第一篇：水電站調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)設(shè)計的缺陷及優(yōu)化論文

重慶江口水電站裝機 3×100 MW,位于重慶市武隆縣江口鎮(zhèn)，是芙蓉江梯級開發(fā)的最后一級電站。江口水電站原調(diào)速器油壓裝置為 YZ-2.5-4 型，額定壓力4 MPa,回油箱容積 4 m3,重量 6 噸，介質(zhì)為空氣及汽輪機油，壓油箱容積類別為Ⅱ、容積 2.5 m3,設(shè)計溫度50 ℃，設(shè)計壓力 4.6 MPa,最高工作壓力 4 MPa,耐壓試驗壓力為 5.8 MPa.改造前油壓裝置控制系統(tǒng)弊端及常見故障

江口水電站原油壓裝置控制系統(tǒng)，經(jīng)過近7 年的運行，存在以下弊端和常見故障 :油壓裝置為單一PLC 控制，若 PLC 故障，自動系統(tǒng)即癱瘓，且其運行后期 PLC 經(jīng)常死機;控制系統(tǒng)無法顯示補氣閥是否動作，無法電動和手動補氣;檢修期間，若斷開油壓裝置系統(tǒng)電源，漏油泵將不能啟動，常常造成漏油泵油箱油滿溢出;主控制室監(jiān)控系統(tǒng)無法監(jiān)視油壓裝置控制系統(tǒng)動作情況。改造后的油壓裝置控制系統(tǒng)

3.1 控制系統(tǒng)控制對象及檢測元件

控制對象 :壓油泵2臺，漏油泵1臺，卸載閥組2套，壓力油罐自動補氣閥組 1 套。

檢測元件 :壓力油罐壓力（模擬量 1 路）、壓力油罐油位（模擬量 1 路）、壓力油罐壓力開關(guān)（4 對）、回油箱油位報警開關(guān)（開關(guān)量 2 對）、漏油箱油位（模擬量 1 路）。

3.2 控制系統(tǒng)主要功能

控制系統(tǒng)的主要功能有以下幾點。（1）實現(xiàn)對各壓油泵的自動啟停及補氣閥的自動補氣，維持壓油罐壓力和油位在正常的工作范圍內(nèi)。當(dāng)漏油箱油位到達起泵、停泵條件時自動啟動、停止漏油泵。（2）實時監(jiān)測壓力油罐、回油箱、漏油箱油位。油位異常時，發(fā)出報警信號。（3）實時監(jiān)控被控設(shè)備運行情況，并實現(xiàn)報警功能。（4）實時監(jiān)測控制系統(tǒng)自身運行情況，并實現(xiàn)報警及切換功能。

3.3 控制系統(tǒng)的配置及特點

針對原系統(tǒng)單一PLC故障即導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓的問題，改造后的調(diào)速器油壓裝置現(xiàn)地 LCU 控制裝置配置兩套獨立而又互為備用的 Premium PLC,其中央處理器集成以太網(wǎng)接口;每套 PLC 配置控制壓油裝置所需的輸入 / 輸出模塊;配置一套xian地人機交換平臺，采用帶以太網(wǎng)接口的觸摸屏;還配置有一套 8 端口的工業(yè)級交換機。PLC 的以太網(wǎng)通訊模塊、帶以太網(wǎng)接口的觸摸屏與 8 端口的交換機連接，通過 8 端口的交換機再與全廠的以太網(wǎng)連接至后臺監(jiān)控計算機，如圖 1 所示。

控制屏設(shè)置 2 臺壓油泵、2 臺卸載閥組、1 臺漏油泵和 1 臺補氣閥組的“自動 / 切除 / 手動”運行方式切換開關(guān)。設(shè)置為“自動”時，系統(tǒng)按自動控制流程進行控制。“手動”方式獨立于 PLC 控制回路，當(dāng) PLC失電或故障時，現(xiàn)地將操作開關(guān)切至“手動”以實現(xiàn)各被控設(shè)備的啟停。控制屏還設(shè)置電源指示燈、事故低油壓指示燈、各被控設(shè)備運行 / 故障指示燈。各信號均由通訊上傳至計算機監(jiān)控系統(tǒng)，有效解決了無法在控制室監(jiān)視油壓裝置運行情況的問題。

系統(tǒng)運行狀態(tài)、參數(shù)、故障信息等均可通過觸摸屏顯示，并可通過觸摸屏對泵啟停參數(shù)、油壓及油位報警參數(shù)、傳感器參數(shù)進行實時設(shè)置。臺壓油泵采用 ATS48 系列軟啟動器啟動方式，以減少電動機啟動時對電網(wǎng)的沖擊，減少對某些敏感電子元件的干擾，減少電動機對拖動機械負載泵的沖擊，延長泵的使用壽命。

各電動機控制回路電源即動力電源、PLC 電源、I/O 電源、開出回路電源等相互獨立，實現(xiàn)了壓油裝置檢修斷開壓油泵電源后，PLC 能正常工作，漏油泵能正常運行。各電源回路均設(shè)置電源監(jiān)視指示燈，方便監(jiān)視，并通過電源監(jiān)視繼電器將供電情況引入 PLC.壓力油罐油壓和油位信號、漏油箱油位信號（4 ~ 20 mA）分別通過一入二出信號隔離器進入兩套PLC 的 AI 通道;全部開關(guān)量輸入信號同時進入兩套PLC 的開關(guān)量輸入（DI）通道。

每套 PLC 控制輸出經(jīng)“X 套 PLC 主用”閉鎖，即只有主用 PLC 才輸出控制實際設(shè)備，油泵控制動作邏輯如圖 2 所示。程序優(yōu)先使用模擬量進行啟停泵控制。

當(dāng)程序判斷為壓力傳感器故障且壓力開關(guān)正常后，使用壓力開關(guān)進行啟停泵控制。當(dāng)需要啟泵時，經(jīng)泵輪換邏輯判斷，以確定需要啟動哪臺泵打油。啟泵后，當(dāng)達到停泵條件或泵不正常或卸載閥故障，均會停泵，可以看出，當(dāng)兩套 PLC 均故障時，不會啟動壓油泵打油。兩套 PLC 的主備切換原理是利用心跳線來判斷主 PLC 是否還能正常工作。硬件接線上，A 套心跳開出連接至 B 套心跳開入，B 套心跳開出連接至 A 套心跳開入。%S5 為 PLC 系統(tǒng)位，它是由一個內(nèi)部定時器調(diào)控該位的狀態(tài)變化，時基為 100 ms,該位對于 PLC循環(huán)而言是異步的。一旦主 PLC 不能正常工作，而備用 PLC 可以正常工作，則備用 PLC 變?yōu)橹?PLC,原主PLC 變?yōu)閭溆?PLC;當(dāng)備用套 PLC 也不能正常工作時，主 PLC 繼續(xù)運行，不做切換處理，此時給出相應(yīng)的報警信號，切換原理如圖 3 所示。針對原系統(tǒng)補氣閥組問題，新系統(tǒng)將補氣閥組全開、全關(guān)位置信號擴展后送至兩套 PLC 及點亮控制屏補氣閥位置指示燈，以方便地監(jiān)視補氣閥組位置，在對控制回路進行更改后，可在油壓裝置控制屏上進行電、手動補氣。結(jié)束語

調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)于 2010 年改造后至今運行穩(wěn)定、可靠性高、運行維護操作方便，并且改進了原控制系統(tǒng)的弊端，確保了機組安全可靠運行。

第二篇：調(diào)速器及油壓裝置運行規(guī)程(新)

1.3 調(diào)速器及油壓裝置運行規(guī)程

１ 主題內(nèi)容與適用范圍

本規(guī)程規(guī)定了白溪水庫電站水輪機調(diào)速器及油壓裝置的運行規(guī)范、運行方式、運行操作、設(shè)備檢查、事故處理及相關(guān)試驗等方面的內(nèi)容。

