微機監(jiān)控系統(tǒng)在小江電站的應用

【摘要】小江電站在增效擴容改造中進行了微機監(jiān)控自動化改造，以微機監(jiān)控為主，常規(guī)操作為輔。本文較為詳細地闡述了小江電站微機監(jiān)控的要求、功能及主要特點。

【關鍵詞】小江電站；微機監(jiān)控系統(tǒng)；應用

1、基本情況

小江電站位于合浦水庫工程管理局小江水庫左岸4號副壩，為壩后式電站，利用小江水庫灌溉用水發(fā)電，1981年建成投產(chǎn)，原裝機容量3×800kw，2012年爭取到中央財政資金實施增效擴容改造后，電站裝機擴大到3×1000kW，年平均發(fā)電量由原來760×104kWh增加到955×104kWh，增加了195×104kWh；1#、2#、3#發(fā)電機與1#、2#主變接成擴大單元接線，發(fā)電機出口電壓6.3KV，主變型號分別為S11-2500/35、S11-1250/35，35KV出線一回，通過28公里長的線路送入合浦縣公館變電站35KV母線并網(wǎng)運行。技改后電站采用了微機監(jiān)控系統(tǒng)。

2、微機監(jiān)控系統(tǒng)配置的要求與組成

2.1對微機監(jiān)控系統(tǒng)的要求

為適應電網(wǎng)及水電發(fā)展的需要，電站技改目標是：按“無人值班（少人值守）”的原則，采用以微機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎的全廠集中監(jiān)控，本站微機監(jiān)控系統(tǒng)采用全分布開放式的系統(tǒng)結構，分為電站控制級和現(xiàn)地控制單元級兩級。

本結構單元級由按控制對象分布的若干LCU組成，收集生產(chǎn)過程中的信息，并執(zhí)行對生產(chǎn)過程的控制。機組控制用的LCU以可編程控制器及數(shù)據(jù)采集單元構成，能獨立完成數(shù)據(jù)采集和處理、事故檢測報警、控制調(diào)節(jié)等功能，實用性好，響應速度快和可靠性高。

主控級為兩臺工業(yè)控制計算機，互為熱備用，完成對全廠的安全監(jiān)控、事故處理及人機聯(lián)系等功能。

2.2小江電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)構成：

本站計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用全分布開放式的結構，主要由運行MTC50型實時監(jiān)控軟件的上位機、公用LCU、發(fā)電機保護測控單元、主變保護測控單元、線路保護測控單元、勵磁屏、測溫制動屏、現(xiàn)地控制單元（LCU）、微機調(diào)速器、直流電源屏等組成。

2.2.1電站控制級（主控層）

——是全站實時管理及控制核心，由兩臺運行MTC5.0監(jiān)控自動化軟件的戴爾工業(yè)計算機（WINDOWS NT操作系統(tǒng)）和相關設備（打印機、UPS等）組成，主要完成全站運行狀態(tài)及運行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)記錄、人機對話、全站設備自動控制及調(diào)節(jié)等任務。該系統(tǒng)的特點是用戶接口支持多窗口操作，有良好的圖形用戶界面。監(jiān)控系統(tǒng)具有完善的系統(tǒng)自檢、診斷和自恢復功能。

2.2.2現(xiàn)地控制單元（LCU）的組成

——配置有4套LCU，對各設備單元進行單元監(jiān)測、保護和控制。分別為每臺機組各一套LCU，布置在發(fā)電機層機組旁現(xiàn)地；升壓站、6.3KV開關柜、全廠公用設備共用一套LCU，布置在中控室，主要功能為接收由各直接控制單元傳來的的運行狀態(tài)及運行數(shù)據(jù)，經(jīng)初步處理后傳送至主控層；接收并執(zhí)行由主控級、現(xiàn)地LCU或中控室運行人員通過微機發(fā)來的各種指令，實現(xiàn)對所屬設備的自動控制和調(diào)節(jié)。各個LCU都帶有觸控液晶顯示屏作為現(xiàn)地人機聯(lián)系手段，并且各個現(xiàn)地LCU都能夠脫離微機監(jiān)控系統(tǒng)獨立工作。同時也能通過常規(guī)回路實現(xiàn)機組手動操作，與WTQ-3A型微機自動同期并列裝置、PWL-4A微機勵磁調(diào)節(jié)器、YWT-1800微機調(diào)速器共同實現(xiàn)機組的開機、并網(wǎng)、解列、停機控制和功率調(diào)節(jié)。

