PLC在小型水電站油壓裝置自動(dòng)控制中的應(yīng)用

小型水電站調(diào)速器油壓裝置的自動(dòng)控制系統(tǒng)中利用晶閘管來代替原來的磁力啟動(dòng)器實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)通斷,并采用2臺(tái)油泵交替工作互為備用,用電子繼電器來放大輸入信號(hào),大大地提高了控制信號(hào)采集的靈敏性、可靠性。圖3幅。

中小型水電廠調(diào)速器油壓裝置的自動(dòng)控制 凌霄,蔡波 (國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院/南京南瑞集團(tuán)公司,江蘇省南京市210003) 摘要:調(diào)速器油壓裝置是水電廠重要的輔助設(shè)備之一,中小型水電廠一般采用可編程邏輯控制器 (plc)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制。從控制原理、主要功能、運(yùn)行模式等方面介紹了當(dāng)前較為典型和 普遍的2種plc控制方式:一種是節(jié)約成本、控制內(nèi)容簡(jiǎn)單的機(jī)組現(xiàn)地控制單元(lcu)直接控制 模式;另一種是控制內(nèi)容復(fù)雜、可靠性高的輔機(jī)lcu控制模式?？偨Y(jié)了這2種控制方式在實(shí)際應(yīng) 用中應(yīng)注意的問題。 關(guān)鍵詞:水電廠;調(diào)速器油壓裝置;plc;控制方式 收稿日期:20090704;修回日期:20091010。 0引言 調(diào)速器油壓裝置是水電廠重要的輔助設(shè)備之 一,為機(jī)組啟停、調(diào)整負(fù)荷以及液壓操作設(shè)備提

調(diào)速器油壓裝置是水電廠重要的輔助設(shè)備之一,中小型水電廠一般采用可編程邏輯控制器(plc)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制。從控制原理、主要功能、運(yùn)行模式等方面介紹了當(dāng)前較為典型和普遍的2種plc控制方式:一種是節(jié)約成本、控制內(nèi)容簡(jiǎn)單的機(jī)組現(xiàn)地控制單元(lcu)直接控制模式;另一種是控制內(nèi)容復(fù)雜、可靠性高的輔機(jī)lcu控制模式?？偨Y(jié)了這2種控制方式在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意的問題。

調(diào)速器油壓裝置是水電廠最重要的輔助設(shè)備之一,中小型水電廠一般采用plc對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及控制。本文從控制原理、主要功能、運(yùn)行模式等方面介紹了當(dāng)前較為典型和普遍的兩種plc控制方式,并且列舉了在實(shí)際應(yīng)用中的一些注意點(diǎn)。

調(diào)速器油壓裝置是我國(guó)中小型水電廠的重要輔助設(shè)備之一,它主要是利用了晶閘管來實(shí)現(xiàn)裝置的無觸點(diǎn)通斷,由兩臺(tái)油泵進(jìn)行交替工作來互為備用,并采用了電子繼電器來提高相關(guān)動(dòng)作的可靠性,這不僅有利于減少有關(guān)的運(yùn)行人員數(shù)量以及勞動(dòng)強(qiáng)度,還可以提高電站自動(dòng)化的程度以及可靠性,還可以完善自動(dòng)控制系統(tǒng),從而增加中小型電產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

由于我國(guó)供電需求變得越來越大,因此出現(xiàn)了越來越多的小型水電站。本文以某小型水電站為根據(jù)對(duì)水電站自動(dòng)化控制進(jìn)行了分析和介紹,主要立足于水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、自動(dòng)化軟件、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等四個(gè)方面對(duì)小型水電站中對(duì)自動(dòng)化控制的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

