[实用新型]一种水电站低压机组自动化控制系统

说明书

本实用新型公开了一种水电站低压机组自动化控制系统，包括自动化控制柜、液压调速器、电流互感器、与变压器相连的隔离刀闸，所述自动化控制柜包括人机交互单元、保护单元、计量仪表、PLC控制器、并网控制器、励磁控制单元、出口继电器，本实用新型通过PLC控制器和液位传感器实现自动控制功率，PLC控制器通过保护单元和出口继电器控制水轮发电机组的启停，起到飞逸保护的作用；通过并网控制器实现自动同期并网，通过励磁控制单元实现发电机的自动励磁控制调节，通过计量仪表采集电能数据；本系统功能全面、自动化程度高，提高了水电站的自动化运行水平，可以达到无人值守或者少人值守的目的，节约了人力成本，提高了运行效率。

技术领域

本实用新型涉及水电站自动控制领域，特别是一种水电站低压机组自动化控制系统。

背景技术

水电站，是能将水能转换为电能的综合工程设施。一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。

传统的水电站手工控制系统需要人员24小时值守，人力成本高、运行效率低，并且一般的控制系统功能不够全面，缺少电能监测、自动并网、发电机励磁控制调节、自动启停、自动控制功率、并且具有飞逸保护等保护功能的自动化控制装置，无法满足水电站对于自动化运行水平的要求。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种自动同期并网、自动励磁调节、自动启停、自动控制水轮发电机组输出功率、并且具有多种保护功能的水电站低压机组自动化控制系统。

本实用新型采用的技术方案是：

一种水电站低压机组自动化控制系统，设置在电网的变压器和水轮发电机组之间，水轮发电机组包括水轮机和发电机，包括：自动化控制柜、液压调速器、电流互感器、与变压器相连的隔离刀闸，所述自动化控制柜包括人机交互单元、保护单元、计量仪表、PLC控制器、并网控制器、励磁控制单元、出口继电器，所述并网控制器和分别与发电机、隔离刀闸电性连接以用于控制并网，所述励磁控制单元与发电机电性连接，所述PLC控制器分别与保护单元、并网控制器、人机交互单元、计量仪表、出口继电器、液压调速器电性连接，所述电流互感器位于发电机的输出端以用于检测发电机输出电流，电流互感器与计量仪表电性连接；所述出口继电器与发电机电性连接以用于控制跳闸合闸；所述液压调速器与水轮机的控制端电性连接。

进一步的，所述保护单元包括温度巡检仪、转速测控仪、空气开关和报警模块，所述温度巡检仪分别与发电机的温度信号输出端、PLC控制器电性连接，所述转速测控仪分别与发电机的转速信号输出端、PLC控制器电性连接，所述空气开关设置在发电机与变压器之间，所述报警模块与PLC控制器电性连接以用于输出报警信号。

进一步的，所述励磁控制单元包括励磁变压器、三相半控整流桥和励磁调节器，所述励磁调节器上设置有用于提供励磁电源的励磁电源端子，所述励磁电源端子、励磁变压器分别与发电机的输出端电性连接，所述励磁变压器通过三相半控整流桥与发电机转子绕组电性连接，励磁调节器与PLC控制器电性连接。

进一步的，所述电流互感器包括三个测量电流互感器和一个励磁调差回路电流互感器，所述计量仪表包括三相电能表、电网交流电压表、发电机交流电压表、电网频率表、发电机频率表、励磁电压表和励磁电流表，三个测量电流互感器分别设置于发电机的三相输出端上以用于测量发电机的三相电流，测量电流互感器皆与三相电能表电性连接，所述电网交流电压表用于测量电网电压，发电机交流电压表用于测量发电机输出电压，电网频率表用于测量电网频率，发电机频率表用于测量发电机频率，所述励磁电压表和励磁电流表设置在励磁调节器的励磁电源输出端以用于测量励磁电压和电流。

进一步的，还包括设置在自动化控制柜上的若干手动调节按钮，所述手动调节单元按钮与PLC控制器电性连接。