本規(guī)程適用于寧波市白溪水庫水力發(fā)電廠。２ 引用標(biāo)準(zhǔn)

DL/T792—2001 水輪機調(diào)速器及油壓裝置運行規(guī)程 GB/T9652.1—1997 水輪機調(diào)速器與油壓裝置技術(shù)條件 數(shù)字調(diào)速器原理說明書、觸摸屏操作說明書

SLT-16Mpa系列全數(shù)字高油壓組合式調(diào)速器機械液壓系統(tǒng)說明書 3 概述

水輪機調(diào)速器是用以調(diào)節(jié)控制機組轉(zhuǎn)速和負荷的自動調(diào)節(jié)裝置，當(dāng)機組事故或電力系統(tǒng)甩負荷時，起緊急事故停機和快速關(guān)閉導(dǎo)葉、以抑制機組過速和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。水輪機調(diào)速器是由實現(xiàn)水輪機調(diào)節(jié)及相應(yīng)控制的電氣控制裝置和機械執(zhí)行機構(gòu)組成的。3.1各項技術(shù)參數(shù)

白溪水庫水力發(fā)電廠采用武漢三聯(lián)水電控制設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GSLT-5000-16MPa型全數(shù)字高油壓組合式調(diào)速器。其各項性能指標(biāo)參數(shù)如下： 3.1.1主要技術(shù)指標(biāo)

★ 額定輸入電壓：AC220V±10％，DC110V±10％； ★ 調(diào)節(jié)規(guī)律：補償PID；

★ 整機平均無故障時間：≥25000小時； ★ 測頻方式：殘壓測頻；

★ 暫態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)：bt＝0－200％（調(diào)整分辨率1％）； ★ 永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)：bp＝0－10％（調(diào)整分辨率1％）； ★ 積分時間常數(shù)：Td＝0－20S（調(diào)整分辨率1S）； ★ 加速度時間常數(shù)：Tn＝0－5S（調(diào)整分辨率0.1S）； ★ 頻率給定范圍：FG＝45.0－55.0HZ（調(diào)整分辨率0.01HZ）； ★ 頻率人工范圍：E＝0－0.5HZ（調(diào)整分辨率0.01HZ）； ★ 功率死區(qū)范圍：i＝0－5％；

★ 功率給定范圍：P＝0－100％（以機組最大能發(fā)有功為額定值）3.1.2調(diào)節(jié)性能指標(biāo)

◆ 測頻誤差：≤0.00034％；

◆ 靜特性轉(zhuǎn)速死區(qū)：ix＜0.04%最大非線性度ε＜5%； ◆ 空載頻率擺動值：≤ ±0.15％（即≤ ±0.075HZ）； ◆ 甩25％負荷接力器不動時間：≤0.2S；

◆ 甩100％負荷，過渡過程超過3％額定轉(zhuǎn)速的波峰數(shù)N＜2，調(diào)節(jié)時間T＜40S。3.1.3其他技術(shù)參數(shù)

▲ 接力器容量：50000NM； ▲ 工作油壓：16MPa； ▲ 壓力罐容積：3×80L； ▲ 回油箱容積：1.5m； ▲ 調(diào)速軸轉(zhuǎn)角：45°；

▲ 接力器行程/容積：210mm/4.9l； ▲ 接力器開關(guān)機時間：2－15S； ▲ 油泵功率：兩臺5.5kW。3.2性能特點 3.2.1綜合性能

★ 動、靜態(tài)品質(zhì)優(yōu)異，所有性能指標(biāo)均達到或優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)；

★ 自適應(yīng)式開機規(guī)律，無需設(shè)置開機頂點，開機參數(shù)，對不同機組均能迅速安全地將機組開啟至空載，可適應(yīng)不同水頭下的自動開機；

★ 空載自動跟蹤電網(wǎng)頻率，以及特有自動補償PID調(diào)節(jié)規(guī)律，能使機組頻率迅速達到同期要求； ★ 具有區(qū)別于機械手動的電手動調(diào)節(jié)功能，方便調(diào)試；

★ 負載智能式變結(jié)構(gòu)PID調(diào)節(jié)規(guī)律，能使機組適應(yīng)電網(wǎng)的各種惡劣變化。即負載實時監(jiān)視電網(wǎng)波動情況，能在電網(wǎng)發(fā)生變化時，自動選擇最優(yōu)調(diào)節(jié)規(guī)律反調(diào)節(jié)參數(shù)，保護機組安全，并使機組始終工作于最佳狀態(tài)；

★ 完備的有功功率閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，除常規(guī)功率閉環(huán)調(diào)節(jié)方式外（即采用開關(guān)量接口調(diào)節(jié)方式），還能以串符通訊方式接受計算機監(jiān)控系統(tǒng)給定有功設(shè)定值，自動接設(shè)定值進行有功功率閉環(huán)調(diào)節(jié)；

★ 采用PWM脈寬調(diào)制輸出，取消了模擬量輸出，最小脈寬＜5mS； ★ 各運行工況可以任意切換無擾動。3.2.2電氣方面性能

◆ 電氣部分以可靠性極高的可編程控制器為核心，所有PLC本體的平均無故障運行時間≥30萬小時，且外圍電路均采用進口元件（包括按鍵、旋鈕等）；

◆ 智能容錯測頻及自動識別大小網(wǎng)，頻率測量精度高；

◆ 多處理器并行工作，速度快。掃描周期≤10mS，最快可達到5 mS； ◆ 高抗干擾能力：所有I/O接口均采用光電隔離及軟件過濾；

◆ 多種交互方式：能通過計算機鍵盤、編程器、電柜面板上的操作按鈕等多種方式設(shè)置參數(shù)及進行操作；

◆ 硬件布置采用積木式結(jié)構(gòu)，使功能擴展極為簡便，并易于檢修； ◆ 采用交、直流雙路電源供電，互為熱備用，無擾切換； ◆ 交直流供電即使同時消失，液壓執(zhí)行機構(gòu)自保持原狀態(tài)；

◆ 具有自動容錯功能：當(dāng)機組帶負荷運行，機頻測量故障，發(fā)出報警信號，并保持故障前開度不變； ◆ 特有小電網(wǎng)調(diào)節(jié)規(guī)律，使小電網(wǎng)運行無需人員干預(yù)；

◆ 帶有串行通訊接口，兼容性好，可與各種計算機監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)接；

◆ 故障自診斷功能，調(diào)節(jié)器能實時監(jiān)視自身組成模塊，一旦發(fā)生故障，能立即診斷，并以數(shù)字狀態(tài) 3顯示指出故障部件；

◆ 跟蹤功能：電氣部分可自動跟蹤機械手動，機械手動切至自動或電手動時不需任何調(diào)整，為無擾切換。

3.2.3機械方面性能

▲ 機械液壓隨動系統(tǒng)采用全數(shù)字液壓技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)液壓元件組成，工作可靠。靜態(tài)無油耗，主接力器零位時無漂移；

▲ 采用高油壓囊式蓄能器，不需另設(shè)壓縮氣系統(tǒng)進行充氣和補氣； ▲ 甩負荷時可進行分段關(guān)閉，減小水壓對壓力鋼管沖擊； ▲ 不斷流雙芯濾油，不銹鋼折疊式濾網(wǎng)，壽命長、易保養(yǎng)； ▲ 機械液壓系統(tǒng)零點自保持，免調(diào)校、免維護。4 調(diào)速器結(jié)構(gòu)及其功能

調(diào)速器系統(tǒng)主要由電氣部分，電液隨動系統(tǒng)和油壓裝置三部分構(gòu)成。結(jié)構(gòu)型式為組合式（接力器內(nèi)置）。4.1電氣部分 4.1.1供電電源及監(jiān)視

