水电站自动化设计

1、 目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc281501857 摘要 PAGEREF _Toc281501857 h 2 HYPERLINK l _Toc281501858 引言 PAGEREF _Toc281501858 h 3 HYPERLINK l _Toc281501859 任务与分析 PAGEREF _Toc281501859 h 33 HYPERLINK l _Toc2815001860 电站所给资资料 PAGEREF _Toc281501860 h 3 HYPERLINK l _Toc281501861 一、电站油系统统油压装置的的自动控制 PAGERE

2、F _Toc281501861 h 3 HYPERLINK l _Toc281501862 1、油压装置的的作用 PAGEREF _Toc281501862 h 3 HYPERLINK l _Toc281501863 2、油压装置自自动控制应满满足的要求 PAGEREF _Toc281501863 h 4 HYPERLINK l _Toc281501864 3、设计方案 PAGEREF _Toc281501864 h 4 HYPERLINK l _Toc281501865 3.1 油压装装置的断续运运行 PAGEREF _Toc281501865 h 6 HYPERLINK l _Toc281

3、501866 3.2油压装置置的备用泵投投入 PAGEREF _Toc281501866 h 6 HYPERLINK l _Toc281501867 3.3油压装置置的手动操作作 PAGEREF _Toc281501867 h 6 HYPERLINK l _Toc281501868 3.4 油压装装置的其他操操作 PAGEREF _Toc281501868 h 6 HYPERLINK l _Toc281501869 二、电站低压气气系统压缩空空气装置的自自动控制 PAGEREF _Toc281501869 h 6 HYPERLINK l _Toc281501870 1、低压气系统统装置的作用用

4、 PAGEREF _Toc281501870 h 6 HYPERLINK l _Toc281501871 2、低压气系统统空气压缩装装置的自动控控制应满足的的要求 PAGEREF _Toc281501871 h 6 HYPERLINK l _Toc281501872 3、设计方案 PAGEREF _Toc281501872 h 7 HYPERLINK l _Toc281501873 3.1自动操作作 PAGEREF _Toc281501873 h 10 HYPERLINK l _Toc281501874 3.2备用投入入 PAGEREF _Toc281501874 h 10 HYPERLINK

5、 l _Toc281501875 3.3手动操作作 PAGEREF _Toc281501875 h 10 HYPERLINK l _Toc281501876 3.4其他操作作 PAGEREF _Toc281501876 h 10 HYPERLINK l _Toc281501877 三、电站排水装装置的自动控控制 PAGEREF _Toc281501877 h 10 HYPERLINK l _Toc281501878 1、水电站的排排水装置的作作用 PAGEREF _Toc281501878 h 10 HYPERLINK l _Toc281501879 2、油压装置自自动控制应满满足的要求 PA

6、GEREF _Toc281501879 h 10 HYPERLINK l _Toc281501880 3、设计方案 PAGEREF _Toc281501880 h 11 HYPERLINK l _Toc281501881 3.1自动操作作 PAGEREF _Toc281501881 h 11 HYPERLINK l _Toc281501882 3.2 备用投投入 PAGEREF _Toc281501882 h 13 HYPERLINK l _Toc281501883 3.3手动操作作 PAGEREF _Toc281501883 h 13 HYPERLINK l _Toc281501884 结论

7、 PAGEREF _Toc281501884 h 14 HYPERLINK l _Toc281501885 参考文献 PAGEREF _Toc281501885 h 144 HYPERLINK l _Toc281501886 课程设计成绩评评定表 PAGEREF _Toc281501886 h 15摘要本说明书主要介介绍了水电站站辅助系统的的工作原理、其其自动控制装装置的设计方方法和相关自自动控制电气气原理图的绘绘制。主要内内容包括水电电站油压装置置、低压空气气压缩装置和和排水装置的的设计任务、方方法以及设计计操作方案和和它们的自动动控制电气原原理图。系统统的阐明了水水电站相关辅辅助设备装置置