闡述了水電站自動(dòng)化控制的基本含義,從計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、自動(dòng)化軟件、水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)4個(gè)方面,詳細(xì)論述了自動(dòng)化控制在小型水電站中的應(yīng)用情況。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)的普及,在小型水電站運(yùn)營(yíng)發(fā)展中,自動(dòng)化綜合控制系統(tǒng)逐漸開始興起,不僅大幅度提高了發(fā)電、供電的可靠性,而且加大的促進(jìn)了電力系統(tǒng)、電能質(zhì)量的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,提高了電能產(chǎn)生效率、改善了人們的工作環(huán)境,極大的提高了小型水電站的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

針對(duì)水電站油壓裝置常規(guī)的壓力油泵及補(bǔ)氣控制邏輯易出現(xiàn)油氣比例失當(dāng)現(xiàn)象，提出一種以固定的壓力油罐油位油壓曲線實(shí)現(xiàn)油氣比例恒定的油壓裝置控制邏輯，并闡述了其實(shí)現(xiàn)方法及注意問題，為其它類似油壓裝置控制邏輯改造提供參考。

s]一6 西北資源與水工程辮f四卷1993年第三期 ： 竺!一～wa【cr_nc — cring 一?一一一一 中小型水電站快速事故閘門'1(u6 油壓自動(dòng)控制裝置 王幼濤 (西北水科所) 提要 陜西省涇惠渠新莊水電站油壓控制快速事放閘r1的油壓控制裝不同于普通抽壓?jiǎn)㈤] 機(jī)．它是通過液壓元件及油壓系統(tǒng)把快速事放閘r-!與泄水閘門聯(lián)系起來，用閘門自重和水的 浮力做為事放停機(jī)時(shí)各閘r1自動(dòng)蜣臺(tái)啟閉的動(dòng)力源，他泄水閘和進(jìn)水閘在無電源的情況下分 別快速開啟與關(guān)閉，滿足事放停機(jī)與安全泄水的要求這對(duì)提高電站自動(dòng)化程度很有意 義，可供巾小型水電站設(shè)計(jì)參考。．i，i 關(guān)鍵調(diào)：苧絲型．豈絲囤世水閘門進(jìn)水閘h聯(lián)臺(tái)起閉a：， 涇惠渠新莊水電站設(shè)計(jì)水頭t1．4m，流量17m／s，裝機(jī)容量2×8

陜西省涇惠渠新莊水電站油壓控制快速事故閘門的油壓控制裝置不同于普通油壓?jiǎn)㈤]機(jī)。它是通過液壓元件及油壓系統(tǒng)把快速事故閘門與泄水閘門聯(lián)系起來,用閘門自重和水的浮力做為事故停機(jī)時(shí)各閘門自動(dòng)聯(lián)合啟閉的動(dòng)力源,使泄水閘和進(jìn)水閘在無電源的情況下分別快速開啟與關(guān)閉,以滿足事故停機(jī)與安全泄水的要求。這對(duì)提高電站自動(dòng)化程度很有意義,可供中小型水電站設(shè)計(jì)參考。

我國(guó)小型水電站的發(fā)展已取得了較大的進(jìn)步,小水電站的單機(jī)容量及電站總?cè)萘恳苍絹碓酱?水電站綜合自動(dòng)化的技術(shù)也為水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全運(yùn)行起到了非常重要的作用.然而,在提高水電站各設(shè)備工作的可靠性,保證電能質(zhì)量和電站的穩(wěn)定運(yùn)行;提高帶動(dòng)生產(chǎn)率,減少運(yùn)行人員等很多方面上,我國(guó)水電站綜合自動(dòng)化技術(shù)還有待提高.水電站的綜合自動(dòng)化是建立在以計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)之上對(duì)整個(gè)電站運(yùn)行全過程的自動(dòng)控制,從而提高水電站的發(fā)電效率.文章通過對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)在小型水電站中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹,以期為小型水電站的自動(dòng)化應(yīng)用提供一個(gè)借鑒.

