ZJ2到导线309，经照明灯ZM到导线109(+24V)，使照明灯发亮。

为了检验事故音响和照明状况，装了试验按钮，当按下试验按钮AN5时，蓄电池的正极301(+12V)，经音响照明开关SBK1，到导线303，经试验按钮AN5，到导线305，经继电器4ZJ到蓄电池的正极101(+24V)，继电器4ZJ带电动作。蓄电池的正极301(+12V)，经继电器4ZJ1到导线307，经蜂鸣器FMQ，使蜂鸣器发音。同时蓄电池的正极301(+12V)，经继电器4ZJ2到导线309，经照明灯ZM，使照明灯发亮。当松开试验按钮AN5时，事故音响和照明恢复平静。夜间将SBK开关拨到照明位置，蜂鸣器FMQ不发音。

Claims (8)

1.防止水力发电站出现飞逸转速的装置，包括箱体(1)、设在箱体内的控制电路和充电电路，充电电路的输入端与交流电源连接，其特征在于：

设在电站配电屏的万能开关(2)上的辅助常闭接点LKF，通过导线与箱体(1)内的控制电路连接；

设在箱体(1)外的蓄电池(3)通过导线与箱体(1)内的充电电路的输出端连接，并与箱体(1)内的控制电路连接；

设在箱体(1)外的开/关水电动机(4)，通过导线与箱体(1)内的控制电路连接；在开/关水电动机(4)的输出端与水轮机(5)的手动开/关水盘(6)之间设有链轮传动组件(7)；

设在水轮机(5)的手动开/关水盘(6)处的第一止位开关ZWK1，通过导线与箱体(1)内的控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其特征在于：还包括设在箱体(1)内的音响照明电路，该音响照明电路通过导线与箱体(1)内的控制电路和箱体(1)外的蓄电池(3)连接。

3.根据权利要求1或2所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其特征在于：还包括设在电站配电屏的并网开关STK、并网开水按钮AN2和并网关水按钮AN4，分别通过导线与箱体(1)内的控制电路连接。

4.根据权利要求1或2所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其特征在于：还包括设在水轮机(5)的调节开水按钮AN1和调节关水按钮AN3，分别通过导线与箱体(1)内的控制电路连接。

5.根据权利要求1或2所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其特征在于：在电站配电屏上设有继电器YJA、YJB和YJC，其一端与电网连接，另一端与设在箱体(1)内的控制电路连接。

6.根据权利要求1或2所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其特征在于：控制电路包括直流电源开关ZDK、继电器1ZJ、2ZJ和3ZJ，直流电源开关ZDK设在箱体(1)的面板(1-1)上。

7.根据权利要求1或2所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其特征在于：充电电路包括变压器B，变压器B的输入端与220V交流电源连接，变压器B的输出端与整流电路连接，设在箱体(1)的面板(1-1)上的交流电源开关JK、交流电源保险RSP、交流电源指示灯HD、充电电压调节旋钮DT、电压表开关ZK和电压表V分别与充电电路连接。

8.根据权利要求1或2所述的防止水力发电站出现飞逸转速的装置，其特征在于：音响照明电路包括继电器4ZJ、第二止位开关ZWK2、设在箱体(1)的面板(1-1)上的音响照明开关SBK和试验按钮AN5分别与音响照明电路连接；设在箱体(1)外的蜂鸣器FMQ和照明灯ZM与音响照明电路和控制电路连接。

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