溫有鳴

（遼寧省湯河水庫(kù)管理局，遼寧遼陽(yáng)111000）

湯河水電站自動(dòng)化技術(shù)改造

溫有鳴

（遼寧省湯河水庫(kù)管理局，遼寧遼陽(yáng)111000）

電廠原有的控制設(shè)備基本是電站建設(shè)時(shí)安裝的設(shè)備，雖經(jīng)過(guò)局部改造，但電廠目前的發(fā)電控制基本是手動(dòng)控制，而且設(shè)備老化嚴(yán)重，事故發(fā)生率高，安全性能差，設(shè)備的自動(dòng)化程度遠(yuǎn)未達(dá)到發(fā)電生產(chǎn)的自動(dòng)化控制要求。改造后的湯河電廠將實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班（少人值守）的工作模式，在一定程度上可以提高電站的自動(dòng)化程度和經(jīng)濟(jì)效益，增加其運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。

淺談；自動(dòng)化技術(shù)；改造；湯河水電站

1 概 況

湯河發(fā)電廠裝設(shè)機(jī)組2臺(tái)，1號(hào)機(jī)組容量3 200 kW，2號(hào)機(jī)組容量250 kW機(jī)組，總裝機(jī)容量為3-450 kW。1號(hào)發(fā)電機(jī)組機(jī)端額定電壓為6.3 kV，2號(hào)發(fā)電機(jī)組機(jī)端額定電壓為400 V；1號(hào)主變?nèi)萘繛? 000 KVA，2號(hào)變?nèi)萘繛? 000 kVA變壓器；電廠原有66 kV出線2回。此次湯河發(fā)電廠進(jìn)行自動(dòng)化改造，包括1號(hào)2號(hào)機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速器、機(jī)組自動(dòng)控制及保護(hù)、開(kāi)關(guān)站及輔機(jī)控制、變壓器保護(hù)及線路保護(hù)，1號(hào)機(jī)組測(cè)溫及自動(dòng)裝置，大屏幕系統(tǒng)、上位機(jī)系統(tǒng)，以及1～4號(hào)開(kāi)關(guān)柜。2010年申報(bào)自化改造方案，2012年10月改造工程正式開(kāi)工。

2 改造原則

改造的原則：解決因設(shè)備陳舊、老化，自動(dòng)化程度差，影響安全生產(chǎn)的主要問(wèn)題，提高電廠安全運(yùn)行水平，確保一次、二次設(shè)備及附屬設(shè)備可靠、穩(wěn)定和安全運(yùn)行，保證電能質(zhì)量和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，加快水電站機(jī)組調(diào)節(jié)速度及整個(gè)電站反事故速度，實(shí)現(xiàn)水電廠優(yōu)化運(yùn)行，減少電站運(yùn)行費(fèi)用，減輕運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅提升電廠綜合自動(dòng)化水平。系統(tǒng)投運(yùn)后可滿足“無(wú)人值班”（少人值守）的要求；配置和設(shè)備選型符合計(jì)算機(jī)發(fā)展迅速的特點(diǎn)，充分利用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，達(dá)到當(dāng)前的國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平；可以保證系統(tǒng)的安全、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、有效地完成對(duì)本電站所有被控對(duì)象的安全監(jiān)視和控制。

3 自動(dòng)化改造方案擬定

請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行自動(dòng)化改造項(xiàng)目技術(shù)方案咨詢。成立自動(dòng)化改造研究小組，走訪完成相應(yīng)自動(dòng)化改造的省內(nèi)水電站，吸取改造經(jīng)驗(yàn)及各項(xiàng)相關(guān)準(zhǔn)備工作。在做好前期準(zhǔn)備工作后積極聯(lián)系生產(chǎn)合作廠家，經(jīng)過(guò)幾次多家走訪、考查后，擇優(yōu)選定生產(chǎn)方，積極落實(shí)改造方案，結(jié)合電站實(shí)際情況不斷進(jìn)行改進(jìn)、完善。此次電站自動(dòng)化改造主要包括：設(shè)備及布置，計(jì)算機(jī)監(jiān)控及保護(hù)系統(tǒng)，調(diào)速器，勵(lì)磁系統(tǒng)，大屏幕，自動(dòng)化元件及高壓開(kāi)關(guān)柜部分。

