进水口工作闸门主令控制器改造.pdf

水lU J附属改备技术进步研讨会 电气、自动化等 进水口工作闸门主令控制器改造 廖宇腾 (广东粤电长潭发电有限责任公司) 摘要：水轮发电机组进水口工作闸门在水电厂的水力机械保护中是最后一套保护，其动作的可靠性影响着 整个电厂和防洪的安全，因此对其控制回路改造必须从高度安全角度和该装置与机组控制的兼容性问题等 方面考虑。本文从其改造的必要性、改造设计方案、装置原理及改造过程中的存在问题分析处理等方面 进行阐述如何提高进水口工作闸门控制的可靠性。 关键词：水轮机组进水口 工作闸门 主令控制器 改造 1 前言 本公司的进水口闸门控制回路是在机组投产时投入运行的，该控制回路的主令开关由于使用年 限已久，设备老化严重，存在接点调整困难、接点接触不良、监控系统改造后接点数量不够等问题， 闸门控制回路的安全生产问题均因该主令开关造成，为了消除这个安全隐患，决定将该主令开关更 换成深圳市的欧电力自动化有限公司生产的——DzP型智能式主令控制器。该主令控制器要求采用 高可靠性的工业PLC控制器及高精度的、高稳定性的角度位移传感器组成。 2改造设计方案 a控制器上设有带触摸功能的液晶触摸显示器，其功能有：直观地显示闸门开度(数值显示)， 根据闸门开度直接控制输出开关量(8个)，且每个开关量输出的开度均可通过面板设置直接调整。其 中各开关量对应的其设置的对应位置必须与现控制回路的主令开关状态一致，具体要求如下：两对 全开位置开关和两对全关位置开关供现场和监控LCU上显示闸门位置，一对充水开度位置开关，一 对全关至全开前接通的位置开关供闸门上升的控制回路中使用，一对全开至全关前接通的位置开关 供闸门下降的控制回路中使用，以及一对位置开关用于在机组无故障，但闸门因抱闸松动而下滑关 闭进水13时必须将闸门保护在全开位置而使用的位置开关。这八对位置接点设置目的是方便该装置 接入机组自动控制流程中，从而解决了设备改造的兼容性问题。 b为了方便电厂计算监控系统的控制，监控系统上能够直观地监视各机组进水1：1工作闸门的位 置和状态，要求闸门主令控制器输出4-20mA的模拟量给机组LCU，并要求检修人员可通过触摸屏 直接修正闸门开度与变送值的关系。断电后主令控制器的设定参数应能永久保留。 c采用角度位移传感器，配以可编程控制器中的自矫正程序实现连续10万小时工作无误码的 传送方式。提高了系统的可靠性。 d供电采用交直两用，DC220V为备用供电，AC220V供电回路故障时直接切换为DC220V。 48l 水电厂附属设备技术进步研讨会 电气、自动化等 这样设计的目的是防止水电厂全厂失压的情况下，工作闸门控制器仍能正常工作。 e为防止主令控制器故障造成闸门操作失控，在闸门高低两端极限位置各安装一个开关作为限 位保护，这开关要求不仅动作可靠，并且必须是与智能主令控制器无电和机械联系、完全独立的装 置。 f主令控制器应具有传 感器故障、PLC运行故障等故 障自检、失电报警功能，报警 信号采用空接点输出到机组 LCU上，便于监控系统及时 监视该主令控制的状态。 3智能闸门控制器原理 利用卷扬机传动齿轮的 中心轴与图1中的减速箱输 入轴之间经连轴器相连，将平 板闸门的直线运行行程经智 能闸门控制器的角度位移传 感器输出到该装置的PLC进 行运算，并通过通讯电缆接口 将运算结果和闸门开度显示 在显示屏上，同时按程序设定 图1智能闸门控制器原理图 的要求：在不同的点上输出开关量驱动继电器进行放大输出到控制回路中和输出连续的模拟量以满 足不同需要。另一方面，利用安装在角位移传动盘上的磁盒来启动极限保护开关，防止角位移变送 器和PLC出现错误时，将闸门的行程控制在规定的最大范围内。 4调试与使用 该装置的调试及使用都非常简单，调试时只需闸门从全开到全关重复操作1～2遍，并记录装置 显示的数值，然后在装置的面板上设置下闸门的最大和最小开度，即闸门的全开和全关位。最后检 查闸门的各输出继电器动作是否正确；检查模拟量的输出范围和面板显示符合要求否，全部符合要 求后，该装置便可投入试运行，进行闸门的远方／现地的操作试验，检查闸门控制是否正常，一切正 常后，将该主令控制器正式投入运行。 该主令控制器基本上可以免维护，只有在机组大小修时，定期检查一下各输出继电器即可， 对于以前难于调整满足不同开度位置的问题，现在只要在该装置面板上改造设置就能达到任意位置 的动作接点。因此，经改造后，闸门控制的可靠性大太提高，而运行维护量却大太减小。 4智能闸门控制器实施中存在问题的分析与改进。 进水口闸门的控制回路改造实施过程中，仍发现了一些对安全、可靠性方面要求不不足之处， 我们进行相应的改进，具体如下： A极限开关的转换环节过多，影响保护的可靠性。 482 水电厂附属设备技术进步研讨会 电气、自动化等 强t