发电机保护更新改造（精选7篇）
发电机保护更新改造 篇1
1 当前百色旧城更新改造中存在的问题
地域文化特征在我国社会的快速发展中逐渐被淡化, 很多城镇的传统建筑风格都没有被继承下来。百色历史悠久, 在我国范围内有着鲜明的地域文化特征, 是区分于其它地区的重要标志。由于文化特色具有抽象性, 必须依靠人们自觉传承才能流传下来, 成为后代的精神财富。在百色以往的旧城改造过程中, 缺乏对传统街区、人文风貌的保护, 原有的地方文化特色被破坏, 取而代之的是现代化的楼房建筑。以至于到现在, 只留下了少量保护得比较完整的古迹和古建筑。如何在旧城的更新改造中, 保护好原有的文化特色成为当前需要重点考虑的问题。
2 做好旧城更改的科学规划
2.1 旧城改造的规划原则
(1) 利用现代化的规划方法和理论。目前, 人们的地方文化特色保护意识逐渐增强, 国内外的很多城市在旧城改造中都积累下来了丰富的改造经验和技巧, 具有很强的借鉴性。同时, 也有一些不合理的改造案例, 需要对其进行认真的研究, 吸取教训, 避免犯同样的错误。总之, 在规划改造方案时, 要取长补短、兼收并蓄, 实行多层次、分类别的保护方案。
(2) 科学性和民主性。在进行改造规划时, 要建立起完善的规划决策体系, 采取公示制, 给公民提供多种参与投票决策的渠道, 结合公民的投票结果以及专家的论证, 提高决策的科学合理性。法国巴黎在城市改造中, 就尊重公民建议, 妥当的处理了保护、更新与发展之间的关系, 很多具有文化特色的建筑形式和文化形态都被完整的保留下来, 为城市后期的发展提供了强大的旅游资源和宝贵的物质及精神财富。
(3) 因地制宜。旧城的改造规划一定要因地制宜, 突出地方的文化特色, 但也要改变目前不合理的建筑格局, 为城市的后期发展提供更多的便利条件, 方便人为活动的进行。尤其要注意在改造中不能盲目的为了保护而忽略了该区域的经济条件和地理条件。
(4) 遵循可持续发展的原则。旧城的改造计划要和整个城市的发展规划结合起来, 体现一贯性、历史性和长远性、超前性等。避免规划过程中目光短浅, 导致后期出现频繁的设计变更, 增加改造成本。
2.2 改造更新和保护利用相结合
在现代城市的发展过程中, 旧城的改造和保护在很大程度上是相矛盾的。因此旧城的很多建筑格局、道路设施等都会对人们生活的便利性带来一定的影响, 而且很多老建筑虽然有一定的地方文化特色, 却不能再让人居住, 如不拆除就会占有宝贵的土地面积, 可如果拆除又会造成很大的文化资源流失。因此, 在旧城改造过程中要处理协调好两者的关系, 找准旧城规划的核心。对于一些文化特色留存比较好的旧城, 要坚持“整旧如故, 以存其真”的原则。
3 城镇旧城更新改造的建议
3.1 因地制宜探索旧城更新改造新模式
在城镇的旧城改造过程中, 要遵循可持续发展的原则, 并考虑到其经济性和整体性, 根据现有的经济条件科学合理的进行规划, 不能够盲目加大投资。在改造之前, 要对旧城区进行战略性的规划和研究, 对城区目前的土地使用率和建筑状况有详细的了解, 然后据此确定哪些建筑需要拆除和重建, 对于重点古建筑一定不能为了改造时的施工方便而大修大改, 需要工程专家通过认真讨论找出最合理的解决方案, 最大程度的保留建筑的完整性。对于道路交通、公共服务以及绿化空间等系统性设施进行统一的规划, 保证其整体协调性, 格调要和整个旧城区相统一, 不能看起来过于现代化。
3.2 政府科学规划, 引导市民充分参与
通过旧城改造能够提高土地的利用率, 并改善人民的居住环境。设计百色旧城区的改造规划图, 确定具体的区域以及改造目标, 如图1所示。确定百色市旧城改造的主要任务:第一, 改造旧城区的地下管网, 包括供水、排水、热力、燃气和电气等;第二, 对现有的街巷道路进行改造, 对于比较窄的路段进行加宽处理, 并从整体上进行罩面翻新, 完善路灯和垃圾箱等设施;第三, 提高旧城区的绿化面积。为了促进百色旅游经济的发展, 必须增强城市整体的美观性, 重视观赏性强的草木花卉。要还要考虑到百色市发展的总体规划、分区规划, 实现良好的衔接, 避免因为改造规划不合理而导致后期工程无法顺利开展。为了提高改造方案的民主性, 政府要鼓励市民积极提出改造建议, 对于合理的建议要积极采纳, 一些无法确定是否拆除的古建筑, 可以通过投票制来决定。
3.3 注重新技术和新材料的应用
在旧城改造中利用新兴技术手段能够提高工程质量和改造效率, RS (遥感技术) 是利用遥感器从空中探测地面物体的性质, 然后根据不同物体对波谱产生不同响应的原理, 来对地面上的各种物体进行识别。通常被用于城市大气污染检测、水体污染检测以及生态环境监测等。在旧城改造中, 利用RS技术能够绘制出城市当前的动态地形图, 这是进行改造规划设计的重要参考依据。
3.4 提高旧城区的文化品位
利用城镇的地方文化特色, 大力开发旅游业, 提高旧城区改造之后的文化品位。开展特色旅游, 将百色现有的地方文化特色和外界共享, 有利于提高外界对其保护的重视性。在一些建筑项目上融入当期的文化特色, 使其成为反映古镇历史、体现古镇生活和传统文化的窗口。
4 结束语
通过以上分析可以发现, 百色地方文化特色是城镇的重要文化和精神财富, 不能够为了发展而盲目拆除、改建, 需要加强规划设计方案的科学合理性, 在经济性和便利性的基础上最大程度的保留旧城区的原有文化, 并对其进行开发和利用。
参考文献
[1]钱林周.论特色小镇建设中特色建筑的重要性[J].中华民居.2013, (2) :43.
[2]宁雪.基于地域性城镇肌理保护的旧城更新研究[D].西南交通大学, 2015.
