单位文秘网 2022-02-19 08:14:12 点击: 次
摘 要:镜泊湖地下电站于1968年开工建设,于1978年10月竣工投产发电,单机容量为15MW,四台机组共60MW。多年来,电厂的电气、机械设备及自动化元件得到不断的更新、改造,自动化水平和可靠性有了明显的提高,机组硬件设备逐步完善,但是随之而来的软件设施并不完善。为此,经过多方调查研究论证,提出要进行水机自动化改造,实现机组远方操作,全过程监测等遥控技术,为电厂实现“少人值班、梯调遥控”奠定坚实的基础。
关键词:机组;调速器;励磁系统;PLC;现地控制单元
中图分类号:X77 文献标识码:A
1 地下电站水机自动化改造的难点和特点
机组的控制系统是1976年投入使用的,如今已经运行30多年,控制系统为分离元件构成,主要采用为外部非电量测量元件和继电器控制电磁阀方式来对机组进行控制,由于年代原因该系统设备现看来比较落后,自动化程度较低,操作复杂,维护工作大,在运行过程中,经常出现由于元器件接触不良而延误开停机等现象。多数元器件存在老化严重,个别元件已经淘汰不生产,无法购买备件,只能维持运行,给安全生产带来了极大的隐患,所以对该操作系统进行技术改造势在必行。3-6号机组自动化控制回路改造,采用modicom TSX premium系列PLC对机组单元开关量信号和模拟量进行采集处理,完成对自动化设备进行程序控制,从而实现水轮发电机组的自动启机、并网发电、停机等自动控制及调节功能,实现机组监测任务。
1.1 具体改造内容。
1.1.1 水机自动控制回路、工控机输出信号、继电器动作是否正确。
1.1.2 数据存储是否满足实际需要,是否正确。
1.1.3 PLC程序模拟运行流程是否正确。
1.2 机组自动化的主要技术特点
采用了国际国内公认的标准规约及接口方式,方便与相关的IED(智能模块)、智能磁盘设备相连,并进行信息交互,充分考虑到电站扩建改造等因素,电厂现地控制层设备基于模块式标准化设计,可以根据要求随意配置。
2 地下电站水机自动化系统性能指标分析
水机自动化要求从数据采集、打包传送、信息反馈、命令执行等过程要求是没有偏差的,因此,在系统性能方面,一定要求高精度、高可靠性。对系统性能指标有严格的要求:(1)实时性。(2)人机接口响应时间。(3)可靠性。(4)系统的安全性能。
3 镜泊湖地下电站水机自动化设计方案
3.1 系统及原则。系统配置和设备造型适应计算机发展迅速的特点,充分利用计算机领域的先进性技术及先进经验,选用经实践证明稳定可靠的装置,确保装置运行的安全与稳定。
a.分层式结构:现地层、通讯层、主控层。分布式结构:分放采集控制、集中处理。b.开放式结构开发环境,用户接口,网络互连符合IEEE及ISO标准系统应高度可靠,高度开放,硬件、软件采用模块化、结构化设计。c.按“无人值班、少人值守”设计。d.系统有较强的自诊断性。e.与站内其它智能设备有足够的通用接口。f.采用进口高稳定性、可靠性的工业控制设备。g.现地自成系统,设一体化工作站,完成现地显示、操作、转发功能。h.现地层通讯采用现场总线,通讯层采用光纤,保证通讯的实时性。i.须设常规仪表及手动操作元件,保证在通讯故障时可以紧急操作。j.系统实时性好,抗干扰能力强,能适应电厂较强的干扰环境。k.人机界面采用中文,功能强,操作方便,简洁灵活,便于二次开发。
3.2 机组自动控制方式
3.2.1 蝶阀控制。蝶阀即可以现地控制,也可以远方控制,并能选择与机组自动控制联动。
3.2.2机组的启停机控制。机组的启机、停机即可以现地控制,也可以远方控制。
4 水机自动化系统结构及设备配置
4.1 监控系统的结构
监控系统是基于windows NT操作系统的全分布开放式、分层分布式结构采用了面向对象的方法设计水电站的专用监控软件,支持windows NT和windows2000系统平台,电站计算机监控系统分为两层。可现地操作,也可以运方操作。