8、的自动控制制电气原理图图的绘制方法法和步骤。本本说明书符合合人才培养目目标及课程设设计的基本要要求，深度适适宜，科学理理论与概念阐阐述准确，注注重理论联系系实际。关键词：油压装装置、低压空空气压缩装置置、排水装置置、自动控制制电气原理图图。引言水电站的自动化化，就是要是是水电站产生生过程的操作作、控制和监监视，能够在在无人（或少少人）直接参参与的情况下下，按预定的的计划或程序序自动地进行行。由于水电电站的生产过过程比较简单单，这就为水水电站实习自自动化提供了了方便的条件件。同时为了了使水轮发电电机组能够迅迅速的开停机机、改变工况况和调节出力力，更因该让让水电站实现现自动化。水电站实现自动动化后

9、能过提提高工作的可可靠性和运行行的经济性；保证电能的的质量；提高高劳动生产率率、改善劳动动条件和减少少运行人员等等。任务与分析根据水电站的资资料和参观查查阅相关的资资料，熟悉所所做系统的工工作原理，并并拟定合理的的系统方案，再再根据拟定的的系统方案，完完成自动控制制电气原理接接线图，并编编写相关说明明书。电站所给资料LD电站资料设计水头Hr =73 mm； 平均水头Hpjj = 811.18 mm；最大水头Hmaax = 888.64 m； 最小水头Hmiin = 667.76 m；电站总装机容量量Npl = 775 MW； 机组两两台；油压装置型号 YZ4.04.0；油油泵拟采用断断续、备用

10、、手手动三种方式式运行；空气压缩机型号号 V-3/8-1；两两台；一台主主用，一台备备用，两台切切换运行；排水泵型号ISS150-1125-2550A；两台台；一台主用用，一台备用用，两台切换换运行。一、电站油系统统油压装置的的自动控制1、油压装置的的作用油压装置是水电电站水力机组组操作不可缺缺少的重要辅辅助设备，他他产生并贮存存高压油，供供机组操作只只用，是机组组启动、停机机、调整负荷荷等操作的能能源。主阀和和进水口闸门门液压操作系系统的压力油油，通常也是是由油压装置置供给的。2、油压装置自自动控制应满满足的要求油压装置的自动动控制，不论论其接线如何何不同，都应应该满足一下下要求： eq o

11、ac(,1) 机组组在正常运行行或事故情况况下，均应保保证有足够的的压力油来操操作机组及主主阀，特别是是在厂用电消消失的情况下下，应有一定定的能源储备备； eq oac(,2) 不论论机组是处于于运行状态还还是处于停机机状态，油压压装置都应经经常处于准备备工作状态，即即油压装置的的自动控制是是独立的，是是按本身预先先规定的条件件自动进行的的； eq oac(,3) 机组组操作过程中中，油压装置置的投入或切切除应自动地地进行，即不不需要运行人人员参与； eq oac(,4) 油压压装置应设备备用油泵电动动机组，当工工作油泵发生生故障时，备备用油泵应能能自动投入，并并发出报警信信号； eq oac

12、(,5)、油压压装置发生故故障，油压下下降至事故油油压时，应能能迫使机组事事故停机。3、设计方案此次设计要求: 油泵采用用断续、备用用、手动三种种方式运行。根据系统的工作原理，先拟定如下方案。其中1M为工作油泵电动机，2M为备用泵电动机。如图1和图2。图 SEQ 图表 * ARABIC 1 油压装装置机械液压压系统图 图 SEQ 图表 * ARABIC 2油压装置自自动控制接线线图3.1 油压装装置的断续运运行此时将1QC切切换到自动位位置。当油压压槽油压降到到油压下限时时，压力信号号器4BP动动作，其接点点4BP1闭合使重复复继电器2KKAM励磁，22KAM1闭合使1MMF励磁，并并通过其辅