谈工人村的保护与更新及改造 篇2
关键词：工人村,保护,更新,改造
随着经济全球化进程的加速,自1990年以来,中国进入了一个以更新再开发为主的发展阶段,经济体制的改革和产业结构的调整,使我国城市发展的外部环境与内部环境都发生了深刻的改变。这一改变极大地影响了以煤炭、冶金等为主导产业的老工矿区,加上矿产资源的不可再生性以及近年来矿产开发强度的增大,我国20世纪60年代兴盛的国有矿山中有2/3正进入中晚期。很多工矿区因此面临发展的重重困难,从中引发了包括经济、社会及生态环境方面的一系列问题,其中突出的一个就是“工人村”问题。工人村作为一种特殊的居民点是随着传统工业大规模发展而诞生的,它们通常位于所属的大型工矿企业附近,有着独立于城市之外的一套完整的生活服务设施,是企业专为满足工人及其家属的生活需要而建造的居住区。它们的兴盛衰败与企业的发展密切相关。在工矿企业因矿产资源枯竭而逐渐衰落或是对原有产业结构进行调整的同时,工人村中的大量矿职工随之面临着严峻的下岗及生存威胁。
建国后我国兴起了一大批矿业城市,有力地保障了我国工业化对矿产资源的大量需求。长期的煤炭开采使得许多矿业资源型城市逐渐出现了资源枯竭的现象,最终由于矿山关闭导致矿区经济不断衰退,而其中大量工人村的破败现状给矿业城市的发展和社会的稳定带来了诸多方面的阻碍和限制。城郊型工人村作为区位特殊的一种类型,同样经历了半个多世纪的风雨兼程,通过对众多城郊型工人村的调查,可以得出,其发展和所属企业一样,一般经历兴起、兴盛和衰落三个过程。目前全国范围内多数矿井生产状况堪忧,未来将有越来越多的矿井废弃。
城郊型工人村,有的随城市的扩张变成了城市的一部分,有些因企业的衰落变成了没有生气的“贫民区”,急需整治和改造。一方面,工矿企业自身缺少规划指导,若干年后,当工人村所在地的矿产资源面临枯竭时,企业往往将精力集中于下一个采矿点的建设与投资,而原有工人村对于矿区而言已经不再产生经济效益,从而忽略了对它的发展,逐渐任由其自生自灭;另一方面,由于城郊型工人村属于企业办居住区,长期以来与地方发展各行其是,同地方城镇体系的发展没有衔接,缺乏统一规划,同步建设,并且两者利益时有冲突,最终导致城郊型工人村的保护与发展游离于地方规划建设的范围之外。
所以在衰退期来临时,如果城郊型工人村的更新改造措施得当,工人村落因其兼具城市和村落特征这一文化特色以及本身具有的历史底蕴,可以走向新生;如果措施不当,将丧失发展的时机,从而走向无可挽救的消亡。
由于矿产资源的枯竭或者地区产业结构调整以及矿产资源市场需求变化等原因,城郊型工人村的发展环境随之发生骤然改变,由此引发了包括经济发展、社会状况、物质空间、历史风貌以及生态环境等方面一系列问题。通过对国内外相关工人村等现实案例加以研究分析,发现在衰落的过程中有着许多共性问题,下面一一说明:1)人口数量下降严重,房屋无人居住。随着企业的迁移或转型,不少职工及其家属相继离开工人村,很多公共设施包括厂房、办公楼等被废弃,住宅空置。工人村原有的活力大大降低。2)居住现状不理想,建筑物老化现象频现。由于工矿企业处于衰退期,资金缺乏及管理缺失,无法对工人村内的建筑进行修缮,逐渐衰落破败。而很多居民由于自身没有改善的能力,只能继续居住在状况恶劣的房屋中。3)基础设施不足,环境污染严重。工人村中的基础设施水平往往体现了那个时代的较高标准。但随着时间的推移与居民生活水平的提高,它们已不能满足人们现代化生活的需要。给排水及煤气管道由于年久失修,老化严重,经常出现问题。更由于没有新的规划,污水乱排,垃圾乱放等问题,使得工人村的生态环境日益恶化。4)失业人员增多,老龄化加剧,人口比例失去平衡。大部分下岗工人失业后长期呆在家里,没有经济来源,生活缺乏保障。工人村因而常被戏称为“度假村”。年轻人大多外出谋职,剩下的多数为就业能力低的老年人,其中包括不少当年因矿业生产而致残的产业工人。
由于我国长期施行计划经济体制,城市化发展规律同国外相比有大的不同。自从改革开放以后,土地使用制度和住房制度都发生了大的变革,许多大城市的发展开始接近国外城市发展的特点。通过对相关数据进行详细比较,北上广等许多大城市开始将人口和工业向外搬迁,大大加速了郊区化生活的趋势。
影响居住区郊区化的因素是多元的,具体分析来看,主要有制度因素,土地因素,政府因素,基础设施因素,生态因素,交通因素等。
1)土地因素。20世纪80年代中期以后,地价成为土地功能空间置换的关键因素。随着经济的发展,城区中心的地价开始攀升,导致产出率较低的工厂和住宅开始向郊区迁移,加速了土地的空间置换。
2)住房制度因素。由于国家取消了福利分房制度,使得市民不得不选择商品房。随着商品房价格的日益攀高,普通市民想要居住宽敞的住房,只能选择去郊区购买房屋,推动了居住郊区化的发展。
3)户籍制度因素。随着改革开放的进一步深入,我国开始对户籍管理进行了变革,人口的流动不再受户籍管理的限制。特别是近年来,许多因为户籍而受到影响的因素也一一取消,致使大量的农村人口进入城市,这些人由于工作、经济能力等各方面因素的影响,大部分居住在城郊,使得郊区人口数量迅速增长,加快文章编号:1009-6825(2013)26-0028-02
历史保护街区内风貌道路整治策略与规划研究
陈敏
(上海市城市规划设计研究院城市规划二所,上海200040)
摘要:以上海市乌鲁木齐路为例,介绍了该路段重要的历史人文信息,并通过对现状情况的梳理、风貌特色的归纳,提出了有针对性的规划理念及策略,以期设计出既延续历史风貌,又满足日益变化的生活需求的历史保护街区。
关键词:历史街区,整治策略,公共空间,规划
中图分类号:TU984.191
1 历史沿革与重要历史信息
1.1 历史沿革
上海市乌鲁木齐中路南起淮海中路,北迄华山路,始筑于清宣统3年,名麦琪路。1954年,改名为乌鲁木齐中路。乌鲁木齐南路南起肇嘉浜路,北迄淮海中路,民国7年,公董局辟筑,碎石路,名巨福路。1954年,改名为乌鲁木齐南路。乌鲁木齐路为市区南北主要通道之一,沿路两边主要为花园住宅、里弄住宅、公寓等。目前,乌鲁木齐中路和南路是衡复风貌区重要的交通干道之一。
1.2 重要历史人文信息
