汤河水电站自动化技术改造

温有鸣

（辽宁省汤河水库管理局，辽宁辽阳111000）

汤河水电站自动化技术改造

温有鸣

（辽宁省汤河水库管理局，辽宁辽阳111000）

电厂原有的控制设备基本是电站建设时安装的设备，虽经过局部改造，但电厂目前的发电控制基本是手动控制，而且设备老化严重，事故发生率高，安全性能差，设备的自动化程度远未达到发电生产的自动化控制要求。改造后的汤河电厂将实现无人值班（少人值守）的工作模式，在一定程度上可以提高电站的自动化程度和经济效益，增加其运行的可靠性与稳定性。

浅谈；自动化技术；改造；汤河水电站

1 概 况

汤河发电厂装设机组2台，1号机组容量3 200 kW，2号机组容量250 kW机组，总装机容量为3-450 kW。1号发电机组机端额定电压为6.3 kV，2号发电机组机端额定电压为400 V；1号主变容量为4 000 KVA，2号变容量为1 000 kVA变压器；电厂原有66 kV出线2回。此次汤河发电厂进行自动化改造，包括1号2号机组励磁系统、调速器、机组自动控制及保护、开关站及辅机控制、变压器保护及线路保护，1号机组测温及自动装置，大屏幕系统、上位机系统，以及1～4号开关柜。2010年申报自化改造方案，2012年10月改造工程正式开工。

2 改造原则

改造的原则：解决因设备陈旧、老化，自动化程度差，影响安全生产的主要问题，提高电厂安全运行水平，确保一次、二次设备及附属设备可靠、稳定和安全运行，保证电能质量和电网运行的稳定性，加快水电站机组调节速度及整个电站反事故速度，实现水电厂优化运行，减少电站运行费用，减轻运行人员劳动强度，大幅提升电厂综合自动化水平。系统投运后可满足“无人值班”（少人值守）的要求；配置和设备选型符合计算机发展迅速的特点，充分利用计算机领域的先进技术，达到当前的国内先进水平；可以保证系统的安全、连续、稳定运行。计算机监控系统实时、准确、有效地完成对本电站所有被控对象的安全监视和控制。

3 自动化改造方案拟定

请专业人员进行自动化改造项目技术方案咨询。成立自动化改造研究小组，走访完成相应自动化改造的省内水电站，吸取改造经验及各项相关准备工作。在做好前期准备工作后积极联系生产合作厂家，经过几次多家走访、考查后，择优选定生产方，积极落实改造方案，结合电站实际情况不断进行改进、完善。此次电站自动化改造主要包括：设备及布置，计算机监控及保护系统，调速器，励磁系统，大屏幕，自动化元件及高压开关柜部分。

3.1 调速器部分

1机调速器现在使用的是CT-40型机械式调速器，计划改成可编程微机调速器，采用的是GSLT-3000-16 PLC型微机调速器。该调速器是微机型高油压数字阀调速器，调速器配置有高压气囊，不再需要为调速器配置补气系统设备。2号机组调速器现在使用的是调速功为600的机械式调速器，计划改造成可编程微机调速器，建议采用武汉三联水电控制设备有限公司生产的GSLT-600-16 PLC型微机调速器。

3.2 励磁设备改造

1号机组原有励磁系统采用的是励磁机励磁方式。调节器调节功能简单、励磁机调节速度慢，不能满足无功调节等功能要求。改造采用微机可控硅全控桥整流励磁装置，增加环氧干式励磁变压器1台。

2号机组原有的励磁系统采用的是模拟式可控硅半控桥励磁方式。改造后2号机组励磁系统设置励磁控制柜1面，干式励磁变压器1台。

3.3 大屏幕系统

为了便于计算机监控系统的界面显示，增设大屏幕显示系统。能与计算机监控系统及电厂视频系统连接，能将预设的画面按需要组合显示到大屏幕上。

3.4 自动化元件配置

电站次自动化技术改造成主要为了满足微机监控系统对全厂数据监测的要求，更换并增加一批自动化原件。

3.5 高压开关柜部分主要完成1～4号高压开关柜设备更新外

主要将1号发电机柜和近区负荷柜中的少油断路器更换成ZN28系列真空断路器。提高安全性能的同时，进一步提高电厂设备运行精度和自动化程度。

上述所有设备改造完全符合汤河电站的实际工作需要和管理，满足电站要求的自动化操作程度。

4 改造后的系统功能

计算机监控系统实时、准确、有效地完成对本电站所有被控对象的安全监视和控制。该系统有多种调控方式，以满足电厂运行需要。

通过电站计算机监控系统对电站设备实现监视控制，其控制方式为：

4.1 自动控制

主站级计算机按预先给定的负荷曲线或预定的频率限制条件，自动给定全厂总负荷，自动制定开、停机计划和机组最优负荷分配。

运行人员工作站控制：通过操作员工作站将控制命令作用到机组LCU，实现单机实时控制、安全监视。由运行人员在中控室给定全厂总负荷，通过计算机系统完成机组的最优负荷分配或直接下达各机组设定值，实现成组控制和调度管理。

4.2 现地控制

运行人员通过现地控制屏上的彩色触摸屏或控制开关、按钮，实现机组的自动运行和分步运行。在机组LCU屏上设有带保护罩的手动紧急停机按钮。

现地控制单元LCU上设置有“远方/现地”方式转换开关，只有当LCU上的方式转换开关切至“远方”时，才能由中控室主机兼操作员站控制。

为了保证控制和调节的正确、可靠，计算机监控系统以手动优先，下层优先的方式，或其它用户指定的方式选择对设备的控制权，现地控制单元有较高的优先权，事故停机操作、机械和电气保护及自动装置动作、电力系统安稳装置动作、停机操作、断路器跳闸命令具有最高的优先权，不因控制权的设置而被闭锁。

5 工业务操作培训

电站现有职工还不能满足工作的需要，操作中感到吃力。加强职工的技术培训，提高职工技术水平是电站发展的必由之路，也是满足电站自动化改造后现化化操作的技术所需。笔者认为在电站员工业务培训方面可以采取以下几种方法：

1）外派员工到设备制造厂家进行专项学习，参与设备的安装、调试、联机试验全过程。

2）结合电站实际情况，以班组为单位开展运行分析、安全检验、事故预想、技术问答、常见故障判断分析等专业培训。要求所有人员掌握常见故障分析、判断、处理。

3）采用走出去请进来的办法与专业技术水平较高技术人员进行面授学习。到同行业水电站参观学习，邀请优秀的水电站高级技术人员到本站进行专业指导，使职工在理论中学习，在工作实践中提高。

4）针对新进员工，提倡以“老带新”“师带徒”的传帮带的方式进行定期的岗位培训工作，针对年轻职工在工作中遇到的技术难点、重点进行了有针对性的学习，特别是对新设备、新技术、保护及自动装置等方面的业务知识进行专业培训。

6 结 语

水电站达到“无人值班”（少人值守）的目标，是水电站现代化管理的发展方向，是科技进步的标志，是我国电力管理部门对水电站现代化提出的要求，在电力体制改革后也是水电站自身生存和发展的需要。系统的经济效益，同时应积极采用新技术、新工艺、新产品，为其可靠运行及其功能的正常发挥创造条件，进一步提高汤河水电站的安全运行水平和自动化可靠程度，使汤河电站向现代化小水电站迈进。

1002－0624（2016）09－0065－02

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A

2016-06-11