撒多水電廠通風配電及通風自動控制設計

徐 黃 浦，　夏　焱

(四川省清源工程咨詢有限公司，四川 成都　610072)

撒多水電廠通風配電及通風自動控制設計

徐 黃 浦，夏焱

(四川省清源工程咨詢有限公司，四川 成都610072)

摘要：撒多水電廠的通風配電及通風自動控制系統(tǒng)設計方案包含風機配電方式的選取、風機回路設置的缺相保護、通風自動控制、通風系統(tǒng)與火災報警系統(tǒng)的控制聯(lián)鎖，該系統(tǒng)已投入運行，現(xiàn)場反映良好。

關鍵詞：撒多水電廠；通風；控制系統(tǒng)；設計

1工程概述

撒多水電廠位于四川省涼山彝族自治州木里縣境內(nèi)，電站裝機3×70MW，為地下式廠房，升壓后送至地面GIS樓，通過GIS樓屋頂220kV出線構架送出。

撒多水電廠主廠房位于地下，電廠中控室位于地下副廠房二層。為保障機電設備安全運行，改善電廠運行環(huán)境，提高勞動生產(chǎn)率，撒多水電廠通風系統(tǒng)按自動控制方式設計。

2常規(guī)采用的通風系統(tǒng)配電及控制方式

常規(guī)采用的通風控制是在風機供電回路中設置塑殼開關和分勵脫扣器附件。正常情況下，風機的投/退控制由值班人員在現(xiàn)場配電盤柜完成，也可接受廠房火災自動報警系統(tǒng)給予的跳閘命令，切除報警分區(qū)及相鄰區(qū)域的風機，防止火勢擴大，此方案可實現(xiàn)風機遠方切除，但無法實現(xiàn)遠方投入。而采用分勵脫扣器實現(xiàn)風機的切除控制，雖然價格較便宜，但通風系統(tǒng)亦無法實現(xiàn)自動控制。

優(yōu)于上述方案的另一種常規(guī)控制方式是在風機供電回路中設置塑殼開關和電動操作機構。風機回路采用此配電方式時，值班人員可在現(xiàn)地或遠方完成風機的投/退，同時也可滿足與火災報警系統(tǒng)的聯(lián)動控制功能。此方案采用電動操作機構實現(xiàn)風機的投入/切除控制，但其價格較高。若風機回路采用此配電方案時，可配置可編程智能控制器來實現(xiàn)其自動控制功能，提高自動化水平。

常規(guī)采用的通風系統(tǒng)控制方式主要采用值班人員手動控制，廠房的通風時長由值班人員按運行規(guī)程進行操作管理。

3通風配電及通風自動控制設計

目前電廠的許多運行主設備及輔助設備均采用可編程智能控制器PLC(ProgrammableLogicController)實現(xiàn)自動控制功能。采用自動控制方式提高了設備運行的可靠性，減少和簡化了值班人員的工作量。基于上述原因，本站通風控制系統(tǒng)亦采用自動控制方式設計，設置了一套通風系統(tǒng)控制柜，提高了自動化水平，同時結(jié)合通風系統(tǒng)的間歇工作方式，在滿足通風量要求的同時達到了節(jié)能的目的。

該電廠通風自動控制系統(tǒng)的控制對象為全站通風設備。通過自動控制柜采集電廠區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度、氧量和風壓等信號，實現(xiàn)對風機的自動控制，并能與火災報警系統(tǒng)實現(xiàn)控制聯(lián)鎖。通風自動控制柜能接收火災報警控制柜提供的火災報警動作信號，當接收到此信號時退出自動控制狀態(tài)，需值班人員確認并復歸該報警信號后方可恢復自動控制模式，從而避免了存在火情時通風控制柜誤啟動風機通風而使火勢擴大，同時，火災報警系統(tǒng)輸出的聯(lián)動控制命令能直接動作于通風配電盤切除風機。通風自動控制系統(tǒng)和火災報警系統(tǒng)采用此控制聯(lián)鎖方式，減少了兩個系統(tǒng)之間的控制關聯(lián)及依賴，保證了兩個系統(tǒng)的相互獨立性。

(1)通風系統(tǒng)控制對象。

本站通風系統(tǒng)根據(jù)廠房布置主要有主廠房、副廠房、主變洞、出線洞和GIS樓通風。通風控制對象包括：

離心風機：主廠房排風洞風機室(25kW×2)、主變排風洞風機室(85kW×2)、出線洞風機室風機(19.5kW×1)；

混流風機：1(2,3)#母線洞(7.5kW)；軸流風機：蝸殼層下游墻(0.37kW×4)、水輪機層下游墻(0.37kW×4)、副廠房底層邊墻(0.37kW×4)、空壓機室及油處理室等(0.37kW×5)、電氣夾層(0.37kW×8)、低壓配電屏室(0.37kW×4)、主變洞上層(2.2kW×3)、主變洞上層(0.37kW×4)、GIS樓電纜層(0.37kW×4)。

