湯河水電站自動化技術改造

溫有鳴

（遼寧省湯河水庫管理局，遼寧遼陽111000）

湯河水電站自動化技術改造

溫有鳴

（遼寧省湯河水庫管理局，遼寧遼陽111000）

電廠原有的控制設備基本是電站建設時安裝的設備，雖經(jīng)過局部改造，但電廠目前的發(fā)電控制基本是手動控制，而且設備老化嚴重，事故發(fā)生率高，安全性能差，設備的自動化程度遠未達到發(fā)電生產(chǎn)的自動化控制要求。改造后的湯河電廠將實現(xiàn)無人值班（少人值守）的工作模式，在一定程度上可以提高電站的自動化程度和經(jīng)濟效益，增加其運行的可靠性與穩(wěn)定性。

淺談；自動化技術；改造；湯河水電站

1 概 況

湯河發(fā)電廠裝設機組2臺，1號機組容量3 200 kW，2號機組容量250 kW機組，總裝機容量為3-450 kW。1號發(fā)電機組機端額定電壓為6.3 kV，2號發(fā)電機組機端額定電壓為400 V；1號主變?nèi)萘繛? 000 KVA，2號變?nèi)萘繛? 000 kVA變壓器；電廠原有66 kV出線2回。此次湯河發(fā)電廠進行自動化改造，包括1號2號機組勵磁系統(tǒng)、調(diào)速器、機組自動控制及保護、開關站及輔機控制、變壓器保護及線路保護，1號機組測溫及自動裝置，大屏幕系統(tǒng)、上位機系統(tǒng)，以及1～4號開關柜。2010年申報自化改造方案，2012年10月改造工程正式開工。

2 改造原則

改造的原則：解決因設備陳舊、老化，自動化程度差，影響安全生產(chǎn)的主要問題，提高電廠安全運行水平，確保一次、二次設備及附屬設備可靠、穩(wěn)定和安全運行，保證電能質(zhì)量和電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，加快水電站機組調(diào)節(jié)速度及整個電站反事故速度，實現(xiàn)水電廠優(yōu)化運行，減少電站運行費用，減輕運行人員勞動強度，大幅提升電廠綜合自動化水平。系統(tǒng)投運后可滿足“無人值班”（少人值守）的要求；配置和設備選型符合計算機發(fā)展迅速的特點，充分利用計算機領域的先進技術，達到當前的國內(nèi)先進水平；可以保證系統(tǒng)的安全、連續(xù)、穩(wěn)定運行。計算機監(jiān)控系統(tǒng)實時、準確、有效地完成對本電站所有被控對象的安全監(jiān)視和控制。

3 自動化改造方案擬定

請專業(yè)人員進行自動化改造項目技術方案咨詢。成立自動化改造研究小組，走訪完成相應自動化改造的省內(nèi)水電站，吸取改造經(jīng)驗及各項相關準備工作。在做好前期準備工作后積極聯(lián)系生產(chǎn)合作廠家，經(jīng)過幾次多家走訪、考查后，擇優(yōu)選定生產(chǎn)方，積極落實改造方案，結合電站實際情況不斷進行改進、完善。此次電站自動化改造主要包括：設備及布置，計算機監(jiān)控及保護系統(tǒng)，調(diào)速器，勵磁系統(tǒng)，大屏幕，自動化元件及高壓開關柜部分。

3.1 調(diào)速器部分

1機調(diào)速器現(xiàn)在使用的是CT-40型機械式調(diào)速器，計劃改成可編程微機調(diào)速器，采用的是GSLT-3000-16 PLC型微機調(diào)速器。該調(diào)速器是微機型高油壓數(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)速器配置補氣系統(tǒng)設備。2號機組調(diào)速器現(xiàn)在使用的是調(diào)速功為600的機械式調(diào)速器，計劃改造成可編程微機調(diào)速器，建議采用武漢三聯(lián)水電控制設備有限公司生產(chǎn)的GSLT-600-16 PLC型微機調(diào)速器。

3.2 勵磁設備改造

1號機組原有勵磁系統(tǒng)采用的是勵磁機勵磁方式。調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)功能簡單、勵磁機調(diào)節(jié)速度慢，不能滿足無功調(diào)節(jié)等功能要求。改造采用微機可控硅全控橋整流勵磁裝置，增加環(huán)氧干式勵磁變壓器1臺。