小江電站配備3臺TDS-4338-27型數(shù)字轉速信號測控裝置，3臺WP-80型智能溫度巡檢儀，3臺JDX-3型智能剪斷銷測控裝置。

2.2.3智能設備的構成

小江電站智能設備由YWT-1800型微機調(diào)速器、PWL-4A型微機自并激勵磁系統(tǒng)、ZW7-40.5型戶外高壓真空斷路器、KYN28-10型戶內(nèi)封閉式高壓開關柜、HZ-RE型微機消諧裝置、GGD2型低壓配電屏、低壓控制柜等組成。

3、微機監(jiān)控系統(tǒng)的特點與功能

3.1控制

采用微機自動化控制系統(tǒng)為主，人工常規(guī)控制為輔的控制模式。在中控室集中操作，集中監(jiān)視。通過主控計算機操作完成機組、主變、輸電線路、開關及主要輔助設備的控制、操作，實現(xiàn)對各機電設備的運行參數(shù)進行監(jiān)視及運行狀態(tài)的調(diào)整。不同監(jiān)控層的設備也相對獨立，局部故障不影響整個系統(tǒng)的工作；現(xiàn)地控制單元在監(jiān)控系統(tǒng)因故退出后依然能夠?qū)C組進行控制操作。

3.2機組、主變、線路保護單元

發(fā)電機組、主變、線路保護由11套DMP300C型電站綜合自動化裝置組成。各保護功能相對獨立，上位機或通信故障不影響保護裝置的正常運行。

3.2.1電氣保護

能完成設計要求的全部保護。機組主保護有差動速斷、失磁，均動作于跳閘滅磁停機；機組后備保護有：帶電流記憶的低壓過流、過電壓保護動作于跳閘滅磁停機；技術供水中斷、轉子一點接地、過負荷、定子線圈及軸承溫度升高作用于發(fā)報警信號；定子線圈及軸承溫度過高保護動作跳閘滅磁停機；主變保護有差動速斷保護，主變后備保護有復合電壓啟動過電流和過電壓動作于跳閘；重瓦斯動作于跳閘；輕瓦斯、過負荷作用于信號；輸電線路保護有方向電流速斷保護、過電流保護動作于跳閘；線路單相接地發(fā)報警信號。

3.2.2水輪機保護

能完成設計要求的全部保護。機組轉速過低或過高、軸瓦溫度過高、油壓過低和水機事故時保護動作跳閘滅磁停機；油壓降低、剪斷銷剪斷、油溫升高、剎車氣壓降低保護動作發(fā)報警信號。

3.2.3主控計算機的主要功能

①運行人員可通過鼠標或鍵盤進行自動開機、并網(wǎng)、停機操作。②實時顯示電氣主結線、主要運行參數(shù)和運行工況流程。③負荷調(diào)節(jié)：按供電公司調(diào)度的要求進行有功、無功的調(diào)節(jié)。④同期操作：與WTQ-3A型微機自動并列同期裝置并網(wǎng)。⑤可在主控計算機上進行真空斷路器的合閘、跳閘操作。⑥可在主控計算機上對其他附屬設備進行操作控制。⑦監(jiān)控系統(tǒng)自動周期性地實時采集電站主要電氣量、非電氣量及有關參數(shù)，包括狀態(tài)量、模擬量、溫度量、報警量和電度量等，并對采集的數(shù)據(jù)進行處理計算、儲存應用。自動生成運行日志報表存檔，對保護動作、超限參量發(fā)出相應報警音響信號。⑧故障、事故、保護動作開關量、附屬設備開關量等事件發(fā)生的時間進行順序記錄存檔，供事后檢查與事故分析。⑨自動統(tǒng)計主要設備運行小時數(shù)、保護動作次數(shù)、事故和故障次數(shù)，建立設備運行檔案，儲存繼電保護整定值，提供運行和操作指導。

4、應用效果

運行人員由原來的40人減少到15人，勞動強度減輕了，簡化了操作過程，只需在主控計算機上操作即可完成，繼電保護選擇性、靈敏度高，同時還縮短了故障排除時間，不僅降低了電站運行成本，也提高了電站的經(jīng)濟效益，提高了職工工資福利待遇。

5、結束語

MTC50微機監(jiān)控系統(tǒng)在小江電站投入運行兩年多時間以來，進一步提高了小江電站設備的安全運行、自動化水平，提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證了供電質(zhì)量等。保證了電站安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行。

同時微機監(jiān)控系統(tǒng)對電站的管理、運行、檢修人員的技術水平提出了更高要求，這就得要電站盡快培養(yǎng)出技術合格，能及時解決問題的各類人才。

作者簡介

王龍（1970.10-）工程師，主要從事水電站管理、技術、電氣檢修等工作.