采用交直流雙電源互為備用的供電形式，交流電源采用隔離變壓器隔離后輸入到交流高頻開關(guān)電源，直流電源輸入直流高頻開關(guān)電源，兩開關(guān)電源的輸出經(jīng)二極管后并聯(lián)，實現(xiàn)了真正的交直流雙電源互為熱備的冗余結(jié)構(gòu)，保證了電源的可靠性。調(diào)速器系統(tǒng)的控制及信號電源采用DC24V供電, 調(diào)速柜及調(diào)速器控制柜內(nèi)分別裝設(shè)冗余的帶濾波器及抗干擾裝置的雙電源變換模塊,每個電源模塊采用交/直流并列供電，兩個電源模塊的輸出經(jīng)過隔離裝置后匯接在一起形成直流小母線，分別向微機調(diào)速系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速探測和速度監(jiān)控系統(tǒng)及緊急停機操作系統(tǒng)等提供相互獨立的供電回路。外供的交流或直流電源之一消失時或倆套電源模塊退出時，均不影響調(diào)速系統(tǒng)正常工作。

調(diào)速器控制柜內(nèi)裝設(shè)電壓監(jiān)視繼電器，對輸入、輸出電源等進行監(jiān)視，盤面裝設(shè)相應(yīng)的電源投入信號指示等，并提供獨立的電源投入（常開接點）、電源消失（常閉接點）監(jiān)視信號。4.1.2電氣控制系統(tǒng)

電氣控制系統(tǒng)是以施耐德MODICON TSX系列的Momentum可編程控制器PLC的各項功能模塊為核心硬件，輔以智能彩色液晶顯示觸摸屏，測頻模塊，開關(guān)量輸入、輸出模塊，通訊模塊、底板總線以及繼電器等元件，組合而成的高可靠性工業(yè)控制裝置。其系統(tǒng)設(shè)計特點是采用了補償PID調(diào)節(jié)方式，具有控制結(jié)構(gòu)自適應(yīng)和參數(shù)自適應(yīng)的調(diào)節(jié)功能，自動按工況改變運行參數(shù)、PID調(diào)節(jié)參數(shù)及整機放大系數(shù)，使調(diào)速系統(tǒng)始終工作在較佳的工況點。在控制上采用新型脈寬脈碼調(diào)制PWM技術(shù)及非線性脈寬調(diào)制分段控制策略。實現(xiàn)了水輪發(fā)電機數(shù)字控制，并在各種工況下穩(wěn)定運行。具有智能式操作和顯示，提供了方便、準(zhǔn)確、直觀的人機界面。調(diào)速器內(nèi)設(shè)有開機、停機、發(fā)電、調(diào)相、增減功率等操作回路，只需給調(diào)速器相應(yīng)的操作指令，調(diào)速器便能自動完成上述操作，簡化了與水機自動操作回路的聯(lián)系。

4.2電液隨動系統(tǒng)

電液隨動系統(tǒng)主要包括帶手動操作球座式電磁閥（數(shù)字球閥）、液控換向閥、緊急停機電磁閥、快慢分選閥、分段關(guān)閉閥以及節(jié)流閥組成無明管、無杠桿、無鋼絲繩、靜態(tài)無油耗的機械液壓執(zhí)行系統(tǒng)。其主要器件如下： 4.2.1球座式電磁閥（數(shù)字球閥）

球座電磁閥是一種開關(guān)式液壓控制元件，通過脈沖點信號來實現(xiàn)開啟、截止兩種狀態(tài)的切換，來控制液流方向和流量。與普通伺服閥相比，該閥無零位搭疊量，切換時間短，頻率響應(yīng)高，并且可以手動操作。檢修更換也很方便。4.2.2液控換向閥

液控換向閥由起先導(dǎo)控制作用的球座式電磁閥和控制主油路的液控主閥兩部分組成。控制電氣信號（或人工手動）使先導(dǎo)電磁閥換向切換控制油路使液控換向閥換向。4.2.3緊急停機電磁閥

緊急停機電磁閥為雙向電磁閥，無需長期通電，直接控制液控換向閥的壓力油流使接力器緊急關(guān)閉。4.2.4快慢分選閥

根據(jù)調(diào)節(jié)量的大小，由快慢分選閥斷開或接通壓力油來控制接力器的回油是否通過節(jié)流閥，從而達到控制接力器動作速度的目的。4.2.5分?jǐn)嚓P(guān)閉閥

在接力器關(guān)閉時，當(dāng)導(dǎo)葉開度低于某個定值，通過控制分?jǐn)嚓P(guān)閉閥接通使接力器回油通過節(jié)流閥，由此達到接力器關(guān)閉先快后慢的要求。4.2.6節(jié)流閥

與快慢分選閥或分?jǐn)嚓P(guān)閉閥配合，使接力器回油通過節(jié)流閥，達到降低接力器動作速度的目的。4.3油壓裝置

油壓裝置由回油箱、高壓齒輪油泵、氣囊式蓄能器、溢流閥、濾油器以及其他部件組成。4.3.1回油箱

回油箱是儲存無壓力油的箱型容器，又是調(diào)速器的基座。側(cè)面裝有液位計，可以觀察油位高低。4.3.2高壓齒輪油泵

齒輪油泵的主要特點是結(jié)構(gòu)簡單，緊湊、重量輕，自吸力強，轉(zhuǎn)速范圍大，對油污雜質(zhì)的敏感性不高，不易咬死，工作可靠。兩組高壓油泵，一組工作，一組熱備用；運行中主用泵和備用泵可相互切換，增加了油源可靠性。油泵的啟停控制由機組PLC執(zhí)行，油泵啟停的整定值如下：停泵壓力為：16.0MPa，啟動主用泵壓力為：14.0MPa，啟動備用泵壓力為：13.5MPa。壓力超過16.5 MPa報壓力過高，壓力低于11.0 MPa報壓力過低。4.3.3氣囊式蓄能器

調(diào)速器油壓等級為16 Mpa，采用標(biāo)準(zhǔn)的高壓氮氣蓄能罐作為油壓裝置的壓力油罐，不需要配置自動補氣裝置或中間補氣罐。皮囊充氮氣壓力為31.5MPa，長時間使用后氮氣壓力降為3MPa時，必須人為補充氮氣。蓄能器主要作用如下：

a)貯存能量，當(dāng)系統(tǒng)瞬時需要大量壓力油時，油蓄能器和油泵同時供油，故減少電機油泵的啟動次數(shù)；

b)緩和沖擊，吸收脈動壓力和沖擊壓力，使系統(tǒng)壓力平衡。延長油泵； c)當(dāng)停電故障，可以保證利用蓄能器的有效排量，開關(guān)一個全行程； 4.3.4溢流閥

溢流閥在系統(tǒng)內(nèi)作為安全閥使用，安裝在油泵出口處，其作用是當(dāng)系統(tǒng)壓力高于額定壓力而油泵仍在工作時，將油泵輸出的高壓油直接排入回油箱，調(diào)整閥內(nèi)彈簧的預(yù)壓量可整定其動作值。我廠調(diào)速器溢流閥動作值為16.3MPa。4.3.4濾油器

調(diào)速器配置油過濾裝置雙聯(lián)濾油器，過濾精度為20μm，該過濾裝置能在正常運行中進行清洗。濾油器濾網(wǎng)為并聯(lián)兩組，互為備用，能自動切換；切換時不影響液壓系統(tǒng)正常工作。采用不銹鋼折疊式濾網(wǎng)，強度高、過流面積大，便于運行中取出清掃，清掃不造成油路系統(tǒng)污染。5 調(diào)速器運行工況

