[實用新型]一種水電站低壓機組自動化控制系統

有效

• 申請號: 201821651170.6
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN209297147U
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 陳洪武
• 申請（專利權）人: 湖南天宇自控工程有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G05F1/66;H02J3/38
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本實用新型公開了一種水電站低壓機組自動化控制系統，包括自動化控制柜、液壓調速器、電流互感器、與變壓器相連的隔離刀閘，所述自動化控制柜包括人機交互單元、保護單元、計量儀表、PLC控制器、并網控制器、勵磁控制單元、出口繼電器，本實用新型通過PLC控制器和液位傳感器實現自動控制功率，PLC控制器通過保護單元和出口繼電器控制水輪發電機組的啟停，起到飛逸保護的作用；通過并網控制器實現自動同期并網，通過勵磁控制單元實現發電機的自動勵磁控制調節，通過計量儀表采集電能數據；本系統功能全面、自動化程度高，提高了水電站的自動化運行水平，可以達到無人值守或者少人值守的目的，節約了人力成本，提高了運行效率。

技術領域

本實用新型涉及水電站自動控制領域，特別是一種水電站低壓機組自動化控制系統。

背景技術

水電站，是能將水能轉換為電能的綜合工程設施。一般包括由擋水、泄水建筑物形成的水庫和水電站引水系統、發電廠房、機電設備等。水庫的高水位水經引水系統流入廠房推動水輪發電機組發出電能，再經升壓變壓器、開關站和輸電線路輸入電網。

傳統的水電站手工控制系統需要人員24小時值守，人力成本高、運行效率低，并且一般的控制系統功能不夠全面，缺少電能監測、自動并網、發電機勵磁控制調節、自動啟停、自動控制功率、并且具有飛逸保護等保護功能的自動化控制裝置，無法滿足水電站對于自動化運行水平的要求。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種自動同期并網、自動勵磁調節、自動啟停、自動控制水輪發電機組輸出功率、并且具有多種保護功能的水電站低壓機組自動化控制系統。

本實用新型采用的技術方案是：

一種水電站低壓機組自動化控制系統，設置在電網的變壓器和水輪發電機組之間，水輪發電機組包括水輪機和發電機，包括：自動化控制柜、液壓調速器、電流互感器、與變壓器相連的隔離刀閘，所述自動化控制柜包括人機交互單元、保護單元、計量儀表、PLC控制器、并網控制器、勵磁控制單元、出口繼電器，所述并網控制器和分別與發電機、隔離刀閘電性連接以用于控制并網，所述勵磁控制單元與發電機電性連接，所述PLC控制器分別與保護單元、并網控制器、人機交互單元、計量儀表、出口繼電器、液壓調速器電性連接，所述電流互感器位于發電機的輸出端以用于檢測發電機輸出電流，電流互感器與計量儀表電性連接；所述出口繼電器與發電機電性連接以用于控制跳閘合閘；所述液壓調速器與水輪機的控制端電性連接。

進一步的，所述保護單元包括溫度巡檢儀、轉速測控儀、空氣開關和報警模塊，所述溫度巡檢儀分別與發電機的溫度信號輸出端、PLC控制器電性連接，所述轉速測控儀分別與發電機的轉速信號輸出端、PLC控制器電性連接，所述空氣開關設置在發電機與變壓器之間，所述報警模塊與PLC控制器電性連接以用于輸出報警信號。

進一步的，所述勵磁控制單元包括勵磁變壓器、三相半控整流橋和勵磁調節器，所述勵磁調節器上設置有用于提供勵磁電源的勵磁電源端子，所述勵磁電源端子、勵磁變壓器分別與發電機的輸出端電性連接，所述勵磁變壓器通過三相半控整流橋與發電機轉子繞組電性連接，勵磁調節器與PLC控制器電性連接。

進一步的，所述電流互感器包括三個測量電流互感器和一個勵磁調差回路電流互感器，所述計量儀表包括三相電能表、電網交流電壓表、發電機交流電壓表、電網頻率表、發電機頻率表、勵磁電壓表和勵磁電流表，三個測量電流互感器分別設置于發電機的三相輸出端上以用于測量發電機的三相電流，測量電流互感器皆與三相電能表電性連接，所述電網交流電壓表用于測量電網電壓，發電機交流電壓表用于測量發電機輸出電壓，電網頻率表用于測量電網頻率，發電機頻率表用于測量發電機頻率，所述勵磁電壓表和勵磁電流表設置在勵磁調節器的勵磁電源輸出端以用于測量勵磁電壓和電流。

進一步的，還包括設置在自動化控制柜上的若干手動調節按鈕，所述手動調節單元按鈕與PLC控制器電性連接。