CN101604950B - 高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节方法 - Google Patents
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Abstract
一种高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节方法，通过在高炉煤气余压发电装置用发电机与可编程控制器PLC或集散控制系统DCS之间设置一个励磁控制系统AVR，通过PLC或DCS发出信号控制继电器的通/断，向励磁控制系统AVR发出励磁调节及控制信号；并由PLC或DCS根据外部输入的发电机并网真空断路器辅助接点通/断信号等进行内部的编程及逻辑连锁，最终通过系统编程完成高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节控制功能，完成现场无人值守的远程控制并网功能，提高了机组的控制技术含量，减少了用户的运营成本。
Description
技术领域
本发明涉及励磁系统调节技术领域，特别涉及一种高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节方法。
背景技术
目前，国内还没有厂家在高炉煤气余压发电装置上实现高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节控制功能。现在，国内均采用励磁系统现场手动操作模式，但是伴随着工业自动化程度的不断升高，该技术的不完整性已经慢慢的显现了出来。因为它没有实现高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节控制功能，整个并网过程需要技术人员根据现场设备运行状态，人为判断，选择在合适的条件下，手动调节励磁系统，无法实现现场无人值守的远程操作模式。而且，这种操作模式由于需要专人负责操作，运营成本较大。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节方法，完成现场无人值守的远程控制并网功能，提高了机组的控制技术含量，减少了用户的运营成本。
为了达到上述目的，本发明采用的技术解决方案是：
高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节方法，包括下列步骤：
第一步，在高炉煤气余压发电装置用发电机与可编程控制器PLC或集散控制系统DCS之间设置一个励磁控制系统AVR，作为发电机的励磁系统检测及调节单元，励磁控制系统AVR按照国家标准要求进行参数设定独立成柜；
第二步，在可编程控制器PLC或集散控制系统DCS柜内设立A/B通道选择、励磁通道投/退、手/自动励磁调节、增磁、减磁、恒功率因数控制、恒无功控制中间继电器，由可编程控制器PLC或集散控制系统DCS发出信号控制以上中间继电器的通/断，向励磁控制系统AVR发出励磁调节及控制信号；
第三步，将外部输入的发电机并网真空断路器辅助接点通/断信号、发电机出线线电压信号、高炉煤气余压发电装置的转速检测信号输入到可编程控制器PLC或集散控制系统DCS内部，进行编程、逻辑连锁及逻辑控制信号输出。
第四步，具体编程、逻辑连锁及逻辑控制信号输出如下：
1)、当发电机并网真空断路器辅助接点处于断开位置，高炉煤气余压发电装置的转速≥95％额定转速时，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS通过中间继电器向励磁控制系统AVR发出恒电压控制、自动运行、选择通道A信号；
2)、当发电机并网真空断路器辅助接点处于断开位置，高炉煤气余压发电装置的转速≥99％额定转速时，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS通过中间继电器向励磁控制系统AVR发出励磁通道投入信号；
3)、当励磁通道投入信号发出后，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS根据外部输入的发电机出线线电压信号检测值与电网额定电压值进行比较，每隔1S发出一个脉宽为0.5S的增磁脉冲信号，使增磁继电器闭合或断开，将发电机出线线电压信号检测值增加至电网额定电压值时为止；
4)、当发电机出线线电压在增磁的过程中若超过了电网额定电压值时，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS根据外部输入的发电机出线线电压信号检测值与发电机额定电压值进行比较，每隔1S发出一个脉宽为0.5S的减磁脉冲信号，使减磁继电器闭合或断开，将发电机出线线电压值降低至电网额定电压值为止。至此，高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节控制结束。
本发明的高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节方法，解决了以前高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的调节无法远程自动控制的问题，填补了国内高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统没有实现远程自动控制的空白。
附图说明
图1是高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统调节控制的一次电路图。
图2是可编程控制器PLC或集散控制系统DCS送入励磁控制系统AVR的参与控制信号示意图。
图3是送入可编程控制器PLC或集散控制系统DCS的参与控制信号示意图。
图4是高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统自动调节逻辑示意图。
图5是高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统自动调节逻辑示意图。
图6是高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统自动调节逻辑示意图。
图7是高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统自动调节逻辑示意图。
上述图中的参数符号说明如下：
1QF----发电机并网真空断路器及其辅助接点代号；
1TV----发电机出线电压互感器；
3TV----励磁调节电压互感器；
1PV1----发电机出线线电压表，带4-20mA信号输出；
AVR----励磁控制系统；
PMG----永磁发电机；
EX-----副励磁机；
GS-----发电机；
101KA----A/B通道选择继电器及其辅助接点代号；
102KA----励磁通道投/退继电器及其辅助接点代号；
103KA----手/自动励磁调节继电器及其辅助接点代号；
104KA----增磁继电器及其辅助接点代号；
105KA----减磁继电器及其辅助接点代号；
106KA----恒功率因数控制继电器及其辅助接点代号；
107KA----恒无功控制继电器及其辅助接点代号；
Ue-------额定电压；
COM-----逻辑“比较”；
