表4进、出水流道水力损失计算值 与试验值的比较

（2）泵站装置效率计算值与试验值的比较。根 据流道模型试验的结果可以计算灌北泵站泵站装置

图7透明进、出水流道模型

设计工况（扬程1.56m流量0.225m/s）时的流道 效率

edi标准根据流道效率和水泵效率推算出灌北泵站设计 工况时的泵装置效率

根据装置模型试验的结果，设计工况时泵站装 置模型的装置效率为77.7%（如图8所示）

在进行理论计算和模型试验的基础上,由生产 家—一合肥三益江海泵业有限公司即组织进行产 品的研发设计再由江苏省通榆河北延送水工程建

设管理局组织专家组对设计图进行评审和优化。在 安排生产中合肥三益江海泵业有限公司按原机械 工业部关于新产品开发研制的规定执行1+7的生 产模式即：第1台产品提前投入试制并在工厂进行 真机试验，直至通过验收；其余7台按照并行作业的 管理方式对确认不会改动的零部件逐步投入生产。 这样既保证了产品质量又保证了生产工期。 潜水贯流泵机组叶轮叶片直径较大加工精度 直接影响泵组的效率，在加工生产中采用精密浇铸 生产叶轮坏件，用五轴联动设备仿形加工保证成品 与模型高度相似。 潜水贯流泵泵组联接部件结构尺寸较大（法兰 联接面外径3040mm）为免除结构件变形量安装偏 差生产中采用分段焊接、高频振动消除应力、内/外 端面一次加工等工艺丛而确保电机与过流简体的

司轴度及电机与连接面的平行度。 潜水贯流泵由于电机处于水下，电机外壳保持 密封在运行中电机线圈及转子产生的热量极易 产生转子与定子间不同的温度伸缩，致使电机轴承 损坏或间隙卡阻。在研制制造过程中，采用电机内 循环风冷技术在电机外壳增设通风管利用外部流 动的水体冷却有效解决了潜水电机的散热问题。 潜水贯流泵在研制制造过程中采用行星齿轮 减速器太阳轮轴向预加压机构，有效解决行星齿轮 在卧式安装时太阳轮轴向移动的问题

合肥三益江海泵业有限公司新厂区建有水工实 验室及水泵综合试验台用矩形深槽使水流循环用 格栅、浮栅消除水流的紊流浪涌以模拟泵的使用工 况测流堰为2条4.4m宽的全宽堰测流渠道长度 18m基本符合GB/T3214一2007《水泵流量的测定 方法》的规定。为了真实反映研发的潜水贯流泵的 运行数据江苏省通榆河北延送水工程建设管理局 委托扬州大学对综合试验台进行率定按现场边界 条件进行数模分析计算。 首台机组制造完成后放置到水泵综合试验台 安装固定后放水调试开机运行机组启动顺利运 行平稳。试验起始水温12℃运行后电机线圈温度 为55℃左右温升仅43℃行星齿轮及水泵推力轴 承温度仅36℃左右温升为24℃。现场测定噪声 为82dB取得试验的数据见表5。 从连续运行情况来看机组运行稳定泵组的扬 程、流量、效率、温升等技术指标基本达到设计预期 要求。真机试验运行后即进行机组解体检查对过 流部件及泵轴承进行检测未出现损坏或磨损现象。 据此验收专家组认为泵组研发设计基本合理余下 7台机组可进行批量生产，

泵组加工制作调试试验完成后经检查验收合 格交付安装。考虑到泵组整体质量仅21t为方便 现场安装减少现场安装调试工作量在工厂内调试 完成的泵组将整体运至工地现场采用载荷600kN 的汽车式起重机先将泵组进出水预埋管吊入流道二 期砼预留孔再将泵组吊至泵坑就位，调整泵组中心 线的水平、高程位置后将预理管与泵组连接浇灌 流道预埋管及泵组地脚二期砼。砼达到规定强度