調(diào)速系統(tǒng)有三種控制模式：遠方自動、現(xiàn)地自動和現(xiàn)地手動（現(xiàn)地手動分為現(xiàn)地電手動和現(xiàn)地機械手動），三種控制模式的優(yōu)先級依次為：現(xiàn)地手動（機械手動、電手動）、現(xiàn)地自動和遠方自動。自動運行、電手動和機械純手動三種控制模式，任意切換方便可靠，三種控制模式完全無擾動地切換。當(dāng)電氣部分發(fā)生故障時，可無擾動地切換至機械手動狀態(tài)。5.1自動運行工況

自動運行分為遠方自動和現(xiàn)地自動兩種工況。遠方自動運行時，將調(diào)速器電控柜上“遠方/現(xiàn)地”旋鈕切至“遠方”側(cè)，“機手動/電動”旋鈕切至“電動”側(cè)。該模式下，調(diào)速器的鎖定投拔，開機、停機令，負載運行調(diào)速器開度控制都是通過機組PLC來實現(xiàn)。現(xiàn)地自動運行時，將調(diào)速器電控柜上“遠方/現(xiàn)地”旋鈕切至“現(xiàn)地”側(cè)，“機手動/電動”旋鈕切至“電動”側(cè)。該模式下，調(diào)速器會根據(jù)頻率跟蹤或頻率給定的設(shè)定功能讓機組頻率維持在要求范圍。5.1.1停機備用狀態(tài)

調(diào)速器自動運行運行時，在停機備用工況設(shè)置有停機聯(lián)鎖保護功能。停機聯(lián)鎖的動作條件 :無開機令、無油開關(guān)令、轉(zhuǎn)速小于70%。當(dāng)停機聯(lián)鎖動作時調(diào)速器電氣輸出一個約10～20%的最大關(guān)機信號到機械液壓系統(tǒng)，使接力器關(guān)閉腔始終保持壓力油，確保機組關(guān)閉。當(dāng)接力器的開度大于5%(主令開關(guān)接點)，緊急停機電磁閥動作。5.1.2自動開機過程

機組處于停機等待工況，由中控室發(fā)開機令，調(diào)速器將接力器開啟到1.5倍空載位置，等待機組轉(zhuǎn)速上升，如果這時機頻斷線，自動將開度關(guān)至最低空載開度位置。當(dāng)機組轉(zhuǎn)速上升到90%以上，調(diào)速器自動將開度回到空載位置(該空載位置隨水頭改變而改變)，投入PID運算，進入空載循環(huán)，自動跟蹤電網(wǎng)頻率。當(dāng)網(wǎng)頻故障或者孤立小電網(wǎng)運行，自動處于不跟蹤狀態(tài)，這時跟蹤機內(nèi)頻率給定。5.1.3空載運行工況

用線性插值法根據(jù)水頭輸入信號自動修改空載開度給定值和負載出力限制，水頭信號可自動輸入或人為手動設(shè)置。調(diào)速器能控制機組在設(shè)定的轉(zhuǎn)速和空載下穩(wěn)定運行。在自動控制方式下，調(diào)速器能控制機組自動跟蹤電網(wǎng)頻率。當(dāng)接受同期命令后，調(diào)速器應(yīng)能快速進入同期控制方式。在空載運行方式下，導(dǎo)葉開度限制稍大于空載開度。機組在空載運行時使機組頻率按預(yù)先設(shè)定的頻差自動跟蹤系統(tǒng)頻率或自動跟蹤頻率給定值(“頻率給定”調(diào)整范圍：45HZ～55HZ)。可自動或人為選擇頻率跟蹤或不跟蹤的狀態(tài)，更利于機 組與電網(wǎng)同步，調(diào)速器根據(jù)網(wǎng)頻和孤立電網(wǎng)來自動選擇設(shè)置頻率跟蹤或不跟蹤狀態(tài)(也可以人為手動設(shè)置)。它能控制機組發(fā)電機頻率與電網(wǎng)頻率(或頻率給定)相接近。5.1.4負載運行工況

在負載運行工況下調(diào)速器控制機組出力的大小，電氣導(dǎo)葉開度限制位導(dǎo)葉的最大位置并接受電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的控制信號，有負載開度、頻率兩種調(diào)節(jié)模式。

現(xiàn)地（機旁手動）或遠方（手動或自動）有功調(diào)節(jié)能滿足閉環(huán)控制和開環(huán)控制來調(diào)整負荷。現(xiàn)地/遠方具有互鎖功能，在遠方方式下能夠接受電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的負荷增減調(diào)節(jié)命令，具有脈寬調(diào)節(jié)(調(diào)速器開環(huán)控制)、數(shù)字量、模擬量定值調(diào)節(jié)機組開度的功能。根據(jù)頻率的變化以及開度的調(diào)整對頻率引起得變化作為判斷大小電網(wǎng)的依據(jù)，自動改變運行模式：當(dāng)在開度調(diào)節(jié)模式下，當(dāng)判斷為小電網(wǎng)或電網(wǎng)故障自動切換到頻率調(diào)節(jié)模式運行。當(dāng)機組出口開關(guān)閉合而電網(wǎng)頻率連續(xù)上升變化超過整定值時(整定值與用戶協(xié)商，缺省值50.3Hz)，可確定機組進入甩負荷或孤立電網(wǎng)工況，調(diào)速器自動切換到頻率調(diào)節(jié)模式，迅速將導(dǎo)葉壓到空載開度，機組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速運行。5.1.5自動停機

主接力器在機組停機時有10～15mm的壓緊行程，機組在正常停機狀態(tài)下由調(diào)速器輸出相應(yīng)信號，使主接力器的關(guān)腔保持壓力油以保證機組的導(dǎo)葉全關(guān)。調(diào)速系統(tǒng)在接收停機令后（停機令必須保持到機組轉(zhuǎn)速小于70％以下）在下列情況下使機組停機： 5.1.5.1正常停機

a)一般停機：在電手動或自動運行工況能實現(xiàn)現(xiàn)地或遠方操 作停機，斷路器在零出力跳閘后，接受停機令停機。

b)停機連跳：并網(wǎng)運行時可接收停機令。當(dāng)關(guān)至空載開度（并網(wǎng)瞬間值）或機組零出力時由監(jiān)控系統(tǒng)控制斷路器跳閘后完全關(guān)閉導(dǎo)葉。當(dāng)斷路器末跳閘時，保持空載和零出力狀態(tài)。5.1.5.2緊急停機

機組緊急停機時，外部系統(tǒng)下發(fā)緊急停機令或操作員手動操作緊急停機按鈕時緊急停機電磁閥動作，調(diào)速器以允許的最大速率（調(diào)保計算的關(guān)機時間）關(guān)閉導(dǎo)葉。機組在事故情況下可由外部回路快速、可靠地動作緊急停機電磁閥，當(dāng)緊急停機電磁閥動作后有位置接點輸出至指示燈和上送計算機監(jiān)控系統(tǒng)，并同時由計算機監(jiān)控系統(tǒng)啟動緊急停機流程。5.2手動運行工況

手動運行分為電手動和機手動兩種工況。電手動運行時，將調(diào)速器電控柜上“遠方/現(xiàn)地”旋鈕切至“現(xiàn)地”側(cè)，“機手動/電動”旋鈕切至“電動”側(cè)，同時在觸摸屏上將運行模式切至“電動”狀態(tài)。該模式下，導(dǎo)葉開度的調(diào)整可以通過調(diào)速器電控柜上“減少/增加”旋鈕來實現(xiàn)。機手動運行時，將調(diào)速器電控柜上“遠方/現(xiàn)地”旋鈕切至“現(xiàn)地”側(cè)，“機手動/電動”旋鈕切至“機手動”側(cè)。該模式下，只能通過按壓電磁閥的閥芯來實現(xiàn)對調(diào)速器的操作。手動運行模式下，機組頻率的調(diào)整也完全由人為操控。5.2.1電手動運行工況