≥-------“大于等于”
≤-------“大于等于”
&-----逻辑“与”；
具体实施方法
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
依照上述技术方案，本发明包括以下步骤：
第一步，参见图1，在高炉煤气余压发电装置用发电机GS与可编程控制器PLC或集散控制系统DCS之间设置一个励磁控制系统AVR，作为发电机的励磁系统检测及调节单元，励磁控制系统AVR由励磁厂家按照国家标准要求进行参数设定独立成柜。
第二步，参见图2，在可编程控制器PLC或集散控制系统DCS柜内设立A/B通道选择101KA、励磁通道投/退102KA、手/自动励磁调节103KA、增磁104KA、减磁105KA、恒功率因数控制106KA、恒无功控制107KA中间继电器，由可编程控制器PLC或集散控制系统DCS发出信号控制以上中间继电器的通/断，向励磁控制系统AVR发出各个励磁调节及控制信号。
其中，对于以上继电器的定义如下：A/B通道选择101KA继电器常开接点闭合表示为选择通道B，常开接点断开表示为选择通道A；励磁通道投/退102KA继电器常开接点闭合表示为励磁通道投入，常开接点断开表示为励磁通道退出；手/自动励磁调节103KA继电器常开接点闭合表示为自动励磁调节，常开接点断开表示为手动励磁调节；增磁104KA继电器常开接点闭合表示为增磁调节；减磁105KA继电器常开接点闭合表示为增减磁调节；恒功率因数控制106KA继电器常开接点闭合表示为恒功率因数闭环调节；恒无功控制107KA继电器常开接点闭合表示为恒无功闭环调节；当恒功率因数控制106KA继电器常开接点与恒无功控制107KA继电器常开接点均断开时为选择恒电压控制。
第三步，参见图1及图3，将外部输入的发电机并网真空断路器1QF辅助常开接点通/断信号、发电机出线线电压1PV1信号、高炉煤气余压发电装置的转速检测信号输入到可编程控制器PLC或集散控制系统DCS内部，进行编程、逻辑连锁及逻辑控制信号输出。
第四步，具体编程、逻辑连锁及逻辑控制信号输出如下：
1)、参见图4，当发电机并网真空断路器1QF辅助常开接点处于断开位置，高炉煤气余压发电装置的转速≥95％额定转速时，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS通过控制A/B通道选择101KA、手/自动励磁调节103KA、恒功率因数控制106KA、恒无功控制107KA向励磁控制系统AVR发出恒电压控制、自动运行、选择通道A信号；其中，A/B通道选择101KA继电器常开接点断开，手/自动励磁调节103KA继电器常开接点闭合，恒功率因数控制106KA继电器常开接点断开，恒无功控制107KA继电器常开接点断开；
2)、参见图5，当发电机并网真空断路器1QF辅助常开接点处于断开位置，高炉煤气余压发电装置的转速≥99％额定转速时，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS通过励磁通道投/退102KA继电器向励磁控制系统AVR发出励磁通道投入信号，其中，励磁通道投/退102KA继电器常开接点102KA闭合；
3)、参见图6，当励磁通道投入信号发出后，即励磁通道投/退102KA继电器常开接点102KA闭合后，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS根据外部输入的发电机出线线电压1PV1信号检测值与电网额定电压值Ue进行比较，每隔1S发出一个脉宽为0.5S的增磁脉冲信号，使增磁继电器106KA常开接点106KA闭合或断开，直到发电机出线线电压1PV1信号检测值增加至电网额定电压值Ue时为止；
4)、参见图7，当发电机出线线电压1PV1信号在增磁的过程中若超过了电网额定电压值Ue时，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS根据外部输入的发电机出线线电压1PV1信号检测值与电网额定电压值Ue进行比较，每隔1S发出一个脉宽为0.5S的减磁脉冲信号，使减磁继电器107KA常开接点107KA闭合或断开，将发电机出线线电压1PV1值降低至电网额定电压值Ue为止。至此，高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节控制结束。
本实施方式在某高炉上对高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节方法进行了验证，经现场多次实验，该方法安全可靠，完成了高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节控制功能，填补了这一技术领域内的国内外空白。
Claims (2)
1.高炉煤气余压发电装置并网前励磁系统的自动调节方法，其特征在于，包括下列步骤：第一步，在高炉煤气余压发电装置用发电机与可编程控制器PLC或集散控制系统DCS之间设置一个励磁控制系统AVR，作为发电机的励磁系统检测及调节单元；第二步，在可编程控制器PLC或集散控制系统DCS柜内设立A/B通道选择、励磁通道投/退、手/自动励磁调节、增磁、减磁、恒功率因数控制、恒无功控制中间继电器，由可编程控制器PLC或集散控制系统DCS发出信号控制以上中间继电器的通/断，向励磁控制系统AVR发出励磁调节及控制信号；第三步，将外部输入的发电机并网真空断路器辅助接点通/断信号、发电机出线线电压信号、高炉煤气余压发电装置的转速检测信号输入到可编程控制器PLC或集散控制系统DCS内部，进行编程、逻辑连锁及逻辑控制信号输出。
2.根据权利要求1所说的方法，其特征在于，具体编程、逻辑连锁及逻辑控制信号输出如下：1)、当发电机并网真空断路器辅助接点处于断开位置，高炉煤气余压发电装置的转速≥95％额定转速时，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS通过恒功率因数控制106KA继电器常开接点与恒无功控制107KA继电器常开接点均断开时为选择恒电压控制，向励磁控制系统AVR发出恒电压控制、自动运行、选择通道A信号；2)、当发电机并网真空断路器辅助接点处于断开位置，高炉煤气余压发电装置的转速≥99％额定转速时，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS通过中间继电器向励磁控制系统AVR发出励磁通道投入信号；3)、当励磁通道投入信号发出后，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS根据外部输入的发电机出线线电压信号检测值与电网额定电压值进行比较，每隔1S发出一个脉宽为0.5S的增磁脉冲信号，使增磁继电器闭合或断开，将发电机出线线电压信号检测值增加至电网额定电压值时为止；4)、当发电机出线线电压在增磁的过程中若超过了电网额定电压值时，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS根据外部输入的发电机出线线电压信号检测值与发电机额定电压值进行比较，每隔1S发出一个脉宽为0.5S的减磁脉冲信号，使减磁继电器闭合或断开，将发电机出线线电压值降低至电网额定电压值为止。
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