齐溪水电站增效扩容一键开机的实现与分析

第29卷第5期2017年10月浙江水利水电学院学报J. Zhejiang Univ of Wat. Res & Electric Pow.Vol. 29 No. 5Oct. 2017

DOI： 10. 3969/j. issn. 2095-7092. 2017. 05. 015

齐溪水电站增效扩容一键开机的实现与分析

徐安平，朱寿军

(开化县水电实业公司#浙江衢州324300)

摘要：以齐溪水电站增效扩容改造工程为例，阐述了采用双微机励磁、重锤式液控蝶阀、储能式液控蝶阀、JYWT 系列高油压微机调速器、高压顶起及刹车系统液控装置及PLC技术，取消气系统，增设全厂视频微机监控系统，实

现少人值班，一键开机，增加设备可靠性，实现环保节能和增效扩容.

关键词：齐溪水电站；增效扩容；一键开机中图分类号：TV734 文献标志码：A 文章编号：1008 -536X(2017$05-0064-03

Realization and Analysis of Efficiency Improvement andCapacity

Expansion by One-button Start in Qixi Hydropower Plant

XU An-ping, ZHU Shou-jun

(Kaihua Hydropower Corporation # Quzhou 324300 , China)

Abstract ： Taking the efficiency improvement and capacity expansion reconstruction project of Qixi Hydropower example, the operation procedure is introduced on the realization of few people on duty and

al-microcomputer excitation, heavy-hammer hydraulic control butterfly valves, energy-storage hydraulic control butterfly valves, JYWT high oil-pressure microcomputer governors, high-pressure jacking and brake system hydraulic control unit

and PLC technology, and cancelling air system but adding the microcomputer monitoring system for the whole plant, thus toimprove equipment reliability and to achieve environmental protection and energy saving as well as efficiency improvementand capacitSexpansion.

Key words： Qixi Hydropower Plant； efficiency improvement and capacity expansion % one-button start

齐溪水电站自1987年建成以来，已连续运行20

多年，设备磨损严重，效率下降，油、气、水“三漏”现

象严重，电站监控设施不完善，电气设备绝缘老化，控

制元件工艺低，操作繁琐，故障较多，自动化程度低，

已严重影响电站安全运行.为确保电站运行安全，充

分发挥其综合效益，2011年开始对齐溪水电站进行

增效扩容改造，工程总投资1 427万元，其中中央资

金50% ,自筹资金50% .其一将1*、2#机组由原来每

台5 000 kW增容到6 000 kW，3*、4*机组进行检修并

更换不镑钢转轮，提高效率，实现增容;其二是运用成

熟的技术手段，降低优化成本，实现一键开机、少人值

收稿日期=2017-06-26作者简介：徐安平（1963 -)，男，浙江衢州人，工程师，研究方向 为水电站电气设备及其自动化.班，以机器换人，从而达到增效目的.

1影响一键开机实现原因分析

1.1油、气、水系统制造工艺落后，自动化程度低

齐溪电站设有高、中、低气系统，分别供CT -40

调速器和YS -1.0蝶阀油压装置和蝶阀空气围带

充气用及机组刹车和检修用.油、气、水系统中电磁

阀制造工艺差、电接点压力表、接触器、阀门经常出

故障，蝶阀空气围带漏气检修困难，气机启动频繁，

容易缺相堵转烧毁电机；阀门操作切换繁琐，自动

化程度低，产品耗能多，管道长，用油量大，故障率

高，维护工作量大，造成一键开机难以实现.

1.2设备陈旧，不适应自动化要求

辅机多为接触器控制，继电保护、厂用电、

励第5期徐安平等：齐溪水电站增效扩容一键开机的实现与分析65

磁、测温、直流系统、同期装置、中央音响信号装置、

开关控制多为继电器控制，淘汰产品多，可靠

性差，故多，自动化程度低，信采集传输困难.1.3设备易受雷击，影响一键开机

齐溪电站地处浙西山区，境内山地起伏，树木茂

盛， 四季分明，夏季多局地对流 ，雷特多，7〜P月发 ，输电线路、厂用电、通信 雷

击[1]，自动化程度低，造成设备损坏，影响 开机.

2 新技术的采用与一键开机的实现

2.1高油压技术，为实现一键开机创造条件

(1)经过 与分析，齐溪电站选用JYWT系列高油压微机调速器（见图1).该调速器采用高油

压技术，用油量少，体积小，重量轻；采囊式蓄能

器储能，胶囊内所充氮气与液压油不 ，油不

，囊密封 ，长 亦不需补气，既免

站 中的补气、调油工作，取消

，节省 资，节约能源， ，维护简单[2] 3.JYWT系列高油压 速器采 程技术、

现代液压技术和数 技术，能与组的

控装置接口通讯，相互交换数据；装置具有PID调

节 ， 组 转速 、 、频率自

动控制， 减负荷的响应速度.可以 组

状态， 组 .