電手動控制模式的增減導(dǎo)葉開度的精度（0.1％接力器全行程）高于機械手動。一般適用于檢查、判斷和調(diào)整機械液壓系統(tǒng)零位，校對導(dǎo)葉開度的零點和滿度。當(dāng)機組轉(zhuǎn)速信號全部故障時，可人為啟、停機 組，增減負荷；當(dāng)系統(tǒng)甩負荷時，自動關(guān)到最小空載開度并接受緊急停機信號。5.2.2機手動運行工況

機械純手動控制模式的增減導(dǎo)葉開度的精度（0.3％接力器全行程）一般用于檢驗機械液壓系統(tǒng)的動作情況，適用于大修后第一次啟動機組。當(dāng)全廠供電電源消失后，可人為手動操作，啟、停機組，增減負荷；并接受緊急停機信號。6 正常狀態(tài)及巡檢維護 6.1正常狀態(tài) 6.1.1電氣狀態(tài)

a)調(diào)速器電氣控制柜，交流220V輸入開關(guān)KAC，直流110V電源輸入開關(guān)KDC合上，自動化元件柜中調(diào)速器交直流電源開關(guān)QA7，Q7合上。

b)機旁動力柜調(diào)速器1、2號壓油泵電源開關(guān)QA6、QA7合上；自動化元件柜后調(diào)速器1、2號壓油泵控制電源開關(guān)QA3、QA4合上。

c)自動化元件柜調(diào)速器1、2號壓油泵自動/手動切換開關(guān)SAC11、SAC12切“自動”位置。d)正常運行時調(diào)速器電氣控制柜上“遠方/現(xiàn)地”旋鈕切至“遠方”位置，“機手動/電動”旋鈕切至“電動”位置。6.1.2機械狀態(tài)

a)調(diào)速器蓄能器進油閥、出油閥處在全開位置。b)調(diào)速器蓄能器放油閥處在全關(guān)位置。

c)調(diào)速器電接點壓力表、壓力變送器等壓力表計表閥在全開位置。6.2巡檢維護 6.2.1巡檢內(nèi)容

a)調(diào)速器各表計信號燈指示正常，開關(guān)、旋鈕位置正確，各電氣元器件無過熱、異味、斷線等異常現(xiàn)象。

b)電柜觸摸顯示屏所顯示的各主要參數(shù)，如機組頻率，電網(wǎng)頻率，導(dǎo)葉開度，調(diào)節(jié)參數(shù)等應(yīng)在正常合理范圍內(nèi)。所顯示的運行狀態(tài)應(yīng)與實際狀態(tài)相對應(yīng)。

c)各電磁閥動作正常、無斷線。

d)調(diào)速器各閥門、管路無滲漏，閥門位置正確。

e)調(diào)速器各桿件、傳動機構(gòu)工作正常，銷軸及緊固件無松動或脫落。f)調(diào)速器運行穩(wěn)定，無異常抽動或振動現(xiàn)象。g)濾油器壓差應(yīng)在規(guī)定的發(fā)圍內(nèi)。

h)油壓裝置油壓、油位正常，油質(zhì)合格，油溫在允許范圍內(nèi)（10～50°C）。i)油泵運轉(zhuǎn)正常，無異常振動、無過熱現(xiàn)象。j)蓄能器無漏油、漏氣現(xiàn)象。6.2.2定期維護

a)定期進行調(diào)速器自動、手動切換及緊急停機電磁閥動作試驗，并檢查相應(yīng)動作情況及指示是否正確。b)定期對濾油器進行切換、清洗。c)對有關(guān)部位進行定期加油。d)定期對油泵檢查和手動啟動試驗。e)定期對蓄能器進行檢查。故障與事故處理 7.1基本要求

7.1.1在調(diào)速器及油壓裝置發(fā)生故障時，當(dāng)班值長應(yīng)發(fā)出必要指令，安排值班員進行處理，采取有效措施遏制事故的發(fā)展，消除可能對人身和設(shè)備造成的危害，恢復(fù)設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，并及時將事故處理情況向領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)部門匯報。

7.1.2在處理過程中，值班人員應(yīng)堅守崗位，迅速正確地執(zhí)行值長的命令。對重大突發(fā)事件，值班員可依照有關(guān)規(guī)定先行處理，然后及時匯報。

7.1.3如果事故發(fā)生在交接班過程中，應(yīng)停止交接班，所有人員在交班值長指揮下進行事故處理。事故處理告一段落，由交接雙方值長商定是否進行。

7.1.4事故處理完畢后，當(dāng)班值長應(yīng)如實記錄事故發(fā)生的經(jīng)過、現(xiàn)象和處理情況。事故處理中要注意保護事故現(xiàn)場，未經(jīng)主管部門或領(lǐng)導(dǎo)同意不得復(fù)歸事故信號或任意改動現(xiàn)場設(shè)備，緊急情況除外（如危及人身及設(shè)備安全時）。7.2故障處理

7.2.1自動開停機不成功

a)故障現(xiàn)象：機組未能按指令完成開停機全部流程，上位機發(fā)出“開停機未完成”信號。b)處理方法：檢查開停機流程情況，查找出故障點，若是自動化元器件拒動，可以手動幫助；若是調(diào)速器故障，應(yīng)設(shè)法查找故障位置，及時排除，必要時將調(diào)速器手動運行，用手動方式完成開停機操作，并及時通知檢修人員處理。

在停機過程中如果導(dǎo)葉已關(guān)閉，但由于剪斷銷剪斷或?qū)~漏水量過大，造成機組轉(zhuǎn)速未降到設(shè)定值時，應(yīng)考慮關(guān)閉進水口事故檢修閘門。

c)以下幾種故障易造成開停機不成功：開停機令傳送故障；電源故障；開限拒動；電磁閥故障發(fā)卡；鎖定投拔故障；主令開關(guān)位置故障；開度傳感器故障等。7.2.2調(diào)速器抽動

a)故障現(xiàn)象：調(diào)速器接力器往復(fù)運動，觸摸屏平衡指示擺動，機組有功（轉(zhuǎn)速）隨之變化。b)處理方法：將調(diào)速器切手動運行或者停機，及時通知檢修人員。

c)以下幾種故障易造成調(diào)速器抽動：電源電壓不穩(wěn)定；反饋元器件性能劣化；插件接觸不良；調(diào)節(jié)器受干擾；閥體卡組等。7.2.3調(diào)速器溜負荷

a)故障現(xiàn)象：在沒有接到調(diào)整負荷指令的情況下，機組負荷自行減少或增加。

b)處理方法：首先觀察觸摸屏平衡指示：如果平衡指示與溜負荷的方向不一致，例如機組負荷向下 溜但平衡指示偏向開啟側(cè)；或者機組負荷向上溜，而平衡指示偏向關(guān)閉側(cè)，說明問題出在機械部分，大多是由于機械零位偏移、閥體發(fā)卡所致，應(yīng)及時通知檢修人員處理。若平衡指示與溜負荷方向一致，說明問題出在電氣部分，可把調(diào)速器切手動運行，通知檢修人員處理。7.2.4機頻故障

a)故障現(xiàn)象：上位機報調(diào)速器故障，調(diào)速器觸摸屏報機頻故障信號。

b)處理方法：開機過程中若發(fā)生故障應(yīng)立即停機或改手動方式運行，密切注意機組轉(zhuǎn)速，避免引起過速事故。機組并網(wǎng)運行中發(fā)生機頻故障時，調(diào)速器維持導(dǎo)葉開度不變，可繼續(xù)自動運行；若運行不穩(wěn)定應(yīng)切至手動運行，并盡快查找原因處理。

c)以下幾種故障易造成機頻故障：機組測頻回路熔絲熔斷、測頻回路斷線或端子松動、測頻元器件損壞。7.2.5網(wǎng)頻故障

a)故障現(xiàn)象：上位機報調(diào)速器故障，調(diào)速器觸摸屏報網(wǎng)頻故障信號。

b)處理方法：開機過程中若發(fā)生故障調(diào)速器自動由頻率跟蹤方式調(diào)整到頻率給定方式運行。若不能正常并網(wǎng)應(yīng)將機組停機，并盡快查找原因處理。負載運行時網(wǎng)頻故障不影響正常運行。