本系统的应用开发环境,用户接口环境和系统互连环境均符合IEEE和ISO 开放系统标准。亦即是按照开放的接口、服务和支持格式规范而实现的系统,使应用系统能以最少修改,实现在不同系统中的移植,并能同本地的或远程系统中的应用实现互操作,能以方便用户迁移的方式实现用户的交互,开放系统的采用将最大限度地保护用户投资。
4.2 电动控制级设备的配置
4.2.1 主机/操作员工作站I套。
4.2.2 打印机。
4.2.3 UPS电源。
4.2.4 声音报警系统。
4.2.5 网络设备。
网络设备包括CAN通讯卡,RS-422/485通讯卡,光纤转换器及通讯软件,实现主控制级计算机与各现地控制单元的通讯,现地控制级LCU与各现地装置采用双绞线网络电缆连接,现地控制级LCU与控制主站计算机采用单模光纤电缆连接。
4.2.6 软件配置。软件包括4部分:系统软件、基本监控软件、高级应用软件、工具软件。
4.3 现地控制源设备配置
机组现地控制单元LCU由一体化工作站、可编程控制器(PLC)、温度巡控装置、转速信号装置、智能电量测量表、控制开关、光字牌及仪表等组成。
温度巡控装置、转速信号装置采用CAN工业现场总线与现地控制LCU通讯,励磁系统、调速器、微机保护装置,智能电量测量表采用RS-458总线与现地LCU通讯。
5 水机自动化系统调试
5.1 各压力变送器安装前校验
由于高压油罐压力变送器、水导供水压力变送器、下导供水压力变送器、推力供水压力变送器、涡壳压力变送器等均为数字式,在校验时用标准压力表进行比对,对数字式压力变送器进行标准设置,接入标准工作电压,接入毫安表进行输出测量,观测压力变送器上的数据显示值。
5.2 液位变送器安装测试
高压油罐液位变送器、集油箱液位变送器、推力油槽液位的变送器、下导油槽液位变送器、漏油箱液位变送器采用的是哈尔滨瑞格BMG磁翻样磁浮子液位计,精度为5MM,测量方法首先连接好工作电源,接入毫安测量仪表用一块磁块在磁翻柱磁浮子液位计模拟测量件上滑动,先测出模拟显输出0点值即4MA,再测出模拟量输出的最大值即20MA,确定量程范围,然后在量程范围内,任选几点进行测试,计算对应的输出毫安值。
5.3 温度巡检的温度测试
温度巡检采用的是哈尔滨光宇公司WWJ-31A/03型,根据现场实际情况和铜电阻、PT100的分度表(四号机的瓦温是PT100电阻),在相应测温点的端子排上接入电阻值,根据铜电阻分度表及PT100分度表调整电阻箱电阻至相应电阻值,根据分度表计算对应电阻的温度值,并查看温度巡检装置上的数据显示值,与计算的温度值一致。
5.4 网络调试
(1)PLC与现地工控机。(2)CAN网卡与现地工控机。(3)串口通讯测试。(4)现地工控机与中控室网络测试。(5)手动开机至空载,自动停机。(6)自动开机至空载,自动停机。(7)开机至空载及假并列。(8)开机带负荷。(9)正常停机。(10)事故停机(假并列)。(11)备用润滑水。(12)系统的基本功能。报表打印、运行数据监视,运行数据存储、查询等,现地控制操作、现地画面显示能完成操作要求。中控室控制操作、画面显示、数据监视、运行数据存储,历史数据查询等功能齐备,达到设计要求。
结语
该项目实施是非常必要却及时的,自动化的应用与推广为镜泊湖发电厂实现“少人值班、梯调遥控”奠定了坚实的基础,改造后,自动装置安全达到运行稳定,满足各项运行指标要求。项目实施后,将使镜泊湖发电厂3#-6#机电气部分控制的整体水平达到了高智能化,能实现对机组的各种参数进行自动检测,调整、显示、记录等功能。在安全性、可靠性、精确性及抗干扰方面达到国内电站的先进水平。
参考文献
[1]邱长澄.硫化机自动化改造[J].橡塑技术与装备,2011.
(责任编辑:单位文秘网) )地址:https://www.kgf8887.com/show-233-100131-1.html
版权声明:
本站由单位文秘网原创策划制作,欢迎订阅或转载,但请注明出处。违者必究。单位文秘网独家运营 版权所有 未经许可不得转载使用