水電站中的機電一體化論文范文

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1水電站的測控系統(tǒng)

1．1機組運行狀態(tài)監(jiān)控機組運行狀態(tài)監(jiān)控主要包括機組各部的軸承溫度、冷卻油溫、冷卻油槽油位、機組轉(zhuǎn)速。機組各部軸承及油溫通過熱鉑電阻測得實時溫度，自控系統(tǒng)對實時溫度與整定溫度進行對比分析，若達到整定報警溫度就發(fā)出故障報警提醒值班人員，若達到停機溫度直接發(fā)出停機指令停機。冷卻油槽油位通過機械的油位計或者磁翻轉(zhuǎn)油位計對冷卻油位進行監(jiān)測，通過油位計上的電子接點檢測油位是否在正常范圍之內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)油位偏離正常整定位置，自動監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出油位異常的警告，提醒運行值班人員檢查油位。機組轉(zhuǎn)速測控通過安裝在機組上的旋轉(zhuǎn)編碼轉(zhuǎn)速測量儀來監(jiān)測機組的轉(zhuǎn)速，當(dāng)機組的轉(zhuǎn)速上升使PLC微機調(diào)速器不能及時調(diào)整到額定轉(zhuǎn)速且達到飛逸轉(zhuǎn)速時，跳過PLC微機調(diào)速器調(diào)速控制指令直接停機令使機組停機，保護機組的安全。

1．2壓縮空氣系統(tǒng)自動控制水電站的空氣系統(tǒng)主要給機組的制動、密封及檢修提供壓縮空氣，機組正常運行中壓縮空氣需要一個穩(wěn)定的壓力來保證正常的生產(chǎn)用氣，電廠安裝有空氣壓縮機、儲氣罐及配套的自動控制系統(tǒng)，在儲氣罐上安裝有壓力變送器以及電接點壓力表，自動控制系統(tǒng)根據(jù)壓力變送器及電接點壓力表測得的實時壓力值與整定的啟動與停止空氣壓縮機的壓力值進行比較，若實時壓力低于啟動壓縮機壓力就自動啟動壓縮機，當(dāng)壓力達到停機壓力時自動控制系統(tǒng)自動停止壓縮機。

1．3PLC微機調(diào)速系統(tǒng)的自動控制PLC微機調(diào)速系統(tǒng)是水電站自動控制的核心系統(tǒng)，也是機電一體化技術(shù)在水電站集中應(yīng)用最多的系統(tǒng)，該系統(tǒng)集中應(yīng)用了電子測量技術(shù)、機械測量技術(shù)、機械液壓調(diào)速技術(shù)、遠程控制技術(shù)等，由于水力發(fā)電廠其啟動、停機時間短、效率高及功率調(diào)節(jié)范圍大等優(yōu)點常被作為電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻機組使用，因此PLC微機調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)具有靈敏性、可靠性、調(diào)速連續(xù)性等要求。PLC微機調(diào)速系統(tǒng)在水電廠中通過采集發(fā)電機頻率及電網(wǎng)功率調(diào)整水輪發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速及有功功率，采集到的發(fā)電機頻率經(jīng)轉(zhuǎn)速與頻率關(guān)系公式n＝60f／p（n為轉(zhuǎn)速，f為頻率，p為轉(zhuǎn)子磁極對數(shù)）轉(zhuǎn)換為機組實際轉(zhuǎn)速，實際轉(zhuǎn)速與機組額定轉(zhuǎn)速相比較，若發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速偏離額定轉(zhuǎn)速，自動調(diào)速系統(tǒng)將根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)速命令使其調(diào)速液壓系統(tǒng)開／關(guān)水輪機導(dǎo)水機構(gòu)調(diào)整機組轉(zhuǎn)速。PLC微機調(diào)速系統(tǒng)得到電網(wǎng)需要調(diào)整有功功率指令時在保證機組轉(zhuǎn)速的前提下，通過調(diào)整水輪機導(dǎo)水機構(gòu)的開度來調(diào)整機組的有功功率。為了使水電機組實現(xiàn)隨著頻率和功率變化自動調(diào)解的目的，PLC微機調(diào)速器通過電子測控裝置測得發(fā)電機實時頻率或電網(wǎng)功率命令機械液壓裝置動作帶動導(dǎo)水機構(gòu)動作，調(diào)整水輪機導(dǎo)水葉開度來實現(xiàn)調(diào)速，同時機械位移測量裝置將液壓裝置導(dǎo)桿位移量同時反饋給PLC微機調(diào)速器，PLC微機調(diào)速器根據(jù)反饋數(shù)據(jù)與機組轉(zhuǎn)速、功率與導(dǎo)葉開度曲線判斷調(diào)節(jié)位置是否與電子測控裝置測得的頻率或功率相一致，是否還要下達調(diào)節(jié)命令。機械液壓裝置作為PLC微機調(diào)速中的唯一動力裝置，其自身也擁有自動控制系統(tǒng)，通過自身的控制系統(tǒng)控制動力源，機械液壓裝置的動力源通過儲油罐上的壓力顯控器（電接點壓力表）設(shè)定的油壓上、下限控制齒輪油泵的起停，使其動力源始終保持調(diào)速所需的工作壓力。

2水電站機電一體化集成

水電站的機電一體化技術(shù)主要運用在上述的系統(tǒng)中，這些自動控制系統(tǒng)通過集成構(gòu)成了水電站安全監(jiān)測與運行的自動控制系統(tǒng)，通過水電站的中央控制室的控制，使得分散的獨立運行的互不相關(guān)的系統(tǒng)成為一個整體，這些監(jiān)測與控制系統(tǒng)不僅可以獨立運行，同時還必須相互綜合利用才能充分發(fā)揮出機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢。各個系統(tǒng)通過中央控制室的集成，不管哪一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障都將會影響整個自動控制系統(tǒng)的運行，其為電廠的安全平穩(wěn)運行提供了有力的監(jiān)測與自動控制保障。

3結(jié)語

水電站通過機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使其“無人值守，少人值班”成為現(xiàn)實。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機電一體化技術(shù)、工業(yè)視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，必將對水電站自動化控制的應(yīng)用產(chǎn)生深遠的影響，同時多電廠的集中控制也將成為現(xiàn)實。

作者：尤世震單位：新疆昆侖工程監(jiān)理有限責(zé)任公司