断路器弹簧储能异常信号情况分析及处理方案.pdf

第3 1卷 第2期 2 0 0 9年 2月 华 电技 术 Hu a d i a n T e c h n o l o g y Vo 1 31 No 2 Fe b 2 0 0 9 断路器弹簧储能异常信号情况分析及处理方案 An a l y s i s o f t h e s i g n a l” s p r i n g - s t o r e d e n e r g y i s a b n o r mal”o f b r e a k e r a n d h a n d l i n g p l a n 张福 平 ZHANG Fu p i n g ( 紧水滩水力发 电厂 ， 浙江 丽水3 2 3 0 0 0 ) ( J i n s h u i t a n H y d r o p o w e r P l a n t ，L i s h u i 3 2 3 0 0 0 ，C h i n a ) 摘要： 紧水滩水力发电厂机组断路器弹簧储能操作机构常发“ 弹簧储能异常” 信号， 通过可编程控制器对 信号处理的工作流程进行优化， 分析 了频发断路器弹簧储能异常信号的3种情况， 提 出了改善弹簧储能异常 信 号的处理方案。 关键词： 弹簧储能异常； 分析； 处理方案 中图分类号 ： T M 5 6 1 文献标 志码 ： B 文章编 号 ： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 0 9 ) 0 2 0 0 4 8 0 2 Ab s t r a c t ： T h e s i g n a l” s p rin g s t o r e d e n e r g y i s a b n o r ma l ”wa s g i v e n o u t f r e q u e n t l y b y t h e b r e a k e r s p ri n g s t o r a g e o p e r - a t i o n me c h a n i s m i n J i n s h u i t a n Hy d r o p o w e r P l a n t T h e t h r e e s t a t e s i n d i c a t e d b y t h e s i gnal ” s p r i n g s t o r e d e n e r gy i s a b n o r m a l ”w e r e a n al y z e d Th e s i g n a l p r o c e s s i n g fl o w o f p r o g T a m a b l e l o g i c c o n t r o l e r ( P L C)w a s o p t i mi z e d ， and t h e h a n d l i n g p l a n f o r i mp r o v i n g t h e s i gn al ” s p rin g s t o r e d e n e r gy i s ab n o rm a l ”wa s p r o p o s e d Ke y wo r d s： s p rin g s t o r e d e n e r gy i s ab n o ma l ；a na l y s i s；ha nd l i n g p l a n 1 存 在 的 问 题 器 等 部 璺 女 口_ 量 ： 紧水滩水力发电厂总装机容量 3 7 8 Mw， 共 9台 水轮发电机组 ， 机组断路器操作采用弹簧储能操作 机构 ， 储能马达采用直流 2 2 0 V工作电源。“ 断路器 弹簧储能异常” 的本意是当断路器合闸弹簧储存能 量释放后 ， 不能再次 自动储能时， 引出“ 断路器弹簧 储能异常” 信号， 通知运行人员处理此故障， 以便断 路器下次操作。 存在的问题是 ： 当机组断路器进行合闸操作时 ， 监控系统发出了“ 机组断路器弹簧储能异常” 信号。 由于水电厂机组开机 比较频繁 ， 断路器合 闸操作也 就频繁 ， 按每天每台机开机 4次计算 ， 9台机组合起 来发出了 3 6个“ 机组断路器弹簧储能异常” 信号和 3 6个复归信号 ， 给运行人员的正常监视和故障处理 带来困难 。 