作为近代法租界较为重要的区域连接型道路,道路沿线历史建筑和历史人文场所数量不多,集中在衡山路至建国西路段,多质量较高且保护保存情况较好。如现美领馆(初为英国怡和洋行公司)为法国文艺复兴时期风格的独立式花园住宅,现法领馆(初为巴赛私宅)为意大利式建筑风格的独立式花园住宅。1920年了居住的郊区化。
4)政府因素。棚户区改造。近年来,城市化建设脚步加快,政府对棚户区改造加快了进度。在改造过程中,由于原有居民居住面积较小,无法支付额外的面积,所以政府安置大多选择在郊区,推动了居住的郊区化。城区企业外迁。在旧城改造的同时,针对城市中心区产生的排斥力(地价上涨、交通拥挤、环境恶化等),在政府的引导下,大量的企业从城市中心区迁出。
5)地租成本因素。我国建立土地有偿使用制度后,许多企业特别是制造业开始瞄准了地价较低的郊区。地价低廉、环境优美、劳动力丰富的城市边缘区及近郊区是最佳空间载体。
6)交通因素。从20世纪90年代中期,私人汽车大量地进入家庭。由于有了汽车这种便捷的大众交通工具,人们的活动半径大大增加,人口流动更加便利,城市功能的扩散效应开始得到强化,不仅是人口迁移到郊区生活和工作,而且商业、服务业、机关、教育等人类活动也开始向郊区扩散,城市结构得以彻底改变。
文献标识码:A
起,道路两侧陆续建成欧美风格的花园住宅,如朱敏堂住宅为美国殖民地复兴式花园住宅。1930年,随着上海地价上涨,房地产商开始在道路沿线新建公寓大楼。如位于乌鲁木齐南路176号的安康公寓(又名巨福公寓、乌鲁木齐公寓)为带有装饰艺术风格的现代公寓。同时,还兴建了一批石库门住房,逐渐形成街坊,包括乌鲁木齐里、同兴坊、宝善里等。
2 现状情况
乌鲁木齐中路和南路路段,长约1 600 m,包括道路及道路中心线交叉点50 m范围内的地块,涉及18个街坊,75个地块,总用地面积近23 hm2。这个区段包含的建筑数量总计161栋(其中,保护建筑6栋,保留历史建筑58栋,一般历史建筑55栋,其他建筑42栋)。其中,乌鲁木齐南路属于重要风貌保护道路,在街道空间和景观、建筑、人文等方面,即继承延续了近代法租界时期形成的上海高级住宅区的安静优雅的城市街道品质。其他区段或因道路沿线分布有若干现代建筑,或因一些历史建筑经居改商后
通过以上分析可知,城郊型工人村的改造依托于城市居住区的郊区化,而居住区郊区化是在改革开放的大背景下,由于制度的改革,市场经济的完善而得到了迅速的发展,促使居民重新进行了空间区位的选择。城郊型工人村的更新改造顺应这种发展趋势,与大环境的结合大大提高了项目实现的可行性,结合适宜的相关理论指导,必将能实现城郊型工人村的真正复兴。
参考文献
[1]周德群,汤建影,程东全.中国矿业城市研究——结构、演变与发展[M].徐州:中国矿业大学出版社,2002.
[2]常江,陈华,袁媛.作为产业类历史地段的工人村保护更新研究[J].现代城市研究,2008(9):33-34.
[3]朱海辰.单位制生存——一个工人新村的考察与记录[J].建筑与文化,2006(8):60-61.
电厂发电机保护双重化改造 篇3
某电厂#1发电机为上海电机厂生产的QFS-125-2型汽轮发电机,额定电压13.8 kV,额定容量125 MW,该发电机于1989年6月开始投产发电。
2001年,发电机保护由电磁型继电保护改为四方继保自动化公司的CSG300A微机型保护装置和CSR22B非电量保护装置,配置有差动保护、大电流闭锁保护、三次谐波定子接地保护、转子一点接地保护、转子两点接地保护、对称过负荷及不对称过负荷保护、匝间保护、负序低压过流保护、失磁保护、程跳逆功率保护、逆功率保护、关主汽门保护、断水保护。
1 异常现象
(1) 2003年7月27日—8月2日#1机组小修期间,在对其保护装置进行检验时发现,A1机箱定子接地保护主变高压侧零序电压不能采样,经检查为交流插件1上通道的小PT损坏,另有一块VFC插件刻度调整电位器不能调节刻度。更换上述2个插件后,重新调试正常。
(2) 2005年7月22日,#1汽轮机定速,发现#1发电机保护屏“热控保护”信号不能复归。检查为非电量保护机箱的“热控保护”信号继电器插件接点粘死。更换非电量保护机箱的信号插件后复归正常。
(3) 2005年7月24日,#1发电机CSG300A保护装置“运行监视”信号灯闪烁不停,不能复归。检修人员现场检查后要求退出CSG300A装置所有的保护出口压板,对该套保护采取瞬间停电复位处理,“运行监视”信号灯闪烁缺陷得到解决。7月25日,#1发电机CSG300A保护装置“运行监视”信号灯再次出现闪亮,检修人员判断是机箱插件故障,需联系厂家处理,暂不影响保护正常动作。
(4) 2008年11月23日,#1发电机非电量保护装置备用信号灯长亮,更换#1发电机非电量保护信号插件后正常。
(5) 2009年5月12日,#1发电机开机并网前灭磁开关不能合闸,检查发现#1发电机保护出口跳闸信号回路的灭磁开关接点一直导通,且CSG300A保护出口装置的第二块插件(跳闸总出口1插件)的跳闸开出4接点一直导通,其余跳闸接点正常。将出口装置断电后重新上电,故障依然存在。将出口装置的第二块插件拔出后,测量故障接点正常,灭磁开关试合、分闸正常,确定为出口装置的第二块插件损坏。更换出口插件后测量故障接点正常。做好安全措施后进行开出试验,开出发电机差动保护、95%定子接地保护(这2个保护出口包括插件2所有跳闸继电器),测试出口正常。
(6) 2011年12月17日,#1发电机CSG300A保护装置PT断线灯亮,检查发现CPU1中3YH电压UC显示为0 V,更换#1发电机装置交流采样插件的2个电压互感器后正常。
2 改造的必要性
(1)#1发电机保护装置投入至今已超年限服役,经常出现异常现象,影响设备稳定运行。
(2)规定100 MW及以上容量的发电机保护均应实现双重化配置。
3 方案的确定和实施
(1) 2012年5月#1机组大修,发电机保护改造在此期间进行。
(2)将#1发电机原1面保护屏更换为2面保护屏(保护A、B屏),发电机保护A屏安装在原发电机保护屏位置,发电机保护B屏安装在原集控室远动转接屏位置。改造工程需将集控室远动转接屏的所有电缆转移至#1机组的电度表屏,拆除原远动转接屏,安装新发电机保护B屏;拆除原发电机保护屏及其电缆,安装新发电机保护A屏。
