純機械液壓過速保護是水電站發電機最重要的防過速飛逸保護之一。
機械液壓過速保護裝置主要由過速探測器、過速保護器組成,是大型旋轉電機的純機械無源過速保護裝置,可用作水輪發電機組的過速保護。當水輪發電機發生過速事故,轉速升高到過速保護設定值,且由于此時的轉速信号裝置或電源系統、調速系統等發生故障,無法實現水輪發電機組的調速和停機,機械液壓過速保護裝置可利用油壓裝置油壓切換油路,通過液壓系統關閉軸流、混流、貫流式水輪發電機組的導葉機構或沖擊式水輪發電機組的折向器,實現機組停機,防止機組發生飛逸事故,确保水輪發電機的安全運行。
機械液壓過速保護裝置具有體積小、安裝調整方便、結構簡單,精度高、穩定性好,動作可靠等特點。 可與齒盤測速、事故配壓閥、分段關閉閥及調速器等組成機組的綜合保護系統。
下圖為機械液壓保護的過速撞擊頭,達到過速設定值時會彈出,接通水輪機調速器的接力器關閉腔,直接作用于快速停機。
安裝間隙應經過精确的調試整定,一般在2.5毫米以内。
三位四通閥,同時接到接力器油管的開腔、關腔和回油腔,事故時接通開腔和回油腔,同時向關腔注入壓力油,實現快速關閉停機。
機械液壓過速保護裝置由兩個分瓣圓環法蘭環抱裝在水機主軸上。當發電機正常運行時,機組轉動産生的離心力不足以克服撞擊頭(離心滑塊)彈簧的彈力,離心塊靜止不動,過速保護裝置處于正常狀态,三位四通機械液壓閥不會切換動作。
随着機組轉速升高,離心塊随機組轉動所産生的離心力增加,當離心塊的離心力大于彈簧彈力時,離心塊沿徑向向外滑動。當機組轉速升高到過速保護設定值時,離心塊彈出撞擊鎖扣,機械液壓閥切換油路,同時過速機械行程開關動作,輸出過速天關量信号供計算機監控用。機械液壓閥切換油路經由事故配壓分段關閉閥(軸流、混流、貫流機組)或液動配壓閥(沖擊式機組)液壓放大,迅速關閉軸流、混流、貫流式機組導葉接力器或沖擊式機組折向器,實現機組停機,防止飛逸事故發生。機組停機排除故障後,應手動将過速保護器棘輪複位,以備下次機組投入運行時使用。
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