对新型微机自动化设备在水电站技术改造中的应用

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1、小水电2012年第3期(总第165期)计算机应用新型微机自动化设备在水电站技术改造中的应用吴飞宏(泉州市北渠管理处福建泉州362000)【摘要】随着自动化技术的发展，新型微机自动化设备在水电站技术改造中越来越多地被采用。提出了1套采用sMER-w微机型无刷励磁调节器、srK—w一3微机控制器和rc一150水轮机操作器等的新型微机自动化设备，用其对福建省永春县五一水库坝后电站进行了技术改造，取得了良好效果。图3幅。【关键词】水电站自动化设备技术改造五一水库位于福建省永春县五里街镇吾边村，较低的情况所决定的。要想提高小水电的自动化水属晋江东溪桃溪支流霞陵溪流域，控制流域面积平的关键是必须

2、使用先进的自动化设备。选择适用13．7km2，是1座以灌溉为主，结合防洪、发电等小型水电站的自动监测、控制和保护设备，对其实综合利用的中型水利工程；工程于1966年6月动行遥测、遥信、遥调和遥控，使电站运行实现自动工兴建，1974年基本完工；其总库容为1033万m3，化，做到少人值班或无人值班，这样才能提高电站正常蓄水位为301．52m，死水位为278．82m。坝后运行的经济性、可靠性和安全性。但是提高小水电电站装设1台400kW水轮发电机，其设计水头为站的自动化水平目前也还有一些困难，如厂家设备l5～45In、流量为1．2～2．07m3／s、多年平均发电质量不很稳定，电站运行人员素

3、质难于保障，设备量为50万kW·h。价格较高难于承受等。五一水库管理处于2009年12月经过查阅有关1技术改造必要性资料并与有关生产厂家进行技术交流、沟通，并结五一水库坝后电站是在20世纪60年代兴建，合电站的具体情况，经认真分析，决定采用福州威水轮机操作器是用70年代的导叶手动操作机构改磁电气有限公司生产的SMER_一w微机型无刷励磁造而成，机电设备简陋，而且采用分散控制，手动调节器，厦门海洋仪器厂生产的金鹭牌一W一操作。该电站地处在汛期雷暴天气频繁的山区，输3微电脑控制器和杭州亚太水电设备成套技术有限电线路长，线路故障频繁，时常造成机组继电保护公司生产的TC—l50水轮机操作器配

4、套对坝后电站动作跳闸，若不及时关机将产生机端过压，造成进行技术改造。“飞车”事故，危及机组设备和运行人员的安全，改造方法是将sMER_一w微机型无刷励磁调节无法满足电业安全生产规程的要求。因此，对该电器和一w一3微电脑控制器安装在发电机主屏站进行机电设备技术改造势在必行。上，拆除水轮机原手动操作机构，装上，rC一150水2技术改造方法轮机操作器及其控制设备。更换原发电机的出口开关为预储能释放方式开关，接入系统和机端电压、在70年代建设的小水电站，初步设计中考虑电流，把各自的输出接人原控制保护回路。自动化水平时，强调了“自动化水平与电站规模相2．1SMER_一W微机型无刷励磁调节器工作

5、原理适应”。这是基于当时的科技水平和运行人员素质SMER-W微机型无刷励磁调节器采用单相半波整流或半控桥式整流电路，输出电压为0～收稿日期：2012—02—29205V(DC)，适用于额定励磁电压70—140V、额作者简介：吴飞宏(1964一)，男，工程师，主要从事电站生产技术管理工作。定励磁电流20A以下的发电机组。它主要是利用Email：wB881800@163．comSMER—w微机型无刷励磁调节器可控的输出电压·45-计算机应用SMALLHYDROPOWER2012No3，Total，voJ和电流，控制直流励磁机励磁线圈的电压和电流，2S，振荡次数为1次。机组甩负荷时在转速飞

6、升达到控制机组励磁电流的目的；同时，其还具有良的情况下机端电压还能保持稳定。机组转速下降到好的静态特性和动态特性。静态调压率优于0～35％时会自动逆变灭磁(见图1、图2)。5％；零起升压时，超调量等于零，调节时间为图1改造前励磁原理图2改造后励磁原理。图一T耳IlTIITIlTlI显示l【警南幸扣士耳l微1涮由政l～一田40ov一I!l网l-I隔离变压器}__——叫亟—一。l萘l交—操机萑V隔离————]一机流触一熹变压器1器I竺．：!I-1电压鉴别I-一lⅨlL一一．．．一一⋯一一一⋯__j图3s1K—W一3微机控制器原理2．2S，Ⅱ<一W一3微机控制器工作原理比较基准，快速调整机

7、组转速与电网频率相等。当sTK—w一3微机控制器由测频单元、自动同频率小于0．25Hz、相角差小于20~时发出合闸信步并列装置组成(见图3)，通过转速采样、电网号，实现自动准同期。及机组电压频率测量、导叶开度位置采样、压力前3)高低周切机功能。当运行中电网频率出现池水位采样等参数，经过微型计算机运算，转换为异常时，控制器将发出关小信号关水轮机导叶，同不同宽度的脉冲信号调节控制水轮机导叶开度，使时发出分闸信号使发电机主开关分闸，避免供电区发电机在额定频率的土