13、助助动合接点11MF2闭合而自保保持，动合接接点1MFaa、b、c闭闭合使油泵电电动机1M起起动，油泵向向压油槽打油油。当油压恢恢复到工作压压力上限时，22BP闭合使使1KAM励励磁，1KAAM1断开，1MMF失磁油泵泵电动机停止止工作。若油油压再次下降降到工作油压压下限时，44BP1再次闭合，重重复以上操作作，实现油泵泵电动机断续续运行的自动动控制。3.2油压装置置的备用泵投投入 不论什么么原因，油压压装置以油压压低于油压过过低线时备用用泵自动投入入。备用泵电电动机2M的起动是是由3BP的的接点控制的的，油压过低低时3BP11接点闭合，使使3KAM励励磁，3KAAM2闭合使2M起动（22QC

14、已处于于备用状态），向向压油槽打油油。此时3KKAM3由于3KAAM励磁而闭闭合，报警信信号回路接通通，发出报警警信号。3.3油压装置置的手动操作作 此时压油油槽的油压由由值班人员靠靠压力表监视视。当发现油油压降到工作作压力下限时时，值班人员员将切换开关关1QC或22QC切换到到手动位置，使使1MF或22MF励磁，油油泵电动机11M或2M起动，向向压油槽打油油。当油压达达到工作油压压上限时，将将1QC或22QC切换到到停止位置，油油泵电动机即即停止工作。3.4 油压装装置的其他操操作 若电动机机的绕组过热热，则1KHH或2KH动动作其接点KKHa或KHc打开，使11MF或2MMF失磁，电电动机

15、1M或2M停机，起起过热保护作作用，并发出出信号。当压油槽的油压压低于事故油油压时，压力力信号器1BBP1接点闭合，发发出事故停机机命令，迫使使机组事故停停机。 二、电站低压气气系统压缩空空气装置的自自动控制1、低压气系统统装置的作用 电站中的的低压气系统统装置是水电站站水力机组操操作不可缺少少的重要辅助助设备，它为为油压装置压压力油槽、水水轮机组调相相运行、机组组停机时的制制动装置、安安装检修时风风洞工作及设设备吹扫清污污等供气。2、低压气系统统空气压缩装装置的自动控控制应满足的的要求低压气系统应满满足如下操作作；自动向充气气罐充气，维维持储气罐的的气压在规定定的范围内；在空压机启启动或停止

16、的的过程中，自自动关闭或打打开空压机的的无负荷启动动阀，对水冷冷式空压机，还还应自动供给给和停止冷却却水；当储气罐的的气压下降到到工作压力下下限时，备用用压气机应自自动投入，并并发出报警信信号；当压力过高高或压气机出出口温度过高高时发出报警警信号。3、设计方案此次设计要求:两台V-33/8-1XX型空压机，一一台主用，一一台备用。根根据系统的工工作原理，先先拟定如下方方案。采用两台V-338-1型型空气水冷式式压缩机，一一台工作，一一台备用。三三只储气筒中中，两只用于于调相压水用用供气，另一一只用于供机机组制动用气气，以保证制制动气的源的的可靠性。为为了实现自动动控制，装设设了四只压力力信号器

17、14BP；两两只无载启动动电磁阀2YYV、4YVV以及冷却水水开启、关闭闭电磁阀1YYV、3YVV。此外还有有过热保护温温度信号器11BT、2BBT。设1MM为工作压气气电动机，22M为备用压压气电动机。如图3、4和5。图 SEQ 图表 * ARABIC 3低压空气气压缩装置机机械系统图 图 SEQ 图表 * ARABIC 4 低压空气气压缩装置自自动控制接线线图1图 SEQ 图表 * ARABIC 5 低压空空气压缩装置置自动控制接接线图23.1自动操作作 此时应将将1QC切换换到自动位置置。当储气罐罐的压力降低低到工作压气气机起动压力力时，压力信信号器1BPP动作，其接接点1BP11闭合，