3.1 調(diào)速器部分

1機(jī)調(diào)速器現(xiàn)在使用的是CT-40型機(jī)械式調(diào)速器，計(jì)劃改成可編程微機(jī)調(diào)速器，采用的是GSLT-3000-16 PLC型微機(jī)調(diào)速器。該調(diào)速器是微機(jī)型高油壓數(shù)字閥調(diào)速器，調(diào)速器配置有高壓氣囊，不再需要為調(diào)速器配置補(bǔ)氣系統(tǒng)設(shè)備。2號(hào)機(jī)組調(diào)速器現(xiàn)在使用的是調(diào)速功為600的機(jī)械式調(diào)速器，計(jì)劃改造成可編程微機(jī)調(diào)速器，建議采用武漢三聯(lián)水電控制設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GSLT-600-16 PLC型微機(jī)調(diào)速器。

3.2 勵(lì)磁設(shè)備改造

1號(hào)機(jī)組原有勵(lì)磁系統(tǒng)采用的是勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式。調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)功能簡(jiǎn)單、勵(lì)磁機(jī)調(diào)節(jié)速度慢，不能滿足無(wú)功調(diào)節(jié)等功能要求。改造采用微機(jī)可控硅全控橋整流勵(lì)磁裝置，增加環(huán)氧干式勵(lì)磁變壓器1臺(tái)。

2號(hào)機(jī)組原有的勵(lì)磁系統(tǒng)采用的是模擬式可控硅半控橋勵(lì)磁方式。改造后2號(hào)機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)置勵(lì)磁控制柜1面，干式勵(lì)磁變壓器1臺(tái)。

3.3 大屏幕系統(tǒng)

為了便于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的界面顯示，增設(shè)大屏幕顯示系統(tǒng)。能與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及電廠視頻系統(tǒng)連接，能將預(yù)設(shè)的畫(huà)面按需要組合顯示到大屏幕上。

3.4 自動(dòng)化元件配置

電站次自動(dòng)化技術(shù)改造成主要為了滿足微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)全廠數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的要求，更換并增加一批自動(dòng)化原件。

3.5 高壓開(kāi)關(guān)柜部分主要完成1～4號(hào)高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備更新外

主要將1號(hào)發(fā)電機(jī)柜和近區(qū)負(fù)荷柜中的少油斷路器更換成ZN28系列真空斷路器。提高安全性能的同時(shí)，進(jìn)一步提高電廠設(shè)備運(yùn)行精度和自動(dòng)化程度。

上述所有設(shè)備改造完全符合湯河電站的實(shí)際工作需要和管理，滿足電站要求的自動(dòng)化操作程度。

4 改造后的系統(tǒng)功能

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、有效地完成對(duì)本電站所有被控對(duì)象的安全監(jiān)視和控制。該系統(tǒng)有多種調(diào)控方式，以滿足電廠運(yùn)行需要。

通過(guò)電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)電站設(shè)備實(shí)現(xiàn)監(jiān)視控制，其控制方式為：

4.1 自動(dòng)控制

主站級(jí)計(jì)算機(jī)按預(yù)先給定的負(fù)荷曲線或預(yù)定的頻率限制條件，自動(dòng)給定全廠總負(fù)荷，自動(dòng)制定開(kāi)、停機(jī)計(jì)劃和機(jī)組最優(yōu)負(fù)荷分配。

運(yùn)行人員工作站控制：通過(guò)操作員工作站將控制命令作用到機(jī)組LCU，實(shí)現(xiàn)單機(jī)實(shí)時(shí)控制、安全監(jiān)視。由運(yùn)行人員在中控室給定全廠總負(fù)荷，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成機(jī)組的最優(yōu)負(fù)荷分配或直接下達(dá)各機(jī)組設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)成組控制和調(diào)度管理。