(2)通風配電設計。

為滿足控制要求，通風設備配電方案按下述方式設計：在抽屜式通風配電盤柜內(nèi)的風機供電回路采用接觸器和帶缺相保護熱繼電器構成，并在抽屜柜面上設置有現(xiàn)地啟?？刂瓢粹o及指示燈。選用缺相保護熱繼電器兼顧風機回路保護。因接觸器和熱繼電器價格較低，此配電方案性價比較高。

(3)通風自動控制系統(tǒng)。

通風自動控制系統(tǒng)包含一面PLC控制柜和兩面動力柜。通風PLC控制柜配置10.4in(1in=2.54cm)人機界面，采用交、直流供電作為控制電源。離心風機(全站共5臺)采用軟啟動器控制方式。軟啟動器分別布置在控制系統(tǒng)兩面動力柜內(nèi)。混流和軸流風機采用直接啟動控制方式，相關的啟動、保護元件安裝在通風配電盤柜內(nèi)(含主接觸器、帶缺相保護熱繼電器、控制按鈕及指示燈等)。

通風系統(tǒng)PLC控制柜采集全廠各區(qū)域的相關信號量，包含溫、濕度變送器(31只)、氧量監(jiān)測變送器(4只)和風壓信號變送器(3只)。

組合式溫、濕度變送器用于測量廠房各區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度信號。

氧量監(jiān)測變送器用于測量主廠房發(fā)電機層、副廠房中控層、主變洞以及出線洞內(nèi)的含氧量信號。

風壓信號變送器用于測量主廠房排風道風機室、主變排風道風機室和出線排風道風機室排風道風壓信號。

通風PLC自動控制柜通過采集各區(qū)域內(nèi)的氧量、溫、濕度信號，實現(xiàn)對全站各區(qū)域內(nèi)風機設備的自動控制。

①控制方式：

a．現(xiàn)地手動控制方式；b．自動控制方式。

②控制要求：

a. 考慮地下廠房排風換氣和空氣調(diào)節(jié)，正常情況下，站內(nèi)風機采用間歇工作方式，風機連續(xù)運行1h后停運2h。風機具體的運行間歇時間根據(jù)實際運行經(jīng)驗積累可在人機界面上重新設置。

b．通風各分區(qū)設有氧量、溫、濕度傳感器，PLC控制柜采集相關信號，完成自動控制和監(jiān)視。

c．具體參數(shù)和通風要求參照《水力發(fā)電廠廠房采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)程》DL/T5165-2002設置。

(4)現(xiàn)地控制箱。

為了實現(xiàn)對排風洞風機的就地啟/停控制，在主廠房排風道風機室、主變排風道風機室和出線洞風機室內(nèi)各設置一只風機現(xiàn)地控制箱?？刂泼畈捎貌⒔臃绞浇又镣LPLC控制柜風機“投入/切除”控制回路。

4結(jié)語

撒多水電廠于2014年6月投產(chǎn)發(fā)電，電廠通風自動控制系統(tǒng)目前運行良好。通過合理的供電方式、控制方式，提高了電站通風系統(tǒng)的自動化運行水平，為后續(xù)工程通風系統(tǒng)自動控制設計提供了參考。撒多水電站通風自動控制系統(tǒng)的最初設計包含除濕機控制功能，但由于電廠采用了移動式除濕機，故此功能暫時無法實現(xiàn)。目前電廠基本按“無人值班”(少人值守)的原則設計，在后續(xù)工程設計中應進一步考慮并完善除濕機及電站采暖空調(diào)自動控制的必要性和具體實施辦法。

參考文獻：

[1]水力發(fā)電廠廠房采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)程，DL/T5165-2002[S].

[2]水力發(fā)電廠自動化設計技術規(guī)范，NB/T35004-2013[S].

[3]水電工程可行性研究報告編制規(guī)程，DL/T5020-2007[S].

徐黃浦(1981-)，男，江蘇贛榆人，工程師，注冊電氣工程師(發(fā)輸變電專業(yè))，從事水利水電工程電氣設計與研究工作；

夏焱(1982-)，女，四川內(nèi)江人，工程師，碩士，從事水利水電工程電氣設計與研究工作.

(責任編輯：李燕輝)

收稿日期:2015-01-07

文章編號:1001-2184(2015)03-0097-02

文獻標識碼:B

中圖分類號:TV7;TV735;TV736

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