(3)发电机保护A、B屏的保护装置之间不应有任何电气联系。2套保护装置的交流电流应分别取自电流互感器互相独立的绕组,其保护应交叉重迭,避免死区。每套保护均应包含完整的差动及后备保护,能反映被保护设备的各种故障及异常状态,并能动作于跳闸或给出信号。
(4)#1发电机出口801开关有2个跳闸线圈,因此发电机出口801开关处应增加第二组跳闸电源,为DC220 V。
(5)在#1发电机保护A、B屏处增加信号至故障录波器屏,这样当发电机发生故障后能快速有效地查出故障情况。
(6)#1发电机励磁机出口只有2组CT,1组用于测量,1组用于保护A屏。由于发电机保护增加1个保护B屏,CT不够用,因此需在#1发电机励磁机出口增加2组CT,1组用于保护B屏,1组用于故障录波器,型号为LMZJ1-0.5。
(7)增加启动失灵回路至#1主变保护作为开入。当#1发电机保护动作出口,同时启动GCB保护动作,且启动失灵开入为1时,将启动#1主变的失灵保护。#1主变保护根据测得的#1发电机模拟量判断是否存在故障,动作于跳闸本侧开关。启动失灵回路如图1所示。
(8)实现大电流闭锁保护的优化。CSC-306提供了通过跳闸矩阵进行整定的功能,更加灵活方便,减少了中间环节,提高了跳闸回路的可靠性,同时为更好地实现大电流闭锁保护创造了有利条件。具体说明如下:
CSG300A通过硬接点和逻辑接点来实现大电流闭锁,仅在差动保护、匝间保护和负序低压过流保护动作时起作用。在上述保护动作后,会同时驱动主变高压侧和机端侧的断路器跳闸回路,若此时大电流闭锁已经动作,则闭锁跳机端断路器的回路,待主变高压侧开关跳开后,再跳机端断路器;若大电流闭锁保护未动作,则同时跳主变高压侧和机端侧断路器。
CSC-306保护可用于发电机出口断路器(断路器的遮断容量不够)的电流闭锁保护。当故障电流超过断路器遮断容量时,先跳上一级断路器;当故障电流小于断路器遮断容量时,可以直接跳该断路器。该保护一般选取发电机机端侧电流的最大值进行判别。CSC-306保护装置的大电流保护闭锁逻辑通过软件进行内部处理,当大电流闭锁保护动作后,通过清除软件内部的机端断路器跳闸矩阵的方式来闭锁机端断路器的出口,同时驱动大电流保护的跳闸矩阵来跳开主变高压侧断路器。大电流保护动作闭锁机端断路器的跳闸后,待机端电流降到大电流闭锁定值以下时,会再次开放机端断路器的跳闸。
2种大电流闭锁逻辑对比:1) CSG300A软件判别出大电流闭锁动作后,需要将硬接点信号再次输出到机端断路器跳闸回路中才能实现闭锁,而CSC-306通过软件内部判别大电流动作后直接闭锁机端断路器的跳闸输出。CSC-306的大电流闭锁逻辑可以消除因外部继电器动作时间而引起的延时,可以在第一时间内闭锁跳机端断路器的出口,大电流闭锁更加快速、可靠,同时,简化了外回路,减少了外回路出现问题的几率。2) CSG300A在发电机差动保护、匝间保护和负序低压过流保护动作后,首先要跳开主变高压侧断路器,然后再跳开机端断路器,即无论故障电流是否大于机端断路器的遮断容量,都会跳开主变高压侧断路器。而CSC-306在发生上述保护动作时,首先判断故障电流是否大于机端断路器的遮断容量,若故障电流小于大电流闭锁定值则仅跳开机端断路器,可缩小事故影响范围。3) CSC-306的大电流闭锁功能不只在发电机差动保护、匝间保护和负序低压过流动作时起作用,其在所有跳机端断路器的保护动作时均起作用,可以防止极端情况下,其他保护动作跳机端断路器时因故障电流较大而无法跳开机端断路器的问题。
4 结语
#1发电机保护改造调试后,对保护进行带开关传动试验,保护动作并能正常跳开开关。对#1发电机保护进行双重化改造后,其运行至今没有出现过任何故障。双重化改造保证了保护动作的正确性,提高了设备运行的稳定性和可靠性。
参考文献
发电机变压器保护改造问题探讨 篇4
秦山二期在国内600MW以上机组首次使用许继生产的国产数字化WFB-100发变组继电保护装置,通过将近10年的运行实践,在经历多次区外故障后,该保护未有误动和拒动记录,保证了核电厂的安全稳定运行。但随着时间的推移,装置不可避免发生电子元器件的老化,特别是内部电解电容老化导致稳压电源性能不稳定,造成其模拟量采样偏差较大。根据DL/T478—2001《继电保护和安全自动装置通用技术要求》中的11.2条要求“一般情况下,继电保护产品使用期限不超过10年”,《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(试行)[国家电网生技[2005]400号文]中继电保护专业重点实施要求(以下简称《重点要求》)7.1.3条“微机保护装置的开关模件宜在运行4～5年予以更换”等要求,在2011年机组大修时,将发电机变压器组保护更换成WFB-800A。本文就此讨论发电机、变压器保护改造实施过程和相关保护应用存在的问题,并提出相应解决方案。
1 对保护室接地网的理解
《重点要求》6.1.2条明确规定在主控室、保护室柜屏下层的电缆室内,按柜屏布置的方向敷设100mm2的专用铜排(缆),并将该专用铜排(缆)首末端连接,形成保护室内的等电位接地网;保护室内的等电位接地网必须用4根以上、截面不小于50mm2的铜排(缆)与厂、站的主接地网在电缆竖井处可靠连接。但在实际改造实施过程中发现原保护室内的4根接地电缆分别在4个角落连接至4个不同的竖井,即原安装单位没有理解“等电位”,4根接地电缆仅需可靠连接。
2 电压互感器开口三角绕组引入线的取用
《重点要求》6.2.2条规定电压互感器开口三角绕组的2根引入线均应使用各自独立的电缆。这次改造中就出现了电缆感应电压导致定子接地保护误动的情况。如图1所示,GSY057/1和GSY057/22根电缆芯线为发电机保护B柜内保护机箱提供发电机定子接地保护所需的基波零序电压。主变送电后,因GSY400TU和发电机中性点送至机组故障录波器的2组电压共用同一根电缆,而在GSY057/1号芯线上产生了感应电压,且此感应电压超过了基波零序电压保护低定值(5V),故引起了发电机保护B柜内定子接地保护动作并发出报警信号。临时采取在发电机并网操作前改变设备状态,将图1中的QF65空开合上,从而让GSY057/1号芯线的感应电接地,消除了报警。最终措施是在GSY002CR端子箱内敷设1根长电缆送至机组录波器柜内,此电缆专供机组录波器采集发电机中性点电压用。
