水电站调速器油压装置控制系统设计的缺陷及优化

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水电站调速器油压装置控制系统设计的缺陷及

优化

1 概述

重庆江口水电站装机 3×100 MW,位于重庆市武隆县江口镇，是芙蓉江梯级开发的最后一级电

站。江口水电站原调速器油压装置为 YZ-2.5-4 型，额定压力 4 MPa, 回油箱容积 4 m3, 重量 6

Ⅱ 吨，介质为空气及汽轮机油，压油箱容积类别为、容积 2.5 m3,设计温度 50 ℃ ，设计压力 4.6

MPa, 最高工作压力 4 MPa, 耐压试验压力为 5.8 MPa.

2 改造前油压装置控制系统弊端及常见故障

江口水电站原油压装置控制系统，经过近 7 年的运行，存在以下弊端和常见故障 :油压装置为

单一 PLC 控制，若 PLC 故障，自动系统即瘫痪，且其运行后期 PLC 经常死机 ;控制系统无法

显示补气阀是否动作，无法电动和手动补气 ;检修期间，若断开油压装置系统电源，漏油泵将

不能启动，常常造成漏油泵油箱油满溢出 ;主控制室监控系统无法监视油压装置控制系统动作

情况。

3 改造后的油压装置控制系统

3.1 控制系统控制对象及检测元件

控制对象 :压油泵 2台，漏油泵 1台，卸载阀组 2 套，压力油罐自动补气阀组 1 套。

检测元件 : 压力油罐压力（模拟量 1 路）、压力油罐油位（模拟量 1 路）、压力油罐压力开关

（4 对）、回油箱油位报警开关（开关量 2 对）、漏油箱油位（模拟量 1 路）。

3.2 控制系统主要功能

控制系统的主要功能有以下几点。（1）实现对各压油泵的自动启停及补气阀的自动补气，维

持压油罐压力和油位在正常的工作范围内。当漏油箱油位到达起泵、停泵条件时自动启动、停

止漏油泵。（2）实时监测压力油罐、回油箱、漏油箱油位。油位异常时，发出报警信号。

（3）实时监控被控设备运行情况，并实现报警功能。（4）实时监测控制系统自身运行情况，

并实现报警及切换功能。

3.3 控制系统的配置及特点

针对原系统单一 PLC 故障即导致系统瘫痪的问题，改造后的调速器油压装置现地 LCU 控制装

置配置两套独立而又互为备用的 Premium PLC, 其中央处理器集成以太网接口 ; 每套 PLC 配置控

制压油装置所需的输入 / 输出模块 ; 配置一套现地人机交换平台，采用带以太网接口的触摸屏 ;

还配置有一套 8 端口的工业级交换机。PLC 的以太网通讯模块、带以太网接口的触摸屏与 8 端

口的交换机连接，通过 8 端口的交换机再与全厂的以太网连接至后台监控计算机，如图 1 所

示。

控制屏设置 2 台压油泵、2 台卸载阀组、1 台漏油泵和 1 “ 台补气阀组的自动 / 切除 / ”手动运行

“ ” “ ” 方式切换开关。设置为自动时，系统按自动控制流程进行控制。手动方式独立于 PLC 控制

回路，当 PLC “ ”失电或故障时，现地将操作开关切至手动以实现各被控设备的启停。控制屏还

设置电源指示灯、事故低油压指示灯、各被控设备运行 / 故障指示灯。各信号均由通讯上传至

计算机监控系统，有效解决了无法在控制室监视油压装置运行情况的问题。

系统运行状态、参数、故障信息等均可通过触摸屏显示，并可通过触摸屏对泵启停参数、油压

及油位报警参数、传感器参数进行实时设置。

2 台压油泵采用 ATS48 系列软启动器启动方式，以减少电动机启动时对电网的冲击，减少对某

些敏感电子元件的干扰，减少电动机对拖动机械负载泵的冲击，延长泵的使用寿命。

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标签： #设计 #系统设计 #控制系统设计

摘要：

水电站调速器油压装置控制系统设计的缺陷及优化1概述重庆江口水电站装机3×100MW,位于重庆市武隆县江口镇，是芙蓉江梯级开发的最后一级电站。江口水电站原调速器油压装置为YZ-2.5-4型，额定压力4MPa,回油箱容积4m3,重量6Ⅱ吨，介质为空气及汽轮机油，压油箱容积类别为、容积2.5m3,设计温度50℃，设计压力4.6MPa,最高工作压力4MPa,耐压试验压力为5.8MPa.2改造前油压装置控制系统弊端及常见故障江口水电站原油压装置控制系统，经过近7年的运行，存在以下弊端和常见故障:油压装置为单一PLC控制，若PLC故障，自动系统即瘫痪，且其运行后期PLC经常死机;控制系统无法显示补气阀是否...

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