2 可编程控制器 ( P L C) 组成及 内部器件 ( 1 ) 可编程控制器 由 C P U模块 、 I O模块、 编程 收稿 日期 ： 2 0 0 81 11 7 图 1 P L C基本 组成 及 与外 部 连 接 图 1 ) C P U模块又称中央处理单元 ， 它主要 由微处 理器和存储器 2部分组成。 2 ) I O模块又称输X 输出模块 ， 它是可编程控 制器 P L C与外界的接 口。 3 ) 编程器是可编程控制器 P L C的编程设备 ， 它是 向 C P U模块的个输入程序、 帮助编程的设备。可编 程控制器 P L C是通过程序对外部设备进行控制的。 ( 2 ) 可编程控制器内部器件。 1 ) 输入 、 输出继电器是与输入输出点对应的那 部分内存单元 。 2 ) 内部继 电器相当于 电器控制电路 中的中问 第 2期 张福平： 断路器弹簧储能异常信号情况分析及 处理方案 4 9 继电器； 同时启动计算机监控系统信号登录事件 ， 这 相当于电器控制电路 中的信号继电器。 3 ) 移位寄存器也是一组内存单元 ， 这组内存单 元中各位的状态可 以按用户需要有规律地顺序移 动， 它类似于数字电路中的移位寄存器 。 4 ) 定时器相 当于电器控制电路 中通 电延时的 时间继电器。 5 ) 计数器可满足控制过程中需进行计数的要求。 6 ) 在进行模拟量控制 、 位置控制及数据 I 0需 要对数字进行传送 、 比较 、 运算 等过程 中， 都需要数 据寄存器来存储参数及工作数据。 7 ) 特殊内部继电器是用于 C P U内部特殊用途 的， 如锂电池欠压指示 、 切断全部硬件输出、 时钟脉 冲、 初始复位等。 3 弹簧储能异常信号工作过程及情况分析 ( 1 ) 弹簧储能异常信号工作过程。当机组断路 器操作合闸时 ， 弹簧储能瞬时释放压力， 储能异常位 置接点接通 ， 一接点启动马达控制回路， 另一接点通 过可编程控制器( P L C ) 的输入模块 ， 通过梯形 图的 逻辑程序处理后 ， C P U发“ 弹簧储能异常” 信号。 ( 2 ) 弹簧储能异常情况分析。 1 ) 弹簧储能异常情况在短时间内 自动恢复正 常。机组断路器合 闸操作时 ， 由于弹簧储能瞬时释 放， 出现储能异常是一种正常现象 ， 恢复弹簧储能正 常需要一定 的时间。因为储能是依靠马达运转和操 作机构正常传动后， 大约需要 1 0 S时间恢 复储能 正常。 2 ) 弹簧储能异常情况在短时间内不能 自动恢 复正常， 如马达直流 2 2 0 V电源消失 、 马达故障等。 3 ) 断路器操作机构本身故障引起弹簧储能异 常情况的， 需要人为处理 。如弹簧储能异常位置指 示故障， 操作机构传动机构发卡、 储能脱扣损坏等 。 4 处理方案 ( 1 ) 针对弹簧储能异常情况在短时间内自动恢 复正常的状况 ， 在梯形控制程序图中加 1个可编程 控制器内部器件定时器， 将监控 系统 “ 机组 弹簧储 能异常” 信号延时 7 0 S 后输出。如经延时后还是发 此信号 ， 说明弹簧储能机构异常情况需要人为处理。 此信号延时输出并不影响断路器储能异常故障时人 为处理时间， 而弹簧储能异常信号频发情况却得到 很好的处理。 ( 2 ) 针对弹簧储能异常情况在短时间内不能 自 动恢复正常的情况， 检查 电动机电源是否正常和电 动机是否出现了故障。如需马上恢复储能正常 ， 则 将断路器改为非 自动后 ， 采用手柄手摇方式使弹簧 储能正常。 ( 3 ) 如弹簧储能操作机构 出现故 障 则将断路 器退出运行， 做好安全措施后再人为处理。 5 结束语 通过对断路器弹簧储能异常情况进行延时输出 处理 ， 大大改善信号的频发率， 提高监控系统的智能 判断能力， 为类似的信号处理方法提供借鉴 ， 以便更 合理地改善运行人员监视处理故障的状况 ， 减少设 备故障率。 参考文献： 1 冯济缨， 黄明琪 可编程序控制器应用基础 M 重庆： 重庆大学出版社， 1 9 9 7 ( 编辑 ： 白银雷) 作者简介 ： 张福平( 1 9 6 8 一 ) ， 男， 浙江青 田人 ， 紧水滩水力发 电厂工程 师 从事机电运行技术方面的工作。 0 0o00 0o000 000 9 000000000oo0oo00000o o 0 0000o 广告索 -j I J 目 承 l 中国华电工程( 集团) 有限公司 ( 封面 ) 国电南京 自动化股份有限公司 ( 封二 ) 中国华电工程( 集团) 有限公司物料输送分公司( 跨版) ( 封三 ) 中国华电工程( 集团) 有限公司新能源技术开发公 司 ( 封底) 国电南京 自动化股份有限公 司 ( 前插 1 ) 中国华 电工程