中国工业控制和自动化领域权威咨询`资讯传媒

《中国工业控制和自动化领域权威咨询`资讯传媒》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、中国工业控制及自动化领域权威咨询、资讯传媒水力发电机组操作自动化分解与PLC控制设计朱文杰（长沙理工大学长沙410000）[摘要]本文给出了历史经验沉淀的机组自动化信号元件（传感器）配置，详尽分解了水力发电机组自动化过程，包括6种流程操作的自动化，以及事故保护和故障信号的自动化。还紧扣水力发电机组自动操作建立PLC控制系统对PLC系统设计和程序设计进行了一般方法的阐述，提供了具体的思路框架。[关键词]输入/输出配置自动化过程分解PLC程序设计水力发电机组控制系统的自动化，包括发电、调相、停机三态互换共6种流程操作的自动化，以及事故保护和故障信号的自动化。其

2、任务是借助自动化元件（或传感器）和装置（或可编程控制器）组成一个不间断进行的操作程序，以取代水电生产过程中的各种手工（或传统自动化）操作，从而实现生产流程的新型自动化，是实现水力发电综合自动化的铺路石。三态互换的控制装置最初是由电磁型继电器构成，以后又出现了由无触点晶体管元件构成的顺控装置（例如1983年在丹江口水电站出现的弱电控制系统），这两种控制均属常规（传统）控制。随着水电事业的迅速发展，为保证水力发电厂安全监控，对机组自动化提出了更高的要求，常规的监控已越来越不能满足电力系统安全和经济调度的需要，监控设备更新换代势在必行。随着计算机及应用技术的发展

3、，可将微机或以微机为基础的可编程控制器（PLC）或工控机用于水力发电厂监控系统[01]，以实现机组的顺序操作，近年的实践证明这一举措技术先进、性能可靠、功能强大、实时性高。1．水力发电机组自动操作输入/输出配置采用微机或PLC实现机组的顺序操作，是通过微机的外围设备中的开关量输入、模拟量输入和温度RTD输入模块采集所有与机组顺序操作相关的各种信息，由微机或PLC的CPU进行计算、分析和逻辑判断，将处理结果转换成继电器通断一样的开关量输出信号，再去控制机组及其辅助系统[02][03][04][05]、调速系统[01][06]、励磁系统[01][07]、同期装

4、置[01][08]和保护系统等设备。下面从历史经验沉淀出的机组自动化信号元件（传感器）配置给出较典型的立式混流式机组（如东江、双牌、酒埠江等水电站）单台顺序操作的接点表[01]，其发电机采用空气冷却方式，推力、上下导、水导采用稀油润滑，停机制动方式采用电气制动和机械制动互相配合，设事故配压阀作为调速器的失灵保护，考虑发电、调相和停机等三种运行状态。表1混流式机组顺序操作I/O接点配置之开关量输入信号点数序号名称大型机组中型机组小型机组（≥50MW）（5～50MW）（≤5MW）01进水口闸门全开位置11102接力器锁定拔出位置11103接力器锁定投入位置11

5、104制动闸块撤除位置11105制动闸块顶起位置11106制动闸无压力111北京市海淀区紫竹院路116号嘉豪国际中心A座802电话：010-58930058传真：010-58930018邮编：100089中国工业控制及自动化领域权威咨询、资讯传媒07密封围带有压力11108上导轴承冷却水中断11109下导轴承冷却水中断11110水导轴承冷却水中断11111空气冷却器冷却水中断11112上导轴承油位异常11113下导轴承油位异常10014水导轴承油位异常11115机组电气事故（如差动保护）11116机组调速器事故11117推力轴承温度过高22218上导轴承温

6、度过高11119下导轴承温度过高42220空气冷却器轴承温度过高11121导水叶全开位置11122导水叶全关位置11123导水叶空载位置11124事故停机中剪断销被剪11125出口断路器合闸位置11126出口断路器跳闸位置111271号高压油泵运行111282号高压油泵运行111291号高压油泵故障111302号高压油泵故障11131转速＜5%额定转速11132转速＜15%额定转速11133转速＜30%额定转速11134转速＜60%额定转速11135转速＞80%额定转速11136转速＞95%额定转速11137转速＞110%额定转速11138转速＞140%额

7、定转速11139调相压水时上限水位11140调相压水时下限水位11141顶盖排水上限水位11142顶盖排水下限水位111大、中、小型机组该类点数小计464343表2混流式机组顺序操作I/O接点配置之开关量输出信号点数序号名称大型机组中型机组小型机组（≥50MW）（5～50MW）（≤5MW）01开机时调速器的投入111北京市海淀区紫竹院路116号嘉豪国际中心A座802电话：010-58930058传真：010-58930018邮编：100089中国工业控制及自动化领域权威咨询、资讯传媒02机组起动后同期装置投入11103出口断路器合闸11104出口断路器跳闸

8、11105制动电磁阀打开11106制动电磁阀关闭11107发电机励