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围海水电站技术供水系统自动控制设计(1)

北极星电力网技术频道    作者:王勇 张德会 艾云   2012/5/18 14:31:12   

  所属频道:  水力发电    关键词:  水电站 技术供水 自动控制

摘要:介绍了围海水电站技术供水系统情况,结合电站实际情况对其技术供水自动控制部分进行了设计,对同类水电站技术供水自动控制设计及改造具有参考借鉴意义。

1. 电站概述

围海水电站是浙江围海控股集团在四川独资建设的以发电为主、兼顾灌溉等综合利用的一个中型水电项目。围海水电站位于涪江中游的四川省江油市龙凤镇境内,是一个泾流式轴流转桨式水电站项目,总装机容量3×18MW,正常水头19m,工作水头范围为17.22m-20.28m,设计年利用小时4700h,多年平均发电量25380万kW.H。

2. 技术供水系统概述

《水力发电厂机电设计规范DL/T5186-2004》的规定:最小水头小于15m时,宜采用水泵供水方式;净水头范围为15m-70m时,宜采用自流供水方式[1]。围海水电站水头接近下限值,考虑到技术供水对水压的要求,电站采用循环水池进行循环供水方式提供技术供水。

A. 循环水池进行循环供水方式介绍

图1 技术供水示意图

围海水电站技术供水示意图如图1所示,主要由3台尾水冷却器、循环水池、4台循环增压泵及电器控制柜、过滤器、供水总管、回水总管6部分组成。工作原理是先用经过滤器过滤后的清水将循环水池补满,循环增压泵将池内清水打入尾水冷却器冷却增压,经过冷却后进入机组供水母管,经各台机组蝶阀分配至各台机组冷却系统使用,各台机组冷却后的回水汇入回水母管,返回循环水池,从而形成闭式循环技术供水。

B.补水方式介绍

电站所在涪江流域多年平均悬移质年输沙量为732万吨,多年平均含沙量为1.31 kg/m3,多年平均推移质输沙量为5万吨[2],可见江水并不能直接作用于循环水池的直接水源。为此,电站循环水池采用两种补水方式:一是直接用生活用水即引用自来水补水;二是从引水管取水补水。两种方式可以灵活倒换,涪江水比较清澈的时候就从引水管补水,汛期江水含沙量较大的时候采用自来水补水。

3. 技术供水自动控制设计

技术供水自动控制主要包括三部分:循环增压泵自动控制、各台机组技术供水总管蝶阀控制、过滤器自动控制等。

A. 过滤器自动控制设计

过滤器自动控制主要包括冲洗电机和排污电动阀控制两部分,分为手动控制和自动控制两种模式。两种控制模式均由欧姆龙PLC来完成各种控制。手动控制模式下,PLC直接启、停冲洗电机及开、关排污阀;自动模式下,当PLC检测到来自安装在过滤器进出水管路之间差压变送器的压差过大信号,自动打开排污阀和启动冲洗电机,当压差信号消失且运行整定时间(T1)到后,PLC关闭冲洗电机和排污阀。为了增加过滤效果,PLC控制流程增加了定周期(T2)启动过滤器控制。另外,电动排污阀的开、关回路中串入其全开或全关行程开关节点,对开关排污阀进一步控制。

B.蝶阀自动控制设计

蝶阀主要用于控制单台机组技术供水,每台蝶阀配置一个小控制箱,可进行“现地”与“远方”控制切换。“现地”控制方式下,可以手动开、关蝶阀。“远方”控制主要用于与机组及循环增压泵联动。

C.循环增压泵(下称技术供水泵)自动控制设计

笔者结合控制设计和围海电站技术供水系统安装实际,对4台技术供水泵分配为:每台机组配置一台,余一台供备用,采用欧姆龙PLC控制。其控制原理为:当某台机组开机时,该机组现地LCU(以下简称LCU)向技术供水泵PLC(以下简称PLC)下达保持型启泵指令,PLC接到指令后,先开对应机组蝶阀,蝶阀开至全开位置后,PLC启动与机组对应的那台技术供水泵,例如2#机组开机则启动2#技术供水泵,为该机组提供足够压力和流量的技术供水。反之,停机时LCU向PLC下达停泵关阀脉冲型指令,PLC接到指令后停泵关阀。当泵故障不能正常运行或者技术供水主管压力低于整定值时,PLC自动启动4#技术供水泵,以保证整个技术供水系统可靠。各台技术供水泵也可以单独手动启、停,但不会联动蝶阀。其控制逻辑如图2所示(仅以1#泵为例)。

来源:环球市场信息导报
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