3 发电机短路试验的必要性
DL/T995—2006《继电保护和电网安全自动装置校验规程》8.25要求,对于发电机的差动保护,应在发电机投入前进行的短路试验过程中,测量差动回路的差电流,以判别电流回路极性的正确性。也就是说,发电机的差动保护应通过发电机的短路试验来验证其回路是否有开路、极性是否正确。对于新建投运的机组,短路试验是必需的;但对未涉发电机TA更换且不涉及TA二次端子箱及电缆的保护改造,则可根据实际情况来考虑是否进行短路试验。以本次改造为例,秦山二期的发电机仅通过发电机出口断路器直接与主变连接,未增设隔离刀,同时发电机短路试验一般在并网前进行,此时主变已送电,短路排已拆装,从安全方面考虑,由于只有出口断路器一个断点,因此试验时必须停运主变。考虑到发电机TA端子箱未涉及改动,通过2组不同人员互校性的通流试验就可杜绝TA开路的可能性,而极性的不确定性也可通过发电机带负荷试验来验证,即TA开路及差流可通过发电机低功率带负荷试验进行验证。
4 误上电保护改进与分析
原WFB-100误上电保护逻辑由过流元件与低频元件组成,即在发电机停机状态,只要过流元件动作,保护就可以出口。其逻辑简单,对机组外部条件要求较少,但在发电机建压(大于45Hz)后,该保护就会失去作用,而此时发电机出口断路器气压和电源均正常,机组条件满足断路器误合闸条件,若发生非同期合闸将导致机组没有保护。因此,对保护提出了如下新的设计要求:
(1)在机组停机到成功并网前,如果断路器误合闸,那么误上电保护应该可靠跳闸。
(2)在机组停机到成功并网前,如果断路器不合闸,那么误上电保护应该可靠不动作。
(3)发电机正常并网过程中,误上电保护应该可靠不动作。
(4)发电机成功并网后,误上电保护应该可靠退出运行。
改造后采用的WFB-800A保护逻辑如图2所示。在原有过流单元的基础上增加了阻抗单元,以避免在机组励磁开关合闸后到机组成功并网之间的这段时间里保护机组误上电;同时增加了灭磁开关LK和发电机出口断路器DK的辅助接点判据,用以判断保护各单元的自动投退。在发电机并网前,励磁开关尚未合闸时,一旦断路器误合闸,WFB-800A误上电保护的过流元件及低阻抗元件就将作为双重化保护而动作;当励磁开关合闸后,过流元件退出,若此时断路器误合闸,则导致同步发电机非同期合闸,从而对机组造成冲击,此时低阻抗元件就会动作。
需要注意的是,误上电保护多用于机组检修,而机组在检修期间的状态是复杂多变的,如果在检修期间灭磁开关拉至“检修”或“隔离”位置,常闭接点就会打开,那么就会导致误上电保护失效。于是将灭磁开关的“闭”接点改成“开”接点,然后在软件中取“非”,这样即使灭磁开关拉出至检修状态也不会影响误上电保护的正常运行。
5 结束语
改造后的秦山二厂的发电机变压器组保护运行良好,解决了改造前设备老化、模拟量偏差问题,使改造后的机组保护具有运行安全可靠、调试维护方便的优点。通过这次技术改造,说明了只有从实际出发,因地制宜解决存在的问题,设计合理的保护逻辑才能保证继电保护的可靠运行。
摘要：根据运行经验和继电保护实施细则,对秦山二期的发变组组保护进了改造,对保护室的接地网、开口三角绕组电缆的取用,发电机短路试验验证差动的必要性及误上电保护改进提出建议。
关键词：发电机,变压器,保护,接地,短路试验,误上电
参考文献
[1]GB/T 14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程[S]
[2]查卫华,王建成,李德佳.WFB-100微机保护在秦山第二核电厂的应用[J].继电器,2003,31(6):73-77
高压注水电机差动保护改造探讨 篇5
采油厂注水站的高压注水电机都到达了使用年限, 需更换新电机, 为配合电网升级改造, 各站都选用了额定电压为10KV的电机, 而线路的电压升级改造工程在短时间内无法完成, 由此而出现了电机就位后, 电网额定电压仍为6KV, 额定电压为10KV的电机要在6KV的额定电压下运行一段时期, 这就要求对电机的一次接线及二次保护接线进行整改。
2 存在的问题
采油厂注水站现在由6KV电机更换为10KV电机, 由于10KV电机出厂时的接线方式为Y形接线, 要在6KV电压下运行必须采用△形接线, 这样一来, 原来的差动保护无法实现, 原来的差动保护原理图如图1所示。
工作原理:差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的, 当注水电机正常工作或区外故障时, 电机首、尾端电流互感器二次电流沿着图1中电流方向
流动 (在两个电流互感器二次构成回路) , 差动继电器1CJ、2CJ无电流流过, 所以差动继电器不动作。当注水电机内部故障时, 电机首、尾端电流互感器二次电流均流向差动继电器1CJ、2CJ, 此时差动继电器动作, 电源开关跳闸, 电机停运。
从注水电机两侧电流互感器二次电流向量图 (图2) 的情况看, 注水电机首、尾端电流互感器一、二次电流均相等, 亦无相位差。
为了将来电压升级改造的需要, 购进10KV注水电机, 由于目前系统还是6KV系统, 所以电机必需改变接线方式, 将Y形接线改为Δ形接线以适应电压要求。此时2000KW注水电机差动保护实现困难, 不仅电机首尾电流互感器电流幅值相差1.732倍, 而且相位相差30度, 如图3、图4所示。
3 解决方案
注水电机采用Δ接线。如此即形成注水电机两侧电流之间有300的相位差, 使得在正常情况下有不平衡电流流入差动继电器。为了消除这种影响, 可将注水电机两侧的电流互感器二次绕组按一定方式接线, 用来校正这种相位差。校正相位差的接线方法是:注水电机首端的电流互感器二次绕组按Y形接线, 而注水电机Δ侧的电流互感器二次绕组按Δ形接线。因Δ形接线和Y形接线可采用不同的连接方法, 因此可能由于电流互感器接线错误而不能形成正确的相位补偿, 导致差动保护发生误动作。
