[實(shí)用新型]一種水電廠水力機(jī)械保護(hù)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201621107225.8
• 申請(qǐng)日: 2016-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN206162163U
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段凱;唐亞波;江加河
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大唐國際甘孜水電開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司51202
• 代理人: 呂建平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于水電廠熱工保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水電廠水力機(jī)械保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

目前，大多數(shù)水電廠水力機(jī)械保護(hù)由常規(guī)繼電器回路保護(hù)部分和PLC程序保護(hù)部分構(gòu)成，兩種方式可以獨(dú)立發(fā)揮作用；常規(guī)繼電器回路保護(hù)部分主要由與現(xiàn)場水力機(jī)械保護(hù)信號(hào)檢測傳感器連接的繼電器及其電路回路構(gòu)成，電路回路的輸出端與現(xiàn)場水力機(jī)械保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如與發(fā)電機(jī)組連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu))連接，當(dāng)遇到故障時(shí)，通過常規(guī)繼電器回路動(dòng)作，啟動(dòng)事故停機(jī)流程，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水力機(jī)械(例如發(fā)電機(jī)組)的保護(hù)；PLC程序保護(hù)部分為PLC(Programmable Logic Controller)可編程邏輯控制器，主要由開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊等組成，當(dāng)監(jiān)測到有故障時(shí)，通過PLC控制啟動(dòng)事故停機(jī)流程，通過PLC開關(guān)量輸出接口驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場水力機(jī)械保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如與發(fā)電機(jī)組連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu))，實(shí)現(xiàn)對(duì)水力機(jī)械(例如發(fā)電機(jī)組)的保護(hù)。以高溫條件下對(duì)發(fā)電機(jī)組保護(hù)為例，采用繼電器回路保護(hù)部分工作過程為當(dāng)溫度超過設(shè)定溫度時(shí)，溫度保護(hù)信號(hào)源條件滿足設(shè)定要求，常規(guī)繼電器回路動(dòng)作，啟動(dòng)事故停機(jī)流程，驅(qū)動(dòng)關(guān)閉發(fā)電機(jī)組的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)組的保護(hù)；采用PLC程序保護(hù)部分工作過程為當(dāng)溫度超過設(shè)定溫度時(shí)，溫度保護(hù)信號(hào)源條件滿足設(shè)定要求，啟動(dòng)事故停機(jī)流程，PLC開關(guān)量輸出模塊驅(qū)動(dòng)關(guān)閉發(fā)電機(jī)組的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)組的保護(hù)。

常規(guī)繼電器回路保護(hù)部分接線復(fù)雜，電路回路一旦構(gòu)成，若想再修改電路比較困難，不僅需要增加或者減少繼電器，同時(shí)還要修改繼電器接線，改變電路回路結(jié)構(gòu)，維修成本較高，且無法實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)繼電器回路的靈活調(diào)整。

此外，由于繼電器回路保護(hù)部分不能保存執(zhí)行信號(hào)，無法與PLC程序保護(hù)部分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)目前水電廠水力機(jī)械保護(hù)中繼電器回路存在的接線復(fù)雜、維修不方便等問題，本實(shí)用新型提供了一種新型的水電廠水力機(jī)械保護(hù)裝置，通過設(shè)置兩套并行的PLC實(shí)現(xiàn)程序保護(hù)，既節(jié)省了工作量，又便于靈活修改。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種水電廠水力機(jī)械保護(hù)裝置，該裝置由兩個(gè)PLC可編程邏輯控制器構(gòu)成，每個(gè)PLC可編程邏輯控制器均設(shè)置有CPU、電源模塊、開關(guān)量輸出模塊和監(jiān)測量輸入模塊，其中CPU分別與開關(guān)量輸出模塊和監(jiān)測量輸入模塊連接，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)模塊的控制；電源模塊分別與CPU、開關(guān)量輸出模塊和監(jiān)測量輸入模塊連接，用于為CPU和各個(gè)模塊提供電源；開關(guān)量輸出模塊與現(xiàn)場水力機(jī)械保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，用于按照事故停機(jī)流程驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；監(jiān)測量輸入模塊與現(xiàn)場水力機(jī)械保護(hù)信號(hào)檢測傳感器連接，用于接收監(jiān)測對(duì)象的實(shí)時(shí)信號(hào)數(shù)據(jù)；兩個(gè)PLC可編程邏輯控制器之間通過通訊模塊實(shí)現(xiàn)通信。

上述水電長水力機(jī)械保護(hù)裝置，兩個(gè)PLC可編程邏輯控制器中任一一個(gè)的監(jiān)測量輸入模塊對(duì)檢測傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果發(fā)送給相應(yīng)的CPU。當(dāng)監(jiān)測結(jié)果超出設(shè)定值時(shí)，CPU向開關(guān)量輸出模塊發(fā)送事故停機(jī)命令，開關(guān)量輸出模塊控制與之連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟動(dòng)事故停機(jī)流程；同時(shí)，由于兩個(gè)PLC可編程邏輯控制器之間通過通訊模塊實(shí)現(xiàn)通信，兩者可以將各自保存的執(zhí)行信號(hào)數(shù)據(jù)相互共享，當(dāng)任意一套PLC采集信號(hào)失效時(shí)，可以采集另外一套PLC保存的數(shù)據(jù)。現(xiàn)場水力機(jī)械保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速器緊急停機(jī)電磁閥、水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速器事故配壓閥、水輪發(fā)電機(jī)組快速閘門、水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)出口斷路器和水輪發(fā)電機(jī)組滅磁開關(guān)等。

上述水電廠水力機(jī)械保護(hù)裝置，所述監(jiān)測量輸入模塊包括開關(guān)量輸入子模塊和模擬量輸入子模塊；所述開關(guān)量輸入子模塊與現(xiàn)場水力機(jī)械保護(hù)信號(hào)檢測傳感器連接，用于采集檢測傳感器的開關(guān)信號(hào)，并將其發(fā)送給CPU；所述模擬量輸入子模塊與現(xiàn)場水力機(jī)械保護(hù)信號(hào)傳感器連接，用于采集檢測傳感器的模擬量信號(hào)，并將其發(fā)送給CPU。開關(guān)量輸入子模塊和模擬量輸入子模塊獲得的數(shù)據(jù)均可以作為水電廠是否有故障發(fā)生的判斷條件，只要其中監(jiān)測的任何一個(gè)量滿足故障判斷要求，CPU即控制開關(guān)量輸出模塊驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場水力機(jī)械保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。與開關(guān)量輸入子模塊連接的檢測傳感器包括水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速傳感器、水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速器壓力油罐壓力傳感器、水輪發(fā)電機(jī)組主軸密封水流量傳感器等。模擬量輸入模塊模擬量輸入子模塊包括溫度量輸入子模塊、壓力輸入量子模塊、流量輸入子模塊和位移輸入模塊等，相應(yīng)的與模擬量輸入模塊連接的檢測傳感器包括水輪發(fā)電機(jī)軸瓦測溫電阻、水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速器壓力油罐壓力傳感器、水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速器壓力油罐位移傳感器、水輪發(fā)電機(jī)組主軸密封水流量傳感器和水輪發(fā)電機(jī)組主軸密封水壓力傳感器等。