柴河電廠設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示儀的研制和使用

劉 松 樸維軍

（遼寧省柴河水庫管理局，遼寧 鐵嶺 112000）

柴河電廠是綜合利用柴河水庫農(nóng)業(yè)灌溉和汛期泄洪放水進(jìn)行季節(jié)性發(fā)電的電廠，電廠于1976年投產(chǎn)發(fā)電，裝有3臺水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為7030kW，3＃機(jī)組設(shè)有獨(dú)立廠房，3臺機(jī)組的控制盤統(tǒng)一設(shè)在中央控制室內(nèi)。發(fā)電機(jī)出口電壓為6.3kV，經(jīng)主變壓器升壓后并入66kV電網(wǎng)。

一、原有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)

柴河電廠現(xiàn)使用的各種設(shè)備大多數(shù)是上世紀(jì)六七十年代生產(chǎn)的產(chǎn)品，設(shè)備年久老化，故障率較高，繼電保護(hù)器都是電磁型的，自動化水平低，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測的信號系統(tǒng)也不夠先進(jìn)，是由音響告警部分、光字牌顯示部分和信號繼電器三部分組成。當(dāng)發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)后，運(yùn)行人員的主要工作之一就是監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時處理各種故障或事故。

對突發(fā)事件（故障或事故）的處理過程為：運(yùn)行人員聽到音響告警后，首先查看光字牌，查得故障或事故的性質(zhì)、種類；然后到機(jī)旁盤或保護(hù)盤上查找掉牌的信號繼電器；最后找出故障（或事故）設(shè)備進(jìn)行處理。此過程的環(huán)節(jié)較多，特別是3＃機(jī)組廠房距離中控室較遠(yuǎn)，不利于提高設(shè)備故障（或事故）的處理速度。因此，有必要對信號系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，提高處理速度。

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示儀就是為實(shí)現(xiàn)該目的而設(shè)計(jì)制作的。其主要作用是將各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)直接集中顯示在中央控制室，供運(yùn)行人員掌握。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障（或事故）時，運(yùn)行人員在中控室內(nèi)可直接從顯示屏上找出該設(shè)備的故障（或事故）情況，省掉了查找信號繼電器這一環(huán)節(jié)，使處理故障（或事故）的速度得以提高。

二、顯示儀的工作原理

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示儀由傳感器、傳輸電纜和顯示屏等組成，如圖1。

1.傳感器主要作用

(1）將代表設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的電磁型信號繼電器或中間繼電器的狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；

(2）為信號繼電器和中間繼電器編地址；

(3）當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常（故障或事故）、機(jī)組開停機(jī)或斷路器操作時，在繼電器動作后，將一組（4個）繼電器的狀態(tài)連同地址用數(shù)字信號送上傳輸電纜，每組使用一根芯線，用串行發(fā)送，使用了專用的編碼集成電路MC145026。

2.傳輸電纜作用

將分散的傳感器送出的信號集中送往顯示屏，為了提高抗干擾能力，電纜采用的是多芯屏蔽電纜。

3.顯示屏作用

(1）將傳輸電纜送來的信號解碼；

(2）根據(jù)解碼得到的數(shù)據(jù)（地址和設(shè)備狀態(tài)），驅(qū)動相應(yīng)的發(fā)光二極管，顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，使用了與MC145026配對的專用解碼集成電路。

三、采取的技術(shù)措施

在安裝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示儀時，對原有的設(shè)備及繼電器等不做任何改動，利用原有電磁型信號繼電器或中間繼電器的閑置接點(diǎn)引出信號，用變壓器提供12V直流電源作為工作電源，不影響原有設(shè)備的正常工作。柴河電廠一共有故障信號56個、事故信號35個、機(jī)組運(yùn)行信號3個、斷路器位置信號4個，顯示屏上對所有98個設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)都進(jìn)行了顯示。

發(fā)電廠的高壓設(shè)備較多，周圍的電場強(qiáng)度較高，對電子設(shè)備可能會有一定的干擾，因此，提高儀器的抗干擾能力非常重要。該顯示儀在設(shè)計(jì)上采取了兩方面抗干擾措施：一是傳送的信號，采用了抗干擾能力很強(qiáng)的數(shù)字信號；二是信號的傳輸采用帶屏蔽層的多芯電纜傳送。采用的這兩項(xiàng)措施，滿足了該設(shè)備抗干擾的要求。

四、結(jié) 語

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示儀的設(shè)計(jì)和安裝費(fèi)用非常少，投資僅6000元。經(jīng)過3年的使用，顯示儀工作可靠穩(wěn)定，提高了故障（或事故）的處理速度，其安全保證率達(dá)到100%，同時為今后實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動化管理作了前期工作，對于缺少資金進(jìn)行自動化改造的小水電站具有借鑒意義。