18、重复复继电器1KK励磁，其接接点1K3闭合自保持持；1K1闭合使磁力力启动器1MMF励磁，其其接点1MFFa、b、cc闭合，工作作压气机的11M起动。11MF1闭合使1YYV0励磁，打开开冷却水电磁磁阀；同时11KT励磁，其其接点1KTT1延时闭合，使使无载启动阀阀关闭线圈22YVc励磁，2YYV关闭压气气机及向储气气罐供气。当当储气筒内气气压上升到额额定压力上限限时，2BPP动作，2BBP1打开，使11K失磁，其其接点1K11断开1MFF失磁，电动动机1M停止工作作。同时1MMF2闭合使无载载起动阀开启启线圈2YVV0励磁，打开开2YV，为为下次起动准准备条件，并并排除汽水分分离器中的凝凝结

19、水。此外外1MF2闭合还使11YVc励磁，以及及关闭冷却水水电磁阀1YYV。3.2备用投入入 若储气筒筒压力下降到到备用压气机机起动压力值值时，则使33BP2闭合，使22K励磁，其其接点2K22闭合使2MMF励磁，因因2QC事先先已切换到备备用位置，故故压气机2MM起动，并发发出报警信号号。3.3手动操作作 此时压压气机的起动动和停止不是是由压力信号号器控制，而而是由值班人人员根据压力力表读数直接接切换1QCC或2QC起起动1M或2M，实现储储气筒压力的的稳定。3.4其他操作作 低压气控控制系统中海海包括了各种种保护和信号号监视，包括括；备用压气机机投入时，22K4闭合，2SSL信号灯亮亮；压

20、气机排气气管温度过高高时，1BTT或2BT闭闭合，使1KKAS或2KKAS励磁，其其接点1KAAS1或2KASS1断开，使1MM或2M停止工作作，同时由于于1KAS22或2KASS2闭合，信号号灯4SL与与5SL亮储气筒压力力过高时，44BP动作使使信号继电器器KS励磁，其其接点KS11闭合，信号号灯3SL亮亮；电源消失时时，KMK动动作，其接点点闭合1SLL信号灯亮。低压气自动控制制接线图中所所有的操作都都是借助于压压力信号器114BP、中中间继电器112K和切切换开关1QQC、2QCC以及磁力启启动器122MF来实现现的。三、电站排水装装置的自动控控制1、水电站的排排水装置的作作用水电站的

21、排水装装置，是用于于排除厂房渗渗漏水和生产产污水的。是是为了保证运运行安全，使使厂房不至潮潮湿和被淹。2、油压装置自自动控制应满满足的要求水电站排水装置置时用于排除除厂房渗漏水水和生产污水水的，积水井井自动排水装装置应满足如如下要求：自动起动和和停止工作水水泵，维持集集水井水位在在规定范围内内；当工作水泵泵发生故障或或来水量大增增，使集水井井水位上升到到备用泵起动动水位时，应应自动投入备备用水泵；当备用水泵泵投入使用时时，应同时发发出报警信号号。3、设计方案该电站采用来两两台IS1550125250水泵泵排水，一台台主用，一台台备用，两台台切换运行。根据系统的工作原理，先拟定如下方案。以1#水

22、泵为工作泵，2#水泵为备用泵。如图6和7。图 SEQ 图表 * ARABIC 6排水装置置机械系统图图3.1自动操作作此时切换开关11QC切换到到自动位置。当集水井水位上升到工作水泵起动水位时，电极1、4导通，使中间继电器1K励磁，其接点1K1闭合使1MF励磁，闭合1MF接点，起动1M排水。当集水井水位下降到水泵停止水位时，1K失磁，1M停止工作，如果水位再次上升到工作水泵起动水位时则重复以上操作。从而自动维持集水井水位在规定范围内。图 SEQ 图表 * ARABIC 7排水装置置自动控制接接线图3.2 备用投投入 切换开开关2QC切切换到备用位位置。当工作作泵故障或来来水来量大增增，使集水井井水位上升到到备用泵起动动水位时，电电极3、4导导通使2K励励磁，其接点点2K1闭合