宏沣水电厂PLC轴温控制程序修改探讨

李留安，王明臣，邹述玉，姜玉峰

（科右前旗宏沣水力发电厂，内蒙古 乌兰浩特 137400）

1 概况

科右前旗宏沣水力发电厂坐落在内蒙古兴安盟境内，隶属于察尔森水库，总装机容量4×3 200 kW。机组测温系统原来有两套装置：1）由1只铜热电阻（分度号为G）和1台温度指示调节仪（简称调节仪）XCZ—112组成，作为发电机轴瓦温度监视，轴瓦温度升高作用于报警，轴瓦温度过热作用于停机。单机共有9套这种装置。2）由20只铜热电阻（分度号为G）和1台温度指示仪（简称调节仪）XCZ—102组成，并通过2只SHK—1型舌簧开关切换各测点，来监视定子轴瓦及冷热风的温度。这种测温系统有以下3个缺点：测量值误差大；XCZ—112、XCZ—102 抗干扰能力较差 ；XCZ—112、XCZ—102故障率高。

鉴于以上缺点，宏沣水电厂于1998年对测温系统进行了改造，采用集成温度传感器AD590和XLSC—32型温度巡检仪组成新测温系统，能够满足水电厂对温度测量精确度的要求。由于AD590及XLSC—32型温度巡检仪抗干扰能力强，可避免或削弱电磁场的干扰，提高了测量值的准确度，完全可以避免因干扰的影响造成的误报警或误停机。

XLSC—32型巡检测控仪，可监控32个测点，满足电厂对测点数量的要求，它可以与上位计算机通信，即时或定点对各测点温度值监视或打印。有两路控制输出，一路作为温度升高报警，另一路作为温度过热作用于停机。这两路控制点接入机组的PLC输入模块，作为输入信号。

经过改造后这几年的运行，虽然测温系统一直运行安全、可靠，但 PLC轴温控制程序存在较大设计缺陷，对发电机的安全运行构成较大威胁，需对该段程序进行修改。

2 程序存在的问题

XLSC—32型温度巡检仪有2个独立继电器，一个作用于发信号，一个作用于事故停机过程。该巡检仪有一个特点，在通电后，巡检仪有一个自检过程，将使其2个继电器都动作（大约3 s），以检查继电器是否正常。当时，考虑到新的测温系统增加了一个电源控制开关，运行人员在起机过程中可能由于疏忽忘投该开关，而起机时投该开关会由于巡检仪的自检过程而使发电机事故继电器动作，发电机执行事故停机程序，这在起机时是不允许的。为此在轴温过热前增加了一个条件：出口开关投入302。但存在的问题更多：1）由于302的增加，会使发电机从起机到并网这段时间失去轴温过热保护，这是非常危险的。2）增加302只能使发电机在起机到并网这段时间不受测温巡检仪通断电的影响，而并网后仍然受到测温巡检仪自检的限制。3）由于厂用电备自投装置不好使，一旦发电期间厂用电由于非事故短时消失，再来电时也会由于巡检仪自检而使发电机事故停机，对发电机和出口断路器造成极大的冲击。4）由于误碰使测温电源开关跳开，发电机失去轴温保护，这时为使轴温保护投入，必须停机，这既极大地浪费水资源，又增加了运行人员的工作强度，而且对于电力调度也是不允许的。鉴于以上缺点，对该段程序进行修改。

3 修改方案

对PLC程序的修改一定要针对电厂的实际运行状况。对于测温这段程序存在的缺陷，如果只把出口开关投入302这个条件取消，只要测温巡检仪的继电器动作，开接点闭合就执行轴温过热事故停机过程。可是通过对程序分析得出，拿掉302只能解决问题1，而且会造成新的问题，比如只要投入测温电源开关，不论机组处于静止或转动状态，机组都要执行事故停机程序，发出轴温过热和轴温升高信号。综合考虑，认为在程序中再启用一个时间继电器T20，该时间继电器靠测温巡检仪的轴温过热继电器启动，其动作时间按躲过测温巡检仪的自检时间设定，这样由于巡检仪的自检时间小于T20的动作时间，因此自检时不能启动H000，也就不能启动停机程序和发出轴温过热信号。而当机组不论处于起机过程还是处于并网状态，一旦出现真正的过热情况时，由于过热这种情况不可能出现了马上就消失，存在时间一旦大于3 s，就能够启动时间继电器T20，也就能启动停机程序和发出轴温过热信号。这样就能使机组在任何时候都受到轴温保护，不受测温巡检仪的自检制约，在任何时候都可以拉开或合上测温电源开关。

4 修改效果

对程序进行修改后，将达到以下效果：1）增大了机组轴温的保护范围，程序修改后将能使机组全程受到轴温保护。2）解除了测温电源开关拉合限制，程序修改后，测温电源开关可以随意拉合。3）解决了由于厂用电备自投装置不好使，用电因非事故短时消失再来电时也会由于巡检仪自检而使发电机事故停机，对发电机和出口断路器造成极大的冲击这个问题。4）此时不必停机，程序修改后，只要再把电源合上即可。

程序修改后也存在一个新问题，就是轴温过热继电器动作到实际执行停机程序之间有一个3 s的延时，也就是说事故停机整个过程延长了3 s，这对机组产生的危害是可以忽略不计，因为温度参数是一个连续变化的参数，而不是突变参数，这3 s延时不会影响保护效果，而且电厂的事故停机过程大概为90 s，相对于这3 s也是可以忽略的。