2號機組原有的勵磁系統(tǒng)采用的是模擬式可控硅半控橋勵磁方式。改造后2號機組勵磁系統(tǒng)設置勵磁控制柜1面，干式勵磁變壓器1臺。

3.3 大屏幕系統(tǒng)

為了便于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的界面顯示，增設大屏幕顯示系統(tǒng)。能與計算機監(jiān)控系統(tǒng)及電廠視頻系統(tǒng)連接，能將預設的畫面按需要組合顯示到大屏幕上。

3.4 自動化元件配置

電站次自動化技術改造成主要為了滿足微機監(jiān)控系統(tǒng)對全廠數(shù)據(jù)監(jiān)測的要求，更換并增加一批自動化原件。

3.5 高壓開關柜部分主要完成1～4號高壓開關柜設備更新外

主要將1號發(fā)電機柜和近區(qū)負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，進一步提高電廠設備運行精度和自動化程度。

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

4 改造后的系統(tǒng)功能

計算機監(jiān)控系統(tǒng)實時、準確、有效地完成對本電站所有被控對象的安全監(jiān)視和控制。該系統(tǒng)有多種調(diào)控方式，以滿足電廠運行需要。

通過電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)對電站設備實現(xiàn)監(jiān)視控制，其控制方式為：

4.1 自動控制

主站級計算機按預先給定的負荷曲線或預定的頻率限制條件，自動給定全廠總負荷，自動制定開、停機計劃和機組最優(yōu)負荷分配。

運行人員工作站控制：通過操作員工作站將控制命令作用到機組LCU，實現(xiàn)單機實時控制、安全監(jiān)視。由運行人員在中控室給定全廠總負荷，通過計算機系統(tǒng)完成機組的最優(yōu)負荷分配或直接下達各機組設定值，實現(xiàn)成組控制和調(diào)度管理。

4.2 現(xiàn)地控制

運行人員通過現(xiàn)地控制屏上的彩色觸摸屏或控制開關、按鈕，實現(xiàn)機組的自動運行和分步運行。在機組LCU屏上設有帶保護罩的手動緊急停機按鈕。

現(xiàn)地控制單元LCU上設置有“遠方/現(xiàn)地”方式轉換開關，只有當LCU上的方式轉換開關切至“遠方”時，才能由中控室主機兼操作員站控制。

為了保證控制和調(diào)節(jié)的正確、可靠，計算機監(jiān)控系統(tǒng)以手動優(yōu)先，下層優(yōu)先的方式，或其它用戶指定的方式選擇對設備的控制權，現(xiàn)地控制單元有較高的優(yōu)先權，事故停機操作、機械和電氣保護及自動裝置動作、電力系統(tǒng)安穩(wěn)裝置動作、停機操作、斷路器跳閘命令具有最高的優(yōu)先權，不因控制權的設置而被閉鎖。

5 工業(yè)務操作培訓

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

1）外派員工到設備制造廠家進行專項學習，參與設備的安裝、調(diào)試、聯(lián)機試驗全過程。

2）結合電站實際情況，以班組為單位開展運行分析、安全檢驗、事故預想、技術問答、常見故障判斷分析等專業(yè)培訓。要求所有人員掌握常見故障分析、判斷、處理。

3）采用走出去請進來的辦法與專業(yè)技術水平較高技術人員進行面授學習。到同行業(yè)水電站參觀學習，邀請優(yōu)秀的水電站高級技術人員到本站進行專業(yè)指導，使職工在理論中學習，在工作實踐中提高。

4）針對新進員工，提倡以“老帶新”“師帶徒”的傳幫帶的方式進行定期的崗位培訓工作，針對年輕職工在工作中遇到的技術難點、重點進行了有針對性的學習，特別是對新設備、新技術、保護及自動裝置等方面的業(yè)務知識進行專業(yè)培訓。

6 結 語

水電站達到“無人值班”（少人值守）的目標，是水電站現(xiàn)代化管理的發(fā)展方向，是科技進步的標志，是我國電力管理部門對水電站現(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)濟效益，同時應積極采用新技術、新工藝、新產(chǎn)品，為其可靠運行及其功能的正常發(fā)揮創(chuàng)造條件，進一步提高湯河水電站的安全運行水平和自動化可靠程度，使湯河電站向現(xiàn)代化小水電站邁進。

1002－0624（2016）09－0065－02

P333.9

A

2016-06-11