c)以下幾種故障易造成機頻故障：網(wǎng)頻測頻回路熔絲熔斷、測頻回路斷線或端子松動、測頻元器件損壞。

7.2.6調(diào)速器電源故障

a)故障現(xiàn)象：上位機報調(diào)速器故障，調(diào)速器電控柜相應(yīng)電源指示燈滅。

b)處理方法：如果交流或直流其中一路電源故障，機組仍能保持正常運行，但應(yīng)盡快查明原因，設(shè)法排除。如果兩路電源同時消失，應(yīng)及時將調(diào)速器切至手動運行方式。若機組需向電網(wǎng)供電，應(yīng)派人到調(diào)速器現(xiàn)場監(jiān)視和調(diào)節(jié)。如需停機應(yīng)按手動停機程序操作停機。

c)以下幾種故障易造成電源故障：電源空開跳開、電源回路短路、電源模塊故障等。7.2.7線路開關(guān)跳閘，機組甩負荷

a)故障現(xiàn)象：上位機報線路開關(guān)跳閘，機組過速。

b)處理方法：立即將上位機有功、無功調(diào)節(jié)退出。密切監(jiān)視機組轉(zhuǎn)速，若發(fā)生機組轉(zhuǎn)速持續(xù)上升，應(yīng)及時停機處理。如果調(diào)速器能將機組轉(zhuǎn)速壓回帶廠用電運行則可以繼續(xù)運行，如果不需要可以停機處理。待線路恢復(fù)正常運行后再并網(wǎng)發(fā)電。

c)以下幾種故障易造成線路開關(guān)跳閘甩負荷：線路故障保護動作。7.2.8油壓系統(tǒng)壓力過高

a)故障現(xiàn)象：上位機報調(diào)速器壓力過高，調(diào)速器溢流閥動作回油。

b)處理方法：檢查壓油泵是否未停，立即切開壓油泵電源開關(guān)，手動停泵。打開壓油罐放油閥，將壓油罐排油至集油槽。

c)以下幾種故障易造成油壓過高：調(diào)速器油壓變送器故障、溢流閥故障、油泵接觸器觸點粘死等。7.2.9油壓系統(tǒng)壓力低

a)故障現(xiàn)象：上位機報調(diào)速器壓力低，調(diào)速器備用泵啟動。b)處理方法：是否由于機組負荷變化或調(diào)節(jié)過大，導(dǎo)致調(diào)速器耗油過多引起主、備用油泵同時啟動。檢查液壓系統(tǒng)是否存在漏油現(xiàn)象：如果不影響停機可先停機再關(guān)閉蓄能器出油閥。如果不能停機可考慮直接關(guān)蝶閥停機再關(guān)閉蓄能器出油閥。如由于主用壓油泵未啟動引起，檢查主用壓油泵未啟動原因。

c)以下幾種故障易造成油壓低：調(diào)速器主用泵故障、液壓系統(tǒng)漏油、調(diào)速器連續(xù)大動作調(diào)節(jié)等。7.2.10調(diào)速器事故低油壓

a)故障現(xiàn)象：上位機報水機事故，調(diào)速器壓力過低，動作停機。

b)處理方法：監(jiān)視機組停機剎車過程，自動動作不良時手動幫助。檢查是否調(diào)速器油箱油位過低所至，若是即通知維護加油處理。若兩臺油泵都在運行，應(yīng)檢查調(diào)速系統(tǒng)管路是否破裂跑油或液壓系統(tǒng)大量漏油。若兩臺油泵均未啟動，是否電源消失，空開跳閘所致，應(yīng)設(shè)法恢復(fù)電源。若壓油罐壓力正常，則應(yīng)檢查壓力變送器是否故障或保護是否誤動。事故停機正常后應(yīng)按下事故停機復(fù)歸按鈕復(fù)歸事故停機電磁閥。

c)以下幾種故障易造成油壓低：調(diào)速器油泵（電源）故障、液壓系統(tǒng)大量漏油、壓力變送器故障等。

第三篇：調(diào)速器油壓裝置、尾水盤型閥油壓裝置、主變冷卻器控制系統(tǒng)教案

調(diào)速器油壓裝置、尾水盤形閥油壓裝置、主

變冷卻器控制系統(tǒng)

王浩，講稿分類：運行專業(yè) 基本功能

機組調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)能實現(xiàn)壓油裝置油泵的自動啟/停和自動補氣功能。盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)能實現(xiàn)壓油裝置油泵的自動啟/停。主變冷卻器控制系統(tǒng)能完成三臺單相變冷卻器及相關(guān)附屬設(shè)備的自動和手動控制。各輔機控制系統(tǒng)組成及控制原理

2.1 機組調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)

2.1.1 系統(tǒng)組成

官地水電站調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)共有4套，每套有2個動力屏和1個控制屏，屏柜安裝在水輪機層機礅旁。布置圖如下：

圖1 調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)屏柜布置圖 調(diào)速器油壓裝置采用PLC控制，控制對象包括2臺110kW大油泵、1臺22kW小油泵、3個油泵出口組合閥和自動補氣裝置。

調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)有2回AC 380V電源和1回DC 220V電源。2回AC 380V電源分別取自機旁動力盤Ⅰ、Ⅱ段。大泵采用一回AC 380V作為動力電源，小泵采用雙電源供電，兩路電源分別取自兩回主交流電源進線，通過配置的雙電源切換開關(guān)，實現(xiàn)雙路電源的自動投切。2臺大泵的C相為開關(guān)電源裝置PS1提供兩路220V交流電源（互為備用），DC 220V為開關(guān)電源裝置PS2提供一路直流電源，開關(guān)電源輸出兩路24V直流電供PLC使用。

控制柜內(nèi)裝有滿足調(diào)速器油壓裝置控制所需的所有控制、保護設(shè)備和電機啟動設(shè)備，主要包括自動空氣開關(guān)、電動機軟啟動器、雙電源切換開關(guān)、AC220V/DC24V開關(guān)電源、DC220V/DC24V開關(guān)電源、PLC、繼電器、防雷設(shè)備、模擬信號隔離器、指示燈、操作控制開關(guān)等設(shè)備。

現(xiàn)地控制屏裝有10.4”彩色液晶（觸摸）顯示屏，顯示設(shè)備運行狀態(tài)信號，各種報警信號，各模擬量實測值（壓力油罐的油位值和油壓值、回油箱的油位值），電機的運行時間和動作次數(shù)。現(xiàn)地控制屏上還設(shè)有運行狀態(tài)監(jiān)視燈，監(jiān)視設(shè)備運行狀態(tài)、主要報警信號等。2.1.2 控制方式及作用

調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)的現(xiàn)地手動、自動控制方式選擇切換開關(guān)設(shè)在現(xiàn)地柜上；切換開關(guān)設(shè)有“自動”、“切除”、“手動”三檔。將控制方式選擇切換開關(guān)置于“自動”控制方式時，調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)按照PLC程序自動控制相關(guān)控制對象的啟/停。正常運行情況下，各控制對象均設(shè)置在“自動”控制方式。當(dāng)切換開關(guān)設(shè)置于“切除”位置時，相應(yīng)控制對象退出運行。將控制方式選擇切換開關(guān)置于“手動”運行時，在現(xiàn)地控制柜上通過按鈕直接啟/停油泵，并閉鎖自動控制命令的輸出。