建龙等：大型潜水贯流泵机组的研发设计和应用

后，调整紧固泵组伸缩节及各联接部位完成电缆及 信号缆线的连接

7潜水贯流泵装置效率高的原因分析

表5 工厂直机试验数据

水力模型的较高水平。 (2)进、出水流道的水力性能优良。水泵的装 置效率决定于流道效率和水泵效率

对于确定的泵站装置扬程，上式中的流道效率 完全决定于流道水力损失

由上式可以看到泵装置扬程愈低流道水力损 失对流道效率的影响愈大。灌北泵站和善南泵站的 扬程较低设计扬程只有1.56m和1.50m因此，该 站流道水力损失对泵站装置效率的影响特别显著。 数值计算和模型试验结果表明，流道水力损失实测 值仅为0.177m进、出水流道的水力性能优良工厂 真机试验和机组试运行现场测试均表明泵装置效率 比较高。 （3）泵装置形式较优。潜水贯流泵装置采用高 压/高速电机、行星齿轮减速机构、同轴线直联，有效 减少了灯泡体的体积使泵装置的灯泡比减少到 .525而采用普通电机的灯泡式贯流泵装置的灯泡 比为0.90~1.05由于泵组的灯泡体减小扩散角 减小水流形线最顺直流态更为平顺均匀流道的 水力性能可以超过各种形式泵装置的水力性能达 到了较优水平。 （4)叶轮直径取值较大。在设计流量一定的条 件下叶轮直径直接影响泵装置内的流速研究结果 表明：流道的水力损失与叶轮直径的4次方成反比。 叶轮直径愈大，流道的水力损失愈小，但投资也愈 大；叶轮直径的确定需考虑泵站扬程、年运行小时 数、工程投资等等多方面因素，经综合比较后合理

综上所述针对灌北、善南泵站设计扬程特别低 的特点经设计分析比较选用了潜水贯流泵装置形 式并对泵结构进行了优化设计。泵装置模型试验 和运行测试结果证明，该装置结构简单，开挖深度 小进、出水流道水力性能好，可在较低扬程下获得 77%以上的泵装置效率。可见采用较优的水力模型 和结构形式、合适的水泵叶轮直径以及水力性能优 良的进、出水流道等使贯流泵在特低扬程下泵装置 效率达到较高的水平。 灌北泵站与善南泵站潜水贯流泵装置的研制成 功对赶超当今先进工业国家潜水泵和泵站技术水 平利用我国现有重大水利工程项目带动、创新潜水 电泵技术使国产潜水电泵有机会进入跨流域调水 工程具有重要意义。

王东亚等：3/2接线方式下“500kV开关断开全停”保护误动分析与改进

开RS触发器的R端为0,RS触发器输出on为1， f为0表示该开关处在在合闸状态。当开关分闸 时开关的常开接点打开常闭接点闭合RS触发器 输出on为0off为1表示该开关处在在分闸状态。 任一个开关在合闸则发电机出口开关在合闸位置 2个开关都在分闸则发电机出口开关在分位。断 路器合闸位置（V046）用于500kV开关断开全停保 护当主汽门开启，及V046由1至0发生变位时 500kV开关断开全停保护发出500ms的脉冲出口 跳闸。断路器分闸位置（VO48）为突加电压保护的 必要条件之一同时用于闭锁频率保护， 在正常运行时发电机出口开关在合闸。如果 G60保护装置失电，开关的常开接点失电RS触发 器的S端为0RS触发器的R端为0RS触发器的 输出不变依然为1。 逻辑修改后模拟G60装置失电后报文如图5

图5逻辑修改后装置失电报文

试验证实了逻辑修改后可有效防止500kV开 关断开全停保护在G60装置失电的时保护误动作。 另外引入“当任一个开关常开触点及常闭触 点同时打开或者闭合时延时1s报500kV开关位

置异常报警”的逻辑因触点卡涩松动引起的保护误 动可提前处理开关位置异常报警逻辑如图6所示。

工程施工数据图6开关位置异常报警逻辑

发变组保护是保证机组安全运行的重要举措 持别是在大型发电机组中,将会起到重要的作用。 若保护配置不当会导致保护误动同样会对整个系 统产生重要影响。采取了改进措施后消除了保护 装置存在的重大隐患。由于直流系统失电及直流开 关故障跳闸导致保护装置G60失电，从而防止了发 电机跳闸事故的发生

[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护典型故障分 析[M].北京：中国电力出版社2005. [2]贺家季.电力系统继电保护原理与实用技术[M].北京 中国电力出版社2009

Quzhou 324000 , China]

Plant,Xiuwen 550215,China)

U Zhihong( Zhejiang Huadian Wuxijiang Hydropower Station Quzhou 324000,China)

ninistration Bureau of Tongyu River Northward Extension Water Delivery Project ,Xiangshui 224600 , China; 2. Lianyungang Construction Office of Tongyu River Northward Extension Water Delivery Project , Lianyungang 222001 , China)

检测标准MA Qi,YANG Daowu,LIU Yi,REN Zhuo,TANG Yuan

PANG Xueyue ( Guangdong Electric Power Design Instit Guangzhou 510663 , China)