CN203205888U - 一种中小型水轮发电机组双机热备份的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种中小型水轮发电机组双机热备份的控制系统，包括两个PLC模块、励磁变压器、可控硅整流桥、真空断路器、灭磁模块、调速模块、自动准同期模块和发电机，本实用新型中，以PLC模块为核心，实现了发电机励磁、调速、自动准同期、并网、断网、启停机及保护等多种功能，简化了流程，提高了自动化水平，而且两个PLC模块同时剂型数据的采集、计算和记录，并进行相互校验，不仅便于操作人员查找历史记录，更快捷的分析故障原因，而且一旦某个PLC模块出现故障，另一个PLC模块瞬间将系统的控制权接管过来，解决了单一控制时出现故障而导致的停机的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于水轮发电机组设备领域，尤其是一种中小型水轮发电机组双机热备份的控制系统。
背景技术
目前，我国已建成小水电站4.5万座，装机容量5400多万千瓦，2009～2015年全国小水电代燃料工程规划已全面展开实施，将新增代燃料电站装机170万千瓦。同时，水电新农村电气化县建设也在积极推进中，“十二五”新农村电气化规划将新增水电装机容量700万千瓦。此外，农村水电增效扩容改造工程也在积极推动之中，未来将对两万座、1500万千瓦的老旧电站进行增效扩容改造。
上述中小水电站的控制系统的精度较差、自动化水平较低，而且一旦控制系统出现故障，势必造成水电站的停机，控制系统中的各种部件如果没有备用件，就需要向厂家采购，但各部件的厂家大部分不相同，采购时间势必造成水电站停机周期的延长，造成较大的损失。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供控制精度高、自动化水平高，能安全切换的一种中小型水轮发电机组双机热备份的控制系统。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种中小型水轮发电机组双机热备份的控制系统，其特征在于：包括两个PLC模块、励磁变压器、可控硅整流桥、真空断路器、灭磁模块、调速模块、自动准同期模块和发电机，所述两个PLC模块均连接真空断路器的控制端、可控硅整流桥的控制端、灭磁模块和调速模块的一端，所述真空断路器串联在发电机和电网之间，该发电机的一端连接可控硅整流桥的一端和励磁变压器的一端，该励磁变压器的另一端连接可控硅整流桥的另一端，该灭磁模块和调速模块的另一端连接发电机，所述两个PLC模块通过一个自动准同期模块连接发电机输出端的电压互感器和电网的电压互感器，所述两个PLC模块分别通过一个隔离整形变换模块连接发电机输出端的电流互感器和电压互感器及电网的电压互感器及励磁变压器的电流输出，该两个PLC模块通过数据线通讯。
而且，两个所述PLC模块分别通过脉冲模块连接可控硅整流桥的控制端。
而且，两个所述PLC模块分别连接一触摸屏模块。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型中，以PLC模块为核心，实现了发电机励磁、调速、自动准同期、并网、断网、启停机及保护等多种功能，简化了流程，提高了自动化水平，而且两个PLC模块同时剂型数据的采集、计算和记录，并进行相互校验，不仅便于操作人员查找历史记录，更快捷的分析故障原因，而且一旦某个PLC模块出现故障，另一个PLC模块瞬间将系统的控制权接管过来，解决了单一控制时出现故障而导致的停机的问题。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细叙述本实用新型的实施例；需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种中小型水轮发电机组双机热备份的控制系统，如图1所示，本实用新型的创新在于：包括PLC模块1、PLC模块2、励磁变压器、可控硅整流桥、真空断路器、灭磁模块、调速模块、自动准同期模块和发电机，PLC模块1的a口和PLC模块2的h口均连接真空断路器的控制端，PLC模块1的b口和PLC模块2的i口均连接可控硅整流桥的控制端，PLC模块1的c口和PLC模块2的j口均连接灭磁模块和调速模块的一端，所述真空断路器串联在发电机和电网之间，该发电机的一端连接可控硅整流桥的一端和励磁变压器的一端，该励磁变压器的另一端连接可控硅整流桥的另一端，该灭磁模块和调速模块的另一端连接发电机，所述PLC模块1的d口和PLC模块2的k口通过一个自动准同期模块连接发电机输出端的电压互感器2和电网的电压互感器3，所述PLC模块1的e口和PLC模块2的l口分别通过隔离整形变换模块1、隔离整形变换模块2连接发电机输出端的电流互感器1和电压互感器2及电网的电压互感器3及励磁变压器的电流输出，PLC模块1的g口和PLC模块2的n口通过数据线通讯。
