[实用新型]水电站低压机组自动化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水电站低压机组自动化装置。

背景技术

当前低压水电站主要采用全人工手动操作和半自动半人工操作两种方式。这两种操作方式人工劳动强度大、效率低，并且容易因人工失误而带来更大的损失。

发明内容

为了解决现有低压水电站控制装置存在的上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、自动化程度高的水电站低压机组自动化装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：包括第一A/D转换器、第一微处理器、第一光电隔离电路、第二微处理器、第二A/D转换器、第二光电隔离电路、RS485通信电路、液晶屏、键盘，所述第一A/D转换器的输入端接入模拟量，第一A/D转换器的输出接第一微处理器，第一光电隔离电路的输入端接开关量输入，第一光电隔离电路的输出接第一微处理器，第一微处理器与第二微处理器相连，温度传感器的输出端接第二A/D转换器的输入端，二A/D转换器的输出端接第二微处理器，液晶屏、键盘、RS485通信电路、第二光电隔离电路分别与第二微处理器相连，第二光电隔离电路的输出接控制量输出信号。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型采用了双CPU的结构，其中一个CPU用来作自动控制发电机的各种保护动作；另一个CPU则用作电气量的测量、模拟量的测量及水机的自动控制之用。本实用新型具有强大的运算、分析、判断、处理能力，保证了系统的具有快速和强大的处理能力，主要解决了农村低压水电站自动化控制的问题，简化了站内设备，采用一机一屏的发电控制保护方式，节省了站内空间，减少了电站初期建设投资成本，可安全方便的实现低压水轮发电机组的无人值守或少人值守的现代化发电管理模式。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型包括A/D转换器1、CPU1、光电隔离电路1、CPU2、A/D转换器2、光电隔离电路2、RS485通信电路、液晶屏、键盘，所述A/D转换器1的输入端接入模拟量，A/D转换器1的输出接CPU1，光电隔离电路1的输入端接开关量输入，光电隔离电路1的输出接CPU1，CPU1与CPU2相连，温度传感器的输出端接A/D转换器2的输入端，A/D转换器2的输出端接CPU2，液晶屏、键盘、RS485通信电路、光电隔离电路2分别与CPU2相连，光电隔离电路2的输出接控制量输出信号。

本实用新型中A/D转换器1的输入端模拟量指电压量和电流量，根据采集的电压量和电流量，可对发电机组进行控制。光电隔离电路1的输入端所接有8个开关量，开机令、水位开机选择、断路器分合、导叶下限、导叶上限、失磁、停机令、紧急停机。光电隔离电路2的输出端接有10个输出开关量，它们分别是导叶开大、导叶关小、报警输出、保护分闸、同期合闸、飞逸保护、励磁减小、励磁增大、停机信号和自动启励。通过这些输出来控制机组运行。本实用新型中的液晶屏可以用来显示发电机组的运行状态，键盘用来进行控制设定等。另外RS485通信电路可以用与上位机相连，将监控数据传输到上级监控中心，并接收监控中心的控制，实现无人值守。

本实用新型的工作过程：

1、对工况进行检测：检查电网电压是否正常、发电机温度是否正常、断路器分合状态是否正常、水位是否正常等，当以上状态正常后即进入开机准备就绪状态，否则继续工况检测。

2、自动开机过程：当处于开机准备就绪状态后，水位到达自动开机高度，发出开机指令，开水轮机导叶开度，当发电机频率达到48Hz时发启励信号，发励磁调节信号，使发电机电压与电网电压相近，差值不大于15V，调节发电机频率，使发电机频率与网电频率差值不大于0.5Hz，进入自动准同期状态。

3、自动准同期：频差合格、压差合格后，启动电网电压与发电机电压相角差捕捉程序，当发电机电压与电网电压相角差接近0°时发出同期合闸指令，使发电机电能输向电网。

4、功率调节：同期完成后开始根据水位高度和用户整定功率值自动调节水轮机导叶及励磁使功率和功率因素达到用户整定值。

5、保护：同期完成后进入实时保护状态，开始检测电流、电压、频率、温度、水位实时运行情况，一旦出现异常，立即发出保护分闸信号，关小水轮机导叶到导叶下限，频率下降到15Hz后发刹车信号，水轮机完全停止后释放刹车信号，停机完成。

6、待运行检测：停机后开始检测停机原因，弹出停机原因报警窗口，如果是机组温度高或电流保护故障则保持现场并处于停机状态，为用户快速检修提供方便；如果是因为水位过低或电网掉电停机，则检测运行工况，工况正常后，重新自动开机。