通過對(duì)高水頭球閥油壓裝置在水電站的作用分析,闡述兩臺(tái)或多臺(tái)主閥共用1套油壓裝置的可行性。

文章介紹了某小型水電站自動(dòng)化系統(tǒng)改造方案,對(duì)系統(tǒng)特點(diǎn)、改造過程遇到的問題作了詳細(xì)的說明,為小型水電站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及改造方案的制定提供參考。

文章主要是研究目前我國(guó)中小型水電站常用的配置模式及plc在中小型水電站監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,研究plc在現(xiàn)地控制單元(lcu)中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及通訊的功能。

水電阻很早被人們應(yīng)用于小型水電站甩負(fù)荷時(shí)的替代負(fù)荷,本文提出水電阻的應(yīng)用,是根據(jù)小型水力發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的機(jī)組甩去全負(fù)荷時(shí)最大轉(zhuǎn)速上升率不宜大于50％,按照蘇聯(lián)列寧格勒金屬工廠推薦的理論,對(duì)水輪機(jī)關(guān)閉導(dǎo)葉的時(shí)間和轉(zhuǎn)速上升之間的關(guān)系進(jìn)行了簡(jiǎn)單的定量分析,導(dǎo)出了水電阻功率的計(jì)算式。

針對(duì)小型水電站在成本、安全、經(jīng)濟(jì)以及運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度等方面的問題,介紹了引領(lǐng)小型水電站監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)展主流的集群控制技術(shù)——集遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙視等功能于一體的流域梯級(jí)電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng),包括設(shè)計(jì)原則、基本結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能等,并探討了幾種主流監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其功能。

大峽水電站機(jī)組油壓裝置控制系統(tǒng)是針對(duì)大峽水電站公用設(shè)備分布范圍廣、數(shù)量多、控制功能各異等特點(diǎn),采用現(xiàn)地自動(dòng)控制為主,遠(yuǎn)方集中監(jiān)控為輔的控制模式。其各控制單元采用plc為核心控制部件,以現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)及無源節(jié)點(diǎn)的通信方式與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)lcu連接通信,實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)的綜合自動(dòng)化管理。在系統(tǒng)組態(tài)裝置、設(shè)備制造、電器元件選型方面,考慮大峽水電站環(huán)境的特殊要求,主要核心部件plc控制器、交流軟啟動(dòng)器選用進(jìn)口產(chǎn)品,以保證該控制系統(tǒng)具有較高的可靠性、先進(jìn)性和技術(shù)成熟的實(shí)用性,易操作、維護(hù)簡(jiǎn)便。

分析了大峽和烏金峽2座水電站油壓裝置控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因,制定了處理故障的措施,簡(jiǎn)述了故障處理的效果。

針對(duì)由普通繼電器和接觸器構(gòu)成的油壓裝置系統(tǒng)在運(yùn)行中存在的主要問題,結(jié)合白石窯水電廠實(shí)際情況,提出了以可編程邏輯控制器(plc)和軟啟動(dòng)器為核心的油壓裝置系統(tǒng)改造方案。介紹了系統(tǒng)的基本配置和軟、硬件設(shè)計(jì)。實(shí)踐表明,該系統(tǒng)可靠性高、成本低、易于安裝和維護(hù)。

通過對(duì)瀟湘水電站油壓裝置的介紹、原控制方式存在問題的分析和改造方案實(shí)施過程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),得出了軟啟動(dòng)器可在水電站油壓裝置系統(tǒng)改造中成功運(yùn)用且經(jīng)濟(jì)效益明顯的結(jié)論。該案例的成功可為電站輔助設(shè)備控制方式的優(yōu)化提供參考。

掌握好小型水電站自動(dòng)化裝置的應(yīng)用技術(shù)，能夠提高小型水電站的運(yùn)行效率和安全效率，對(duì)推動(dòng)我國(guó)水電站自動(dòng)化水平具有特別重要的意義。本文作者主要論述了自動(dòng)化裝置的基本原理和功能，并對(duì)其在小型水電站的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行分析總結(jié)，以供同行參考。