本实施例中，PLC模块1的b口和PLC模块2的i口分别通过脉冲模块1和脉冲模块2连接可控硅整流桥的控制端。PLC模块1的f口和PLC模块2的m口分别连接触摸屏模块1和触摸屏模块2。
本实用新型的开、停机过程是：
由于两个PLC模块同时工作，其中一个为系统的控制者，另一个备份，所以下面以一个PLC模块进行说明。
开机过程
1.操作人员发出开机指令，PLC模块输出信号给调速模块，使发电机导叶打开，启动发电机。
2.调节导叶的开度，使发电机转速上升到额定转速。
3.PLC模块输出0～10V的模拟量控制信号给脉冲电路，该脉冲电路发出触发脉冲使可控硅整流桥导通。
4.可控硅整流桥将励磁变压器二次侧的交流电流变换为直流电流，然后输送给发电机转子，发电机输出的电压持续上升，在此期间，PLC模块不断调整控制信号，调整可控硅整流桥的导通时间。
5.当发电机输出的电压上升为额定电压后，PLC模块驱动自动准同期模块投入工作。
6.自动准同期模块自动判断发电机和电网之间的压差和频差，符合要求后，自动准同期模块输出并网信号，PLC模块驱动真空断路器合闸，将发电机并网。
7.PLC模块根据励磁给定和强励给定调节励磁电流和发电机转速，控制发电机输出的有功功率和无功功率。
停机过程
1.操作人员发出停机指令，PLC模块减小发电机的励磁电流和转速。
2.当励磁电流和转速减小到设定值后，PLC模块控制真空断路器分闸，使发电机脱离电网。
3.PLC模块通过脉冲模块驱动可控硅整流桥关闭，同时投入灭磁模块，将转子剩余的能量经灭磁模块吸收，发电机的输出电压降低为零。
4.PLC模块通过调速模块关闭发电机的导叶，完成停机。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型中，以PLC模块为核心，实现了发电机励磁、调速、自动准同期、并网、断网、启停机及保护等多种功能，简化了流程，提高了自动化水平，而且两个PLC模块同时剂型数据的采集、计算和记录，并进行相互校验，不仅便于操作人员查找历史记录，更快捷的分析故障原因，而且一旦某个PLC模块出现故障，另一个PLC模块瞬间将系统的控制权接管过来，解决了单一控制时出现故障而导致的停机的问题。
Claims (3)
1.一种中小型水轮发电机组双机热备份的控制系统，其特征在于：包括两个PLC模块、励磁变压器、可控硅整流桥、真空断路器、灭磁模块、调速模块、自动准同期模块和发电机，所述两个PLC模块均连接真空断路器的控制端、可控硅整流桥的控制端、灭磁模块和调速模块的一端，所述真空断路器串联在发电机和电网之间，该发电机的一端连接可控硅整流桥的一端和励磁变压器的一端，该励磁变压器的另一端连接可控硅整流桥的另一端，该灭磁模块和调速模块的另一端连接发电机，所述两个PLC模块通过一个自动准同期模块连接发电机输出端的电压互感器和电网的电压互感器，所述两个PLC模块分别通过一个隔离整形变换模块连接发电机输出端的电流互感器和电压互感器及电网的电压互感器及励磁变压器的电流输出，该两个PLC模块通过数据线通讯。
2.根据权利要求1所述的一种中小型水轮发电机组双机热备份的控制系统，其特征在于：两个所述PLC模块分别通过脉冲模块连接可控硅整流桥的控制端。
3.根据权利要求1或2所述的一种中小型水轮发电机组双机热备份的控制系统，其特征在于：两个所述PLC模块分别连接一触摸屏模块。
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| CN103603837A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-26 | 国家电网公司 | 水电站进水口快闸液压控制系统 |
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2013
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