PLC根據(jù)壓力油罐的油壓完成三臺油泵的啟/停控制。當(dāng)油罐油壓低于工作泵啟動壓力時（主油泵啟動壓力5.8MPa，輔助油泵啟動壓力6.1MPa），自動啟動工作泵；若壓力繼續(xù)降低至備用泵啟泵壓力（5.5MPa）或檢測到工作泵故障時，發(fā)出油泵故障報警，并自動啟動備用油泵；當(dāng)油壓降低到事故低油壓整定值5.0MPa時，壓力開關(guān)動作，壓力開關(guān)空接點作用于發(fā)電機停機回路，啟動緊急落門停機流程并報警；當(dāng)油壓恢復(fù)到正常油壓6.3MPa時，停止工作油泵和備用油泵，如油泵或PLC故障，不能按要求停止油泵運行，油壓繼續(xù)上升到油壓過高整定值6.5MPa時，發(fā)出油壓過高報警信號。

每臺油泵啟動時，油泵出口組合閥內(nèi)的先導(dǎo)電磁閥帶電，使得油泵出口油直接回到回油箱，實現(xiàn)空載啟動，延時后先導(dǎo)電磁閥失電，油泵電機出口建壓完成。當(dāng)油泵操作切換開關(guān)置于“手動”控制方式時，可通過按鈕手動直接啟/停油泵。當(dāng)某臺油泵故障時，應(yīng)將其切換開關(guān)置于“切除”位置，拉開對應(yīng)主回路開關(guān)。

當(dāng)壓力罐油位上升至上限并且油壓低于額定值時，打開自動補氣閥向壓力罐補氣。當(dāng)壓力罐油壓上升至額定值以上或油位降低至下限，則自動補氣閥關(guān)閉，停止補氣。補氣開始壓力6.0MPa，補氣停止壓力6.3MPa。

現(xiàn)地控制屏通過MB+口與計算機監(jiān)控系統(tǒng)通信，將切換開關(guān)位置狀態(tài)、電機運行狀態(tài)和故障報警信號（包括電機故障、PLC故障、軟啟動器故障、電源故障、傳感器故障、主/備切換等）以及各模擬量實測值，以及泵的運行時間和動作次數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果通過MB+口上送計算機監(jiān)控系統(tǒng)。事故低油壓采用兩只壓力開關(guān)獨立上送。2.1.3 控制原理

調(diào)速器#1油泵電機控制系統(tǒng)圖：

圖2 調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)#1油泵電機回路圖

當(dāng)1SA切至自動時，接點1、2接通，-1KA2在軟啟動器無故障時是閉合的，當(dāng)PLC控制的-K1觸點接通時，-1KA線圈得電，-1KA觸點接通，使得-1KM線圈得電，1KM觸點閉合，1KA1線圈得電，接觸器控制的主回路接通，實現(xiàn)油泵電機的自動啟動，1KM觸點閉合，油泵出口組合閥內(nèi)的先導(dǎo)電磁閥帶電，使得油泵出口油直接回到回油箱，實現(xiàn)空載啟動，延時后先導(dǎo)電磁閥失電，油泵電機出口建壓完成；當(dāng)1SA切至手動時，接點3、4接通，-1KA2在軟啟動器無故障時是閉合的，按下-SB11按鈕時，-1KA線圈得電，軟啟動器回路中的-1KA觸點接通，同時自保持回路中的-1KA觸點接通，實現(xiàn)油泵電機的手動啟動。2.1.4 運行注意事項

3.1.4.1 控制屏上的復(fù)歸按鈕短按復(fù)歸報警信號，長按恢復(fù)出廠設(shè)置。3.1.4.2 回油箱有油混水監(jiān)測裝置。

3.1.4.3 事故低油壓發(fā)停機信號，極低油位不停機。

3.1.4.4 控制系統(tǒng)檢修時PLC僅靠一塊電池供電，如電池?zé)o電將造成程序丟失。2.1.5 常見運行操作

3.1.5.1 將控制把手切至手動時，按下啟動/停止按鈕可對油泵進行啟停操作。3.1.5.2 短按復(fù)歸按鈕可對報警信號進行復(fù)歸。

3.1.5.3 控制系統(tǒng)檢修時，檢查油泵停止后，將3個油泵控制把手切至切除，將動力屏內(nèi)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)切至“斷電O”位置，拉開機旁盤上兩個動力電源開關(guān)，拉至檢修位置，拉開機旁直流饋電屏調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)電源開關(guān)。2.2 盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng) 2.2.1 系統(tǒng)組成

官地水電站盤型閥油壓裝置設(shè)置了一套自動控制系統(tǒng)，采用PLC控制，控制對象為2臺22kW油泵，能完成油壓裝置的現(xiàn)地自動和手動控制及電機保護。

盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)有2回AC 380V電源和1回DC 220V電源。每臺泵采用一回AC 380V作為動力電源，電機采用常規(guī)電磁式啟動。2臺泵的C相為開關(guān)電源裝置PS1提供兩路220V交流電源（互為備用），DC 220V為開關(guān)電源裝置PS2提供一路直流電源，開關(guān)電源輸出兩路24V直流電供PLC使用。

控制柜內(nèi)裝設(shè)滿足油壓裝置控制所需的所有控制、保護設(shè)備，主要包括自動空氣開關(guān)、接觸器、熱繼電器、開關(guān)電源、PLC、繼電器、防雷設(shè)備、模擬信號隔離器、指示燈、操作控制開關(guān)等。

現(xiàn)地控制屏裝有10.4”彩色液晶（觸摸）顯示屏，顯示設(shè)備運行狀態(tài)信號，各種報警信號，各模擬量實測值（壓力油罐的油位值和油壓值、回油箱的油位值），電機的運行時間和動作次數(shù)。現(xiàn)地控制屏上還設(shè)有運行狀態(tài)監(jiān)視燈，監(jiān)視設(shè)備運行狀態(tài)、主要報警信號等。2.2.2 控制方式及作用

盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)的現(xiàn)地手動、自動控制方式選擇切換開關(guān)設(shè)在現(xiàn)地柜上；切換開關(guān)設(shè)有“自動”、“切除”、“手動”三檔。將控制方式選擇切換開關(guān)置于“自動”控制方式時，盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)按照PLC程序自動控制相關(guān)控制對象的啟/停。當(dāng)切換開關(guān)設(shè)置于“切除”位置時，相應(yīng)控制對象退出運行。將控制方式選擇切換開關(guān)置于“手動”運行時，在現(xiàn)地控制柜上通過按鈕直接啟/停油泵、開/關(guān)組合閥。

PLC通過油罐壓力開關(guān)和油罐壓力變送器來控制油泵電機的啟動和停止。當(dāng)油罐油壓低于工作泵啟動壓力時，自動啟動工作泵；若壓力繼續(xù)降低至備用泵啟泵壓力或檢測到工作泵故障時，應(yīng)發(fā)出油泵故障報警，并自動啟動備用油泵；當(dāng)油壓繼續(xù)降低到低油壓報警整定值時，發(fā)出油壓過低報警信號；當(dāng)油壓恢復(fù)到正常油壓時，停止工作油泵和備用油泵，如油泵或PLC故障，不能按要求停止油泵運行，油壓繼續(xù)上升到油壓過高整定值時，發(fā)出油壓過高報警信號。當(dāng)回油箱液位降低至低液位時（現(xiàn)場整定）自動停泵并發(fā)液位低報警，回油箱液位過高時發(fā)液位過高報警信號。

現(xiàn)地控制屏通過MB+口與計算機監(jiān)控系統(tǒng)通信，將切換開關(guān)位置狀態(tài)、電機運行狀態(tài)和故障報警信號（包括電機故障、PLC故障、電源故障、傳感器故障、主/備切換等）以及各模擬量實測值，以及泵的運行時間和動作次數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果通過MB+口上送計算機監(jiān)控系統(tǒng)。