鉴于上述问题, 我们将注水电机首、尾端电流互感器接线进行如下调整, 首先增加B相电流互感器, 然后调整电流互感器二次接线, 具体方案如下:
3.1 定义电机三角连接方式:
A相进线-A相的首端连接B相的尾端;B相进线-B相的首端连接C相的尾端;C相进线-C相的首端连接A相的尾端。
3.2 定义变电站 (注水电机首端) 三相电流互感器一、二次连接方式:
电流互感器一次连接方式:电流互感器L1端定义为电流流进方向, L2端定义为电流流出方向;电流互感器二次连接方式:Y型接线;K2端接至差动保护单元, K1短接接地。
3.3 定义注水站 (注水电机尾端) 三相电流互感器连接方式:
电流互感器一次连接方式:L2电流互感器端定义为电流流进方向, L1端定义为电流流出方向;电流互感器二次连接方式:△型接线, A相线电流为-A相电流互感器的K2端连接B相电流互感器的K1端引出;B相线电流为-B相电流互感器的K2端连接C相电流互感器的K1端引出;C相线电流为-C相电流互感器的K2端连接A相电流互感器的K1端引出。
采取上述方法后, 电机两侧的电流互感器二次电流在幅值和相位上都得到了校正。此时Ia1、Ib1、Ic1为注水电机首端电流互感器二次电流 (线电流) , 超前于Ia2、Ib2、Ic2 (相电流) 300, 且幅值为其√3倍。注水电机尾端电流互感器二次相电流Ia2'、Ib2'、Ic2'通过△型接线调整之后合成的线电流为Ia2、Ib2、Ic2, 幅值与注水电机首端电流互感器二次电流 (线电流) 相等, 相位与注水电机首端电流互感器二次电流 (线电流) 相同。从而实现了注水电机正常工作时, 电机首、尾端电流互感器二次电流流经差动继电器1CJ、2CJ电流为零的设计目的, 而注水电机内部故障时, 故障电流流过差动继电器, 差动保护动作使开关跳闸, 注水电机断电。
接线图如图5所示, 向量图如图6所示:
4 注水电机在起动时差动保护误动作分析
按照上面的分析, 我们认为, 注水电机应该能够正常运行, 但是临盘采油厂盘三注水站3号电机改造完成之后, 电动机起动时出现差动保护误动作的情况。究其原因, 我们认为是因电流互感器特性不理想甚至饱和而导致的。
众所周知, 设计规程中对电流互感器的选型有严格的规定, 要求保护用的电流互感器在通过15倍甚至是20倍额定电流的情况下, 误差不超过5%或10%, 即不出现饱和。而上面提及的出现差动保护误动的情况, 都选用了保护级的电流互感器。经过对注水电动机起动电流的核算, 最大容量的电动机起动时电流大概是额定电流的5～7倍, 远达不到电流互感器额定电流的15倍。那为什么差动保护还会因为电流互感器饱和而误动呢?现场录取的数据表明, 只有A相差动保护动作, B、C两相正常。电流互感器饱和的原因有两种, 一是一次电流过大引起铁心磁通密度过大;二是二次负载过大, 铁心因此而饱和, 调整A相电流互感器之后, 问题解决。
5 注水电机投运后的带载检查
要排除设计、安装、整定过程中的疏漏, 需要对注水电机投运后进行带载检查, 具体内容如下。
5.1 测量差流。
差流是差动保护带负荷测试的重要内容。用钳形相位表依次测出A相、B相、C相差流为0.02A, 对与正常运行中相间不平衡电流引起的差流, 差动保护一般不进行补偿, 而采用带动作门槛和制动特性来克服, 所以, 测得的差流不会等于零, 要根据具体情况确定, 差流合格说明设计、施工问题不大, 但是不能说完全没有问题, 要作进一步测试。
5.2 各侧电流的幅值和相位。
只凭借差流判断差动保护正确性是不充分的, 因为一些接线或变比的小错误, 往往不会产生明显的差流, 且差流随负荷电流变化, 负荷小, 差流跟着变小, 所以, 除测试差流外, 还要用钳形相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧A相、B相、C相电流的幅值和相位 (相位以一相PT二次电压做参考) , 相序、相位均符合要求。即每侧A相、B相、C相电流幅值基本相等, 相位互差120°, 即A相电流超前B相120°, B相电流超前C相120°, C相电流超前A相120°。
参考文献
[1]贺家李, 宋从矩.电力系统继电保护原理.
[2]陈永琳.电力系统继电保护的计算机整定计算.
[3]陈伯时.电力拖动自动控制系统.
发电机保护更新改造 篇6
关键词：灭磁开关,非线性,灭磁电阻,转子过电压保护
0 引言
目前, 华电潍坊发电有限公司位于山东电网负荷中心, 其总装机容量为200万kW, 其中#1机组额定功率为33万kW, 其机端电压为20kV, 励磁系统为三机励磁系统, 额定励磁电压为498V, 额定励磁电流为2 363A, 空载励磁电压为138V, 空载励磁电流为788A。
1 改造前的概况和改造的必要性
华电潍坊发电有限公司#1机组的灭磁及过电压保护装置是20世纪90年代设计方案, 其灭磁开关为国产DM4-2500型磁场断路器, 氧化锌非线性灭磁电阻已达使用年限, 发电机转子侧无非全相大滑差异步运行保护。
作为同步发电机的重要组成部分, 励磁系统的运行情况直接影响机组及电网运行的可靠性和稳定性。励磁主回路中的灭磁装置由灭磁开关和灭磁电阻构成。当发电机内部或引出线上有短路时, 为迅速灭磁, 需要灭磁开关结构简单、动作可靠、有足够的热容量和运行寿命、能满足发电机运行方式的要求。#1机组的灭磁及过电压保护装置存在以下几个方面的问题。
(1) DM4-2500为双断口, 开关分、合闸不能保证同步, 且调整难度大;开关辅助接点与主触头之间配合不当, 开关只要分、合任何一个单断口, 所有辅助接点都进行转换, 这样造成中控及保护误判信号, 影响机组正常运行;开关灭弧罩采用绝缘灭弧栅灭弧原理, 吸热效果差, 电弧弧压不稳定, 影响灭磁能量从灭磁开关向灭磁电阻上转移的过程, 易造成灭磁开关烧毁;该产品市场上已基本淘汰, 出现问题后很难在短时间内修复, 从而直接影响了发电安全和效益。