4.2 現(xiàn)地控制

運(yùn)行人員通過(guò)現(xiàn)地控制屏上的彩色觸摸屏或控制開(kāi)關(guān)、按鈕，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)運(yùn)行和分步運(yùn)行。在機(jī)組LCU屏上設(shè)有帶保護(hù)罩的手動(dòng)緊急停機(jī)按鈕。

現(xiàn)地控制單元LCU上設(shè)置有“遠(yuǎn)方/現(xiàn)地”方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，只有當(dāng)LCU上的方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切至“遠(yuǎn)方”時(shí)，才能由中控室主機(jī)兼操作員站控制。

為了保證控制和調(diào)節(jié)的正確、可靠，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以手動(dòng)優(yōu)先，下層優(yōu)先的方式，或其它用戶指定的方式選擇對(duì)設(shè)備的控制權(quán)，現(xiàn)地控制單元有較高的優(yōu)先權(quán)，事故停機(jī)操作、機(jī)械和電氣保護(hù)及自動(dòng)裝置動(dòng)作、電力系統(tǒng)安穩(wěn)裝置動(dòng)作、停機(jī)操作、斷路器跳閘命令具有最高的優(yōu)先權(quán)，不因控制權(quán)的設(shè)置而被閉鎖。

5 工業(yè)務(wù)操作培訓(xùn)

電站現(xiàn)有職工還不能滿足工作的需要，操作中感到吃力。加強(qiáng)職工的技術(shù)培訓(xùn)，提高職工技術(shù)水平是電站發(fā)展的必由之路，也是滿足電站自動(dòng)化改造后現(xiàn)化化操作的技術(shù)所需。筆者認(rèn)為在電站員工業(yè)務(wù)培訓(xùn)方面可以采取以下幾種方法：

1）外派員工到設(shè)備制造廠家進(jìn)行專項(xiàng)學(xué)習(xí)，參與設(shè)備的安裝、調(diào)試、聯(lián)機(jī)試驗(yàn)全過(guò)程。

2）結(jié)合電站實(shí)際情況，以班組為單位開(kāi)展運(yùn)行分析、安全檢驗(yàn)、事故預(yù)想、技術(shù)問(wèn)答、常見(jiàn)故障判斷分析等專業(yè)培訓(xùn)。要求所有人員掌握常見(jiàn)故障分析、判斷、處理。

3）采用走出去請(qǐng)進(jìn)來(lái)的辦法與專業(yè)技術(shù)水平較高技術(shù)人員進(jìn)行面授學(xué)習(xí)。到同行業(yè)水電站參觀學(xué)習(xí)，邀請(qǐng)優(yōu)秀的水電站高級(jí)技術(shù)人員到本站進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)，使職工在理論中學(xué)習(xí)，在工作實(shí)踐中提高。

4）針對(duì)新進(jìn)員工，提倡以“老帶新”“師帶徒”的傳幫帶的方式進(jìn)行定期的崗位培訓(xùn)工作，針對(duì)年輕職工在工作中遇到的技術(shù)難點(diǎn)、重點(diǎn)進(jìn)行了有針對(duì)性的學(xué)習(xí)，特別是對(duì)新設(shè)備、新技術(shù)、保護(hù)及自動(dòng)裝置等方面的業(yè)務(wù)知識(shí)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。

6 結(jié) 語(yǔ)

水電站達(dá)到“無(wú)人值班”（少人值守）的目標(biāo)，是水電站現(xiàn)代化管理的發(fā)展方向，是科技進(jìn)步的標(biāo)志，是我國(guó)電力管理部門(mén)對(duì)水電站現(xiàn)代化提出的要求，在電力體制改革后也是水電站自身生存和發(fā)展的需要。系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)應(yīng)積極采用新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品，為其可靠運(yùn)行及其功能的正常發(fā)揮創(chuàng)造條件，進(jìn)一步提高湯河水電站的安全運(yùn)行水平和自動(dòng)化可靠程度，使湯河電站向現(xiàn)代化小水電站邁進(jìn)。

1002－0624（2016）09－0065－02

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2016-06-11