2.2.3 控制原理

盤型閥#1油泵電機控制系統(tǒng)圖：

圖3 盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)#1油泵電機回路圖 當(dāng)1SA切至自動時，接點1、2接通，當(dāng)PLC控制的-K1觸點接通時，-1KA線圈得電，-1KA觸點接通，使得-KM1線圈得電，-KM1觸點閉合，接觸器控制的主回路接通，實現(xiàn)油泵電機的自動啟動，同時1KM線圈得電，1KM觸點閉合，油泵出口組合閥內(nèi)的先導(dǎo)電磁閥帶電，使得油泵出口油直接回到回油箱，實現(xiàn)空載啟動，延時后先導(dǎo)電磁閥失電，油泵電機出口建壓完成；當(dāng)1SA切至手動時，接點3、4接通，按下-SB11按鈕時，-1KM線圈得電，自保持回路中的-1KM觸點接通，接觸器控制的主回路接通，同時1KM線圈得電，1KM觸點閉合，油泵出口組合閥內(nèi)的先導(dǎo)電磁閥帶電，使得油泵出口油直接回到回油箱，實現(xiàn)空載啟動，延時后先導(dǎo)電磁閥失電，油泵電機出口建壓完成。2.2.4 運行注意事項

2.2.4.1 控制屏上的復(fù)歸按鈕短按復(fù)歸報警信號，長按恢復(fù)出廠設(shè)置。2.2.4.2 盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)沒有自動補氣功能。2.2.4.3 根據(jù)與設(shè)計溝通，正常時自動控制方式不投入。

2.2.4.4 控制系統(tǒng)檢修時PLC僅靠一塊電池供電，如電池?zé)o電將造成程序丟失。2.2.5 常見運行操作

3.2.5.1 將控制把手切至手動時，按下啟動/停止按鈕可對油泵進行啟停操作。3.2.5.2 短按復(fù)歸按鈕可對報警信號進行復(fù)歸。

3.2.5.3 控制系統(tǒng)檢修時，檢查盤型閥壓油裝置已泄壓排油，補氣裝置已退出，檢查油泵停止后，將2個油泵控制把手切至切除，拉開油泵動力電源開關(guān)，拉至檢修位置，拉開控制系統(tǒng)直流電源開關(guān)。2.3 主變冷卻器控制系統(tǒng) 2.3.1 系統(tǒng)組成

官地水電站主變冷卻器控制系統(tǒng)共有4套，每套有1個動力屏和1個控制屏。控制對象為主變冷卻器油泵A、B、C 3相，每相各4臺，共12臺。主變冷卻器控制系統(tǒng)能完成每個機組段內(nèi)三套主變冷卻器及相關(guān)附屬設(shè)備的自動和手動控制以及電機的保護，確保主變壓器的正常運行。

盤柜布置圖如下：

圖4 盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)屏柜布置圖 主變冷卻器的動力電源采用AC 380V雙電源供電，柜內(nèi)配置雙電源切換開關(guān)，實現(xiàn)主回路失電時自動投入備用電源回路的功能。主變冷卻器控制系統(tǒng)動力柜#1電源取自相應(yīng)的機旁動力盤Ⅰ段，#2電源取自機旁動力盤Ⅱ段；控制柜有1路AC 220V電源，1路DC 220V電源。DC 220V電源取自主變洞直流母線。

柜內(nèi)裝有滿足主變冷卻器所需的所有控制、保護設(shè)備，主要包括自動空氣開關(guān)、雙電源切換開關(guān)、開關(guān)電源、PLC、接觸器、熱繼電器、繼電器、電流變送器（主變高壓側(cè)CT信號）、電壓變送器（主變低壓側(cè)母線PT信號）、防雷設(shè)備、模擬量信號隔離器、指示燈、操作控制開關(guān)等設(shè)備。

現(xiàn)地控制屏裝設(shè)10.4”彩色液晶（觸摸）顯示屏，顯示設(shè)備運行狀態(tài)信號，各種報警信號，各模擬量實測值（如總管壓力、主變低壓側(cè)電壓、主變運行負荷等），電機的運行時間和動作次數(shù)，以及進行設(shè)定和修改整定值。2.3.2 控制方式及作用

控制方式分為自動、切除、手動，控制方式選擇切換開關(guān)設(shè)在控制屏上，控制方式選擇切換開關(guān)置于“自動”控制方式時，主變冷卻器隨主變的狀態(tài)自動投切，即主變運行時投入主變冷卻器，主變停運時退出主變冷卻器。控制方式選擇切換開關(guān)置于“手動”時，在現(xiàn)地控制柜上通過啟/停切換開關(guān)投切主變冷卻器。

PLC能自動統(tǒng)計每臺冷卻器的運行時間和啟動次數(shù)，正常情況下，冷卻器均設(shè)置為“自動”控制方式，并根據(jù)運行時間或啟動次數(shù)在啟停冷卻器過程中自動輪換工作和備用冷卻器，實現(xiàn)4臺冷卻器互為備用的功能，并且當(dāng)工作方式自動切換時，自動發(fā)出信號。

現(xiàn)地控制屏通過MB+口與計算機監(jiān)控系統(tǒng)通信，將切換開關(guān)位置狀態(tài)、電機運行狀態(tài)和故障報警信號（包括電機故障、PLC故障、電源故障、傳感器故障、主/備切換等）以及各模擬量實測值，以及泵的運行時間和動作次數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果通過MB+口上送計算機監(jiān)控系統(tǒng)。主變共設(shè)兩只油面溫度計及一只繞組溫度計，控制屏只采集每只溫度計中的模擬量信號和兩個控制接點開關(guān)，報警接點及跳閘接點信號由主變端子箱直接接至LCU。2.3.3 控制原理

當(dāng)主變帶電時自動投入一臺冷卻器運行。每臺變壓器的4個油泵電機根據(jù)主變油溫信號自動投退。當(dāng)主變油溫達到45℃時或監(jiān)測到主變帶電后自動投入主用油泵；主變油溫達到55℃時，自動投入輔助油泵；油溫繼續(xù)上升至65℃或主變負荷超過設(shè)定值并經(jīng)延時，則投入備用油泵，并同時報警，發(fā)主變油溫過高告警信號；油溫降低至55℃以下或主變負荷低于設(shè)定值并經(jīng)延時，自動退出備用油泵和輔助油泵；當(dāng)主變退出運行后，所有冷卻器自動退出運行；當(dāng)工作冷卻器出現(xiàn)故障時，包括油流中斷、水流中斷、泄漏、油泵電機故障，經(jīng)延時如故障仍未解除，切除故障冷卻器，自動投入備用冷卻器運行。其中油流中斷、水流中斷、泄露延時60s，油泵電機故障延時200ms。變壓器帶電出現(xiàn)冷卻器全停故障或兩臺以上冷卻器故障時延時5s發(fā)冷卻器故障信號；冷卻器全停20分鐘后若油溫達75℃，立即發(fā)事故跳閘信號；冷卻器全停60分鐘后不論主變油溫多少，直接發(fā)事故跳閘信號。2.3.4 運行注意事項

2.3.4.1 控制屏上的復(fù)歸按鈕短按復(fù)歸報警信號，長按恢復(fù)出廠設(shè)置。

2.3.4.2 控制系統(tǒng)檢修時PLC僅靠一塊電池供電，如電池?zé)o電將造成程序丟失。2.3.4.3 SA控制把手控制全部泵運行方式。

2.3.5 常見運行操作

2.3.4.4 將控制把手切至手動時，操作啟動/停止切換開關(guān)可對油泵進行啟停操作。2.3.4.5 控制系統(tǒng)檢修時，將控制把手切至切除，將動力屏內(nèi)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)切至“斷電O”位置，拉開機旁盤兩個動力電源開關(guān)，拉至檢修位置，拉開控制系統(tǒng)直流電源開關(guān)。

參考資料：

1，中鼎輔機控制設(shè)備原理接線圖。

2，官地輔機及公用系統(tǒng)控制設(shè)備與自動化元件合同文件技術(shù)部分。