(2) 氧化锌非线性电阻的使用年限一般为8~10年, 超出使用年限的氧化锌非线性电阻泄漏电流超标, U10mA电压变化较大, 能容量发生改变。当机组发生空载误强励或机端出现三相短路等严重工况下氧化锌非线性电阻会被损坏甚至烧毁, 进而破坏转子绝缘。
(3) 原装置中无发电机非全相大滑差异步运行保护装置。当机组出现非全相大滑差异步运行工况时, 定子负序电流产生的磁场切割转子绕组, 会感应很强的电势, 同时来自电网和机械的能量透过气隙源源不断地输入到转子绕组中, 而灭磁氧化锌所具备的能量是远远不够的, 只需几秒钟就将全部阀片烧损, 造成转子绕组开路、绝缘击穿、阻尼绕组烧毁。
因此, 应对原设备中的灭磁开关与灭磁电阻进行更换, 同时加装转子侧非全相大滑差异步运行保护装置, 形成完善的转子过压保护, 保障机组安全可靠运行。
2 方案的选择
自动灭磁及过电压保护系统应满足以下几个要求:
(1) 灭磁时间应尽可能短, 一般按同步电机定子电势降低到初始值的0.368倍所需的时间作为参量来评价各种灭磁方法的优劣。
(2) 灭磁时反向电压不超过规定的倍数。相关标准规定应不超过转子出厂耐压试验电压的50%或不超过额定励磁电压值的5~7倍。
(3) 灭磁装置的电路和结构型式应简单可靠。
(4) 灭磁开关应有足够的分断发电机转子电流能力, 不会因分断而烧坏。
根据#1机组的能源类型、容量、灭磁电压及过电压保护值, 结合现场其它配套电气设备及发电机运行情况, 选用南京南瑞灭磁及过电压保护装置。此装置的主要部件有以下特点:
(1) 磁场断路器选用瑞士Sécheron UR36M-82S型快速直流磁场断路器。该断路器是自动脱扣双向单极型高速直流限流空气断路器, 具有电磁消弧、电动控制电路和直接过电流脱扣等特点;其高绝缘等级除确保超长寿命之外, 还确保了极高的可靠性。
(2) 转子过电压保护柜内过压保护元件为国产高性能氧化锌非线性电阻。该氧化锌电阻具有优良的非线性伏安特性, 当氧化锌电阻阀片开通后, 其伏安特性平坦, 几乎接近恒压;而且氧化锌电阻阀片的单位能容量很大, 可达300J/cm3以上。
(3) 发电机转子系统常因灭磁过电压、气隙磁场变化使转子过电压和来自电源侧的过电压而导致故障。由于UR36M-82S型快速直流磁场断路器加上氧化锌电阻只能对灭磁过电压进行保护, 而对其它两项无法保护, 因此选用过电压保护装置十分必要。非全相及大滑差异步运行保护器 (FQ) 在发电机出现两相/三相突然短路、失步、非周期合闸及其它非正常情况下, 确保转子绕组电流能有一条流通通路而不至于开路, 并在转子绕组上产生一相反磁场, 以抵消定子负序电流产生的反转磁场, 保护转子表面及护环不至于烧损。
由于机组容量较大, 选择的灭磁开关尺寸较大, 灭磁容量大, 灭磁电阻也较多, 因此将#1机组的灭磁及过电压保护系统的灭磁开关和灭磁电阻分别布置在灭磁开关柜 (简称FLK) 和灭磁电阻柜 (简称FLR) 内。FLK柜内除配置灭磁开关外, 还配置转子模拟量测量表计和变送器、加热除湿装置和照明装置;FLR柜内除配置灭磁电阻外, 还配置转子过电压保护装置、加热除湿装置和照明装置等。灭磁及过电压保护系统的主要技术指标:额定灭磁电压为1 600V, 额定灭磁电流为4 726A, 额定能容量为1.6MJ。
3 主回路工作原理
如图1所示, 灭磁时, 灭磁开关FMK跳开, 切开励磁电源;在满足Uk≥Uz+UL时, 励磁绕组电流If由Ik换流成IRV进入非线性电阻中。励磁绕组中所储能量被非线性电阻消耗, 且非线性电阻良好的伏安特性保证了这部分能量几乎以恒压的形式消耗, 确保了发电机组的安全。
4 安装与试验
由于此次改造不涉及原励磁调节单元和其它电气外回路, 因此只需拆除原#1机组灭磁开关柜、灭磁电阻柜, 安装新的FLK柜和FLR柜, 正确接好电气外回路接线即可。
灭磁过电压保护装置必须经过静态试验和动态试验合格后, 方可正式投运。
4.1 静态试验
(1) 工频耐压试验:对主回路进行4 000V/1min工频耐压试验, 对辅助回路和控制回路进行2 000V/1min工频耐压试验, 试验合格。
(2) 非线性灭磁电阻测试:用所测氧化锌非线性电阻U10mA电压测试, 实测值均在1.03~1.09, 试验合格。
(3) 非线性灭磁电阻漏电流测试:拔下连接在氧化锌非线性电阻上的熔断器, 用所测氧化锌非线性电阻U10mA电压的50% (即1/2U10mA) 逐一加入每支路, 测量其泄漏电流, 泄漏电流均在2~4μA, 远小于标准所要求的50μA。
(4) 非线性灭磁电压测试:灭磁电压设计值为1 600V, 灭磁电压实测值为1 257V, 试验合格。
(5) 有触发的过压回路试验:过压保护设计值为2 000V, 实测值为2 042V, 试验合格。
(6) 计数回路试验:在60CT上穿2匝电线 (1.5mm) , 用1节1.5V电池与电线两端快速短接, 以模拟过电压信号。此时, 过电压指示灯应亮, 过压信号继电器上的计数器应计数1次, 按下信号复归按钮, 信号灯灭, 计数器保留数字不动, 证明灭磁过压信号及读数器动作正常。
(7) 压上控制保险, 操作电源指示灯指示正确;分别从就地、ECS合跳灭磁开关正常, 指示灯指示正确;分别使发变组保护、励磁调节器动作, 保护联跳灭磁开关正常。
4.2 动态试验
发电机空载灭磁试验:励磁调节装置正常运行, 发电机维持空载额定电压, 手动操作灭磁开关跳闸灭磁, 记录此时的发电机定子电压、转子电压以及转子电流 (如图2所示) , 测得灭磁时间常数为1.58s左右, 符合要求。
5 结束语
发电机保护更新改造 篇7
1 发电机组的基本原理
1.1 构成部分
水电厂发电机组的系统构成较为复杂, 主要由发动机、发电机、冷却水系统、启动系统、电控单元、保护单元、主控系统、通信系统等构成。其中, 发动机、供油系统、发电机、启动系统、冷却水系统一般被统称为机械部分;电控单元、通信系统、保护控制器、励磁控制器、主控系统通常被称为控制部分。
1.2 主要特点
水电厂肩负着发电的重任, 因此, 水电厂的发电机组通常需要具备如下特点:
