白鹤滩水电站全面投产发电!全球最大的百万千瓦水轮发电机组一旦出了故障,谁能及时保护他?

电力知识学堂 2022-12-22 23:29:48

白鹤滩水电机组单机容量100万千瓦,是全球最大的水轮发电机组。单台机组高度50米,重达8000多吨,重量与埃菲尔铁塔相当。

白鹤滩水电站16台单机容量100万千瓦水轮发电机组全部为中国自主研发制造。研制难度远远大于世界上其他在建和投运的水电机组,被誉为世界水电行业的“珠穆朗玛峰”。

机组水力设计、电磁设计、通风冷却、高性能材料研发应用达到世界领先水平。

这么贵重的水轮发电机组,一旦出现故障,如何及时发现并保护好?发电机组继电保护装置起到关键作用!

水轮发电机是水电站的核心设备之一。高处具有势能的水流向低处,把水的势能转化成动能推动水轮机转动,水轮机带动发电机发出电能。水轮发电机的功率越高,单位时间内可发出的电量就越多。

在1994年修建三峡工程之前,中国还不具备制造32万千瓦以上水电机组的能力。从三峡工程建设开始,我国加快了水电重大装备的研发、设计和制造能力的提升,用7年时间,自主研发制造的水轮发电机组成功实现从32万千瓦到70万千瓦水电机组的跨越。

经过金沙江溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩水电站建设,国产水电机组单机容量成功提升到100万千瓦,我国水电装备制造业也成功跻身世界先进行列。

为确保世界首台百万千瓦水电机组的运行安全,白鹤滩水电站对继电保护提出了近乎苛刻的技术要求,而巨型水轮机组的继电保护装置更是世界首创。

我国基于百万千瓦水轮发电机组,创新性提出了电压型机端断路器非全相保护、分支环流谐波型转子匝间监测保护等先进技术,解决了机端断路器频繁操作导致的非全相故障灵敏检测和转子匝间短路在线监测等技术难题,可靠保障了白鹤滩电站百万千瓦机组的顺利运行。

而负责技术攻关的就是来自国内南瑞继保公司的专家团队,南瑞继保是什么来头?

南瑞继保,全称南京南瑞继保电气有限公司,主要从事电网、电厂和各类工矿企业的电力保护控制及智能电力装备的研发和产业化。目前由中国工程院沈国荣院士担任公司董事长。

南瑞继保前身可以追溯到1995年成立的南京中瑞通电网保护有限公司,1999年,重组并更名为南京南瑞继保电气有限公司。

以沈国荣发明的“工频变化量原理”为核心技术的LFP系列继电保护产品的成功应用,为我国继电保护技术居国际领先地位奠定了基础。

南瑞继保目前是由国电南瑞控股的企业,其中国电南瑞控股87%,沈国荣院士持股13%。

20世纪80年代初,我国电网网架十分薄弱。超高压电网建设早期,线路保护装置和大容量发电机、变压器等主设备的保护装置一直被国外厂家垄断,误动、慢动故障时有发生。

1970年至1990年,在我国发生的电网稳定性破坏事故中,由继电保护设备缺陷导致的事故占到一半以上。

面对我国的继电保护国产化的重重困难,沈国荣决心用中国的继电保护技术装备中国的电网。

他十多年如一日地苦心钻研,终于使“工频变化量”在继电保护专业形成了一个严谨而又完整的理论体系,取得了继电保护专业在理论上的重大突破。

从20世纪90年代中国80%的超高压继电保护都依赖国外进口,到如今南瑞继保的产品遍布中国各大电网,拥有40%的保有量,一举打破了国外大公司的垄断局面。

正是由于近年来中国电网大量使用了以南瑞继保为引领的国产继电保护装备,自2000年之后,中国电网再也没有发生过大面积停电事故。

南瑞继保自2012年为向家坝水电站(装机容量784万千瓦,世界第九)提供全套机组保护、升压站保护及保护信息管理系统等设备起,历经2013年溪洛渡水电站(装机容量1386万千瓦,世界第四)、2020年乌东德水电站(装机容量1020万千瓦,世界第七),再到如今的白鹤滩水电站(装机容量1600万千瓦,世界第二),持续以先进的技术、优秀的产品和专业的服务持续助力国家大型水电工程的建设与实施。

好马配好鞍!全球最大的百万千瓦水轮发电机组,当然要配备有全球最先进的继电保护装置来保护,这样国家才放心,老百姓才安心!

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