PLC在模拟电站水轮机组自动控制系统中的应用

　　1 引言

　　国内，小水电综合自动化正日益到重视，传统落后控制方式使每个小水电都不不依靠值班人员现场运行，浪费人力物力资源,不利于小水电大量开发。本控制装置是专门为中小型水轮发电机组自动控制而设计。这一系统充分考虑了我国目前小型水电站操作特点，替代原继电接触器控制系统，已我院模拟电站运行良好。下面以混流式机组为例，机组配用T-100型调速器，简要说明用PLC实现水轮机组自动控制过程。

　　2 设备工艺特点及控制要求

　　2.1 电站自动控制工程内容

　　(1) 发出命令脉冲以后，机组起动、并网、调节负荷、停机，发电转为调相运行及调相转发电运行等操作，都需自动完成;

　　(2) 能自动保持机组正常工作条件，如速度调整和励磁调整，轴承润滑和冷却，调相压水等等;

　　(3) 水轮机前闸门及机组附属设备和公共设备自动操作;

　　(4) 机组发生事故时，自动停机并将机组从系统中切除;当机组发生不正常状态时，自动发出报警信号，并采取预定措施以恢复正常工作。

　　2.2 机组控制流程

　　机组自动控制包括机组润滑系统、冷却系统、制动系统及调相压水系统自动控制，机组启动、停机，机组由调相转发电、由发电转调相等工况转换，机组保护与信号等。

　　下面分别给出机组起动、停止、发电转调相操作程序框图，如图1、2、3所示。

　　图1 机组起动操作程序框图

　　图2 机组正常停机操作程序流程图

　　图3 机组由发电转调相操作程序流程图

　　3 系统设计

　　3.1 硬件设计

　　(1) 输入和输出点分配及辅助继电器M安排见附表所示。

　　附表 输入和输出点分配及主要辅助继电器M安排表

　　I/O使用点数，并考虑将来发展需要，确定采用三菱FX2N-128MR型PLC。

　　(2) PLC接线图

　　PLC接线，见图4。PLC输入点一律用常开触头，负载统一采用110V直流电源。调相水位信号装置41DSX及导水叶剪断销信号装置41JDX需另接220V交流电源(此部分电路略)，将其接点接入PLC输入点。取消频差继电器CLJ比较回路，其接点用开关模拟替代。

　　图4 PLC接线图

　　3.2 程序设计

　　梯形图程序如图5所示。

　　图5 梯形图(a)

　　图5 梯形图(b)

　　图5 梯形图(c)

　　4 结束语

　　PLC用于模拟小型水电站水轮机组自动控制系统运行以来，其性能比原来继电接触器式控制优越多。同时操作方便，安全可靠，各种信号显示直观，故障率大大降低，几乎实现了控制系统零故障。该装置有良好开拓市场。