轉速監控保護儀在電力與能源行業中扮演著至關重要的角色,主要用于旋轉機械設備的轉速監測、超速保護、故障診斷和安全控制。其應用涵蓋火力發電、水力發電、風力發電、核能及燃氣輪機等領域,確保設備安全、穩定、高效運行。
1. 火力發電(汽輪發電機組)
汽輪發電機組是火力發電的核心設備,轉速監控保護儀主要用于:
(1)汽輪機超速保護
功能:實時監測汽輪機轉速,防止因調節系統故障、負荷突降或閥門卡澀導致的超速(通常設定跳閘轉速為額定轉速的110%~112%)。
保護邏輯:
一級報警(預警):轉速達到額定轉速的105%~108%。
二級跳閘(緊急停機):轉速超過110%~112%。
傳感器類型:磁電式或電渦流傳感器(高可靠性)。
(2)并網同步控制
功能:在發電機并網前,確保汽輪機轉速與電網頻率(50Hz/60Hz)匹配,避免非同期并網沖擊。
應用方式:
通過轉速信號調整汽輪機調速系統,使發電機頻率與電網同步。
(3)盤車監測
功能:監測停機后盤車裝置的轉速(低速運行,如3~5 RPM),防止轉子因熱變形導致彎曲。
2. 水力發電(水輪發電機組)
水輪機的轉速監控保護儀主要應用于:
(1)飛逸轉速保護
背景:當水輪機突然甩負荷(如電網故障),水流能量無法被吸收,轉速會急劇上升(飛逸轉速可達額定轉速的200%以上)。
保護措施:
快速關閉導水機構(通過調速器)。
若轉速仍超限,觸發緊急停機(機械制動+電氣制動)。
(2)調頻調相運行
功能:水輪機組在電網調頻時需快速響應轉速變化,監控儀提供實時轉速反饋,確保調節精度。
3. 風力發電(風力發電機組)
風力發電機組的轉速監控保護儀主要用于:
(1)主軸與齒輪箱監測
功能:
監測主軸低速端(10~30 RPM)和齒輪箱高速端(1000~2000 RPM)轉速,防止過載或機械故障。
檢測齒輪箱異常(如斷齒、軸承磨損導致的轉速波動)。
(2)變槳系統控制
功能:
當風速過大時,通過轉速信號觸發變槳系統調整葉片角度,限制風機轉速在安全范圍內。
防止超速導致的葉片斷裂或塔筒振動。
(3)發電機轉速同步
雙饋異步發電機:監控轉子轉速,確保與電網頻率同步。
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