发电机断水保护,断水信号从哪来?有没有误跳闸风险?

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发电机定冷水系统的作用是向发电机的定子线圈和引出线不间断的提供冷却水,防止定子线圈过热烧损,所以定冷水短时间内的中断都会造成发电机定子线圈严重的过热,严重时导致发电机烧损。因此,一般机组综合参考定子水压力、流量、温度,设置了完善的断水保护。

一般发电机断水保护并不是从流量开关取得的量,而是通过在发电机定冷水进出水端取得三个定子绕组进出水差压开关信号,采用硬接线接成三取二送到电气动作的。如下图所示:压差开关在系统中的位置

上图共有五个差压开关,其中:

第一个是定子绕组进出水压降高于正常运行压差0.035MPa时,差压开关闭合发出“定子线圈水压降高“报警;

第二个是定子绕组进出水压差值降低至2/3额定流量下的压差值时,压差开关闭合,发出定子绕组水流量低报警。

第三、四、五是定子绕组进出水压差值降低至1/2额定流量下的压差值时,三个压差开关闭合,3个信号按”三取二“逻辑运算后,作为发电机断水保护的信号源。

当发电机断水信号发出后,允许发电机100%额定电流运行5秒,如果5秒内流量不能恢复正常,发电机必须停机或2分钟内将电流降至额定电流的15%,但是这时还必须保证定冷水电导率小于1.5μs/cm。一般各厂逻辑都是断水信号发出30秒后发电机解列、灭磁、机组跳闸。

有的发电机还以定冷水出水温度做为断水保护判定,当定冷水出水温度达到85℃时,发出报警信号,应降低发电机出力。当出水温度达到90℃时,启动断水保护,发电机解列、灭磁、机组跳闸。

一般机组定冷水断水差压开关在系统的布置方式都如上图所示,三个差压开关高低压侧取样均由一组取样管分别从定子线圈进水信号管和定子线圈出水信号管引出。此布置方式存在一定的缺陷。珞璜电厂#5机组就曾经发生过定子冷却水断水保护误发导致机组跳闸事故。事故发生的主要原因就是该机组断水保护四个差压开关共用一组取样母管。由于停机检修后未进行取样管的冲洗检查,导致定子冷却水取样管路正压侧堵塞,同时流量低开关正压侧接头存在渗漏,造成四个差压开关测得差压值达到保护动作值,而发生断水保护机组误停机事故的发生。本厂也发生类似情况导致机组误跳闸事故。

如下图所示,正压侧管路堵塞或者总门关闭,那么不会影响正压侧取样管压力,因此压差开关能够正常运行,一旦总门后管路或阀门漏水,使正压侧信号管压力降低,那么断水保护即会动作。(机组停运后定冷水系统运行时层做过试验,关闭正压侧进水总门,对定冷水正压管压力无任何影响)

因此本厂对定冷水断水保护差压取样管进行了改造,改造后取样管系统如下图所示:

取消了取样的小母管,每个差压开关都从母管上接,取消取样母管总门。这样改造有如下优点:防止取样总门误关闭而不能发现导致断水误跳闸的可能,三个差压开关相互独立取样,发生取样管因为阻塞而使差压开关拒动的几率降低为原来的三分之一。

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