图1调速器系统逻辑框图

(2) 机组进水阀 1#、2#采用 1500KD743X- 16C

重锤式液控蝶阀，淘汰了蝶阀油压装置和气系统，

消 故 .3#、4#机组水阀采用8001〇741又

-16C储能式液控蝶阀，采囊式蓄能器储能.这种

阀门的 是:止水密封圈采用不镑 橡胶密

封，阀密封性能好、水力损失小，操维护方便，

当电站发生动力电源故障或水 不能关闭

时， 锤储 组进水阀门以保护水

轮机.

(3) 选用高压顶起及刹车系统液控装置（见图

2)，简 操作程序.该产品结构简单，技术先进，

齐全，维护方便，可通过电控柜上的旋 转换其工作模式.现场工作时，可通过电控柜上“投刹

”、“转子”、“刹”按钮来发送命令；远方控

制时， 受来自中控室的 命令.PLC通过红

外 开 采集刹车及转子的位置，为了使采集

的信号更准确，每个置都由4个红外 开 E采集，系统必须同时接收到4个红外接近开关的信

该位置.. 到命令后会自动完成

“杀[J ”、“转子”、“刹”等操作.

图2高压顶起及刹车系统装

置66浙江水利水电学院学报第29卷

2.2釆用PLC技术，确保实现一键开机

PLC具有典型的计算机机构，在工业控制上属

于专用的计算机，是取代继电器控制的一种数字化

电子系统[3].齐溪电站釆用PLC控制技术替代传统

的继电器逻辑操作控制回路，可靠性高、抗干扰能

力强，I/O模块丰富，功能性强J].增设了全厂视频

微机监控系统，计算机监控系统采用主控级和现地

单元控制级，通过串行口进行通信接口和光纤连

接，对一些重要的开关量通过空接点直接接人监控

系统；励磁系统选用HWJT-09C双通道微机励磁

调节和可控硅励磁装置，增强励磁系统可靠性，提

高机组运行效率，改善了检修环境；继电保护选用

大厂成熟名优微机保护，同期操作可通过计算机监

控系统进行，并设有非同期闭锁回路.为保证微机

保护可靠性，加强接地网隔离，加装厂用电三级防

雷装置和电源及信号隔离措施，确保防雷可靠性；

直流系统采用镉镍袋式蓄电池，电源模块采用当今

最先进的边缘谐振软开关技术，可带电插拔.一体

化的监控系统容纳了交流监测、直流监测、电池巡

检、绝缘监测、电池智能管理、温度补偿等功能，直

流柜可实现智能化充电[5_6].

3运行效果及分析

3.1实现节能降耗

通过改造，取消气系统，采用高压顶起及刹车 系统液控装置，电动机由3台减少到2台，电机容量

由18.5 kW减少到8 kW，减少了维护工作量和劳

动强度.

3.2实现减员增效

由于采用PLC控制技术，增设全厂视频微机监

控系统、双微机励磁等新技术，减化操作过程，实现

一键开机，值班室由3个减少到2个，值班人员由每

班7人减至4人，共减少值班人员12人.

3.3提高企业经济效益

由于采用囊式蓄能器储能等新技术，机组用油

量不到原来一半，淘汰落后产品，减少中间环节，增

加设备可靠性，减少机组故障和停机时间，有助于

降低企业成本，提高企业经济效益.4 结语

运行实践证明，齐溪电站增效扩容实现了一键

开机，自动化程度有了较大提高，对农村水电站有

一定的借鉴意义.进行农村电站PLC改造，应注意

以下3点：（1)PLC可编程控制器与高压设备和电

源线之间至少应留出200 mm的距离，强弱电分离，

远离避雷设施，要注重电源抗干扰和防雷措施，必

要时可以考虑安装1: 1的隔离变，以减少设备与

地之间的干扰.（2)良好接地是保证微机和PLC可

靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击

危害，禁止与其他设备串联接地，尽可能采用专用

地线，应与动力设备（如电机）接地点分开，接地点

应尽可能靠近微机和PLC. (3)微机和PLC输人信

量采 源 和 ， 与 之间信

号及通讯联络尽可能采用光纤连接，输人电缆信号

要屏蔽，采用信号侧接地，另一侧不接；输人、输出

不能用同一根电缆，要防止PLC输出回路过载.

技术改造一方面要从安全出发，立足于电站实

际运行情况，在设计中采用技术先进，质量可靠，节

能环保产品，注重细节，尽量减少中间环节，选用优

质执行元件，从而实现以机器换人，从而达到增效

目的；另一方面要严格实行“二票三制”和“五不放

过”原则，加强职工技术培训和继续再教育，抓好职

工思想教育和企业文化建设，搞好企业标准化建

设，增强责任心和规范意识，扎紧制度笼子，以制度

人， 强 ， 效 )

参考文献：

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