(1) 单机容量等级较多。为了可以针对不同的需要进行供电, 发电机组的单机容量应该不同, 可以从几千瓦到几万千瓦。使用发电机组为备用和应急电源的时候, 装机容量应该可以根据实际的发电需要来判断使用一台或多台发电机组。
(2) 配套设备结构简单, 安装较易。发电机组的配套设备应该比较简单, 它的辅助设备不能太多、而且需要具备体积比较小、重量不能过重与占地面积较小等特点。
(3) 燃油消耗低, 热效率高。节能是发电机组需要具备的重要的特点, 经济消耗低同时也是很重要的特点。
(4) 启停时间迅速。启动时间短, 可以使得发电机组在应急状态下快速到达带满负荷。
(5) 维护操作便捷。维护操作简便不止可以节约成本, 减少人工的开销, 而且可以节约时间, 不必消耗大量时间去研究如何对其进行修护。
1.3 性能指标
发电机组的基本性能指标是衡量机组是否可以达到经济运行及供电质量的主要评估依据。发电机组的主要技术性能一般可以按照机组的功率因数判断。一般情况下, 以下性能指标为主要评估指标:
(1) 电压整定范围评估。
机组空载电压的整定范围:95%—105%, 需要保证发电机组可以在承担一定负载的情况下, 输出电缆的末端依然为正常的工作电压。
(2) 稳态电压调整率。
稳态电压调整率指的是发电机组针对负载改变后的稳定电压相对于机组的空载整定电压的偏差程度, 一般使用百分比进行表示。
稳态电压调率可以使用以下的式子进行表达:
式中:U表示空载整定电压;U1表示负载改变后的稳定电压的最大值。
(3) 机组的电压波形。
正弦波是理想状态下机组要求发电机的波形, 但是由于在实际运行的情况下, 存在三次及三次以上的谐波, 波形将会发生变化。
(4) 频率和电压的瞬态调整率。
负载突然增加或者突然减少的时候, 由于电枢反应等对其具有一定的影响, 发电机端的电压与频率也会会出现突然下降或者升高的现象。
瞬态电压调整率是指机组在突然增加或者突然减少负载的时候, 电压和负载在变化前后的电压差值和额定电压的比值。
瞬态电压调整率可以使用以下的式子进行表达:
式中:U表示额定电压;Us表示负载突变时的瞬时电压最大值与最小值。
瞬态频率调整率指的是发电机组在负载发生突变的时候, 发电机组的瞬时变化频率和负载变化前的频率的差值与额定频率的比值。
瞬态频率调整率可以使用以下的式子进行表达:
式中:f表示额定频率;f1表示负载突变前的稳定频率;fs表示负载突变时的频率。
1.4 主要功能
发电机组的主要任务是提供具备可靠性、安全性及经济性的供电性能。
根据我国GB/T12786——1991《自动化柴油发电机组通用技术条件》标准规定, 柴油发电机组的功能主要包括以下8个方面:
(1) 自动保持准备运行状态;
(2) 自动起动和加载;
(3) 自动停机;
(4) 自动并列与解列;
(5) 自动补给;
(6) 无人值守时间;
(7) 自动保护;
(8) 其它。
2 水电厂目前存在的问题
因为水电厂的环境并不是很好, 因此, 水电厂普遍存在很多问题。如下问题与水电厂的测温系统有紧密的关联:
(1) 稳定性与可靠性差。水电厂针对热电阻的测量精度并不是要求很高, 但是, 却针对其稳定性与可靠性的要求很高。这种性能较差, 容易导致各种运行事故频出。
(2) 测温热电阻导致的电缆外皮开裂与折断。这种现象在一些电厂均出现过。电缆长期被腐蚀, 很容易出现各种问题。
(3) 测温热电阻的屏蔽没有做好。目前, 很多电厂并没有针对热电阻进行很好的屏蔽, 这样容易使得强电场与强磁场对测温电阻产生干扰并将干扰信号引入测温回路中, 导致测温的准确性不高。
3 测温系统
发电机组的测温系统主要包含光学部分与信号采集及处理部分, 光学部分包含脉冲驱动电源、耦合器、传感光纤及光学分光器等, 信号采集与处理部分则由光电检测、信号放大等。
3.1 激光光源
激光光源的主要作用是产生功率较大的激光脉冲, 以便减少对背向散射光中有用信号检测的难度。由于温度信号比较微弱, 所以需要基于保证阈值范围的情况下, 以便尽量增大光脉冲的功率。通常发光二极管虽然比较便宜, 但是它的输出功率很低, 完全不可以满足光纤测温系统的需求。而半导体激光二极管具备输出功率较大、成本低等特点, 为此, 一般选用半导体激光二极管作为测温系统的光源。
3.2 双向耦合器
双向耦合器可以起到将注入泵浦光耦合进传感光纤, 并将测量光纤中返回的后向散射光耦合进分光器的作用。在针对双向耦合器进行选择的时候, 能量损失是一个重要的评估指标。
3.3 传感光纤
光纤一般是由纤芯、包层及涂覆层组成。为了可以适应不同场合的需求, 光纤需要可以展开敷设在测温区域, 也可以绕制成很多小的光纤环, 甚至还可以被加工成特殊的光纤探头做非接触测温, 其优点在于可以有效的提高系统的空间分辨率。
3.4 光电检测元件
后向散射光需要经过光电检测元件, 把光信号转换成电信号, 并且将其放大, 进而使其可以被数据采集卡采集, 但是后向散射光比较弱, 因此需要使用噪声低、灵敏度高及增益高的光电接收器件和噪声低、增益高、宽带的放大器。在半导体光电器件中, 根据结构不同, 可以分为均质器件与结型器件, 其中结型器件主要的接收器件。
3.5 数据采集卡
测温系统中信号采集卡指的是主要用于系统对外部信号进行采集及累加处理的单元, 它的性能好坏直接与整个测温系统的工作质量相联系。
4 结束语
本文针对水电厂的发电机组的测温保护改造情况进行了简要的分析与讨论。首先, 介绍了发电机组的基本概念, 主要讨论了发电机组的构成部分、主要特点、性能评估指标与主要功能。然后, 分析了与水电厂发电机测温系统的相关影响因素, 重点阐述了目前水电厂中存在的一些问题。最后, 介绍了技术较为先进的测温系统, 将其应用于发电机组的测温保护中, 可以保证系统的可靠性得到一定程度的提高。
参考文献
[1]张秀芝, 刘志清.木龙滩水电站水轮发电机组温度保护的实现[J].水力发电, 2012 (06) :75-77.
[2]汤荣平.分布式光纤测温系统在小湾拱坝温度监测中的运用[J].大坝与安全, 2011 (6) :43-46.
[3]李玉梅.测温传感器故障原因及改进[J].西藏科技, 2012 (07) :72-73.