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水轮机发电机组综合控制保护柜

发表时间:2015-4-4  浏览次数:1902  
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1.1 概  述

我们所提供的设备及材料均依照以下学会及组织的最新标准和规程进行设计、制造、检验和安装,本系统对每台机组配套机组配有3台柜,分别是水轮发电机自动准同期柜控制保护柜(RY-发电机综合控制柜),可控硅励磁柜,和测温制动柜。

1.2参考标准

DL/T 578-95    《水电厂计算机监控系统基本技术条件》

IEEE 802       《局域网标准》

IEC 61000-4-1  《电磁兼容性-抗干扰性综述》

GB 7450       《电子设备雷击保护导则》

DL/T 822-2002  《水电厂计算机监控系统试验验收规程》

DL/T 5065-96   《水力发电厂计算机监控系统设计规定》

DL/T 5081-97   《水力发电厂自动化设计技术规范》

DBJ 63-90      《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》

DL/T 769-2001  《电力系统微机继电保护技术导则》

GB 14285-93    《继电保护和安全自动装置技术规程》

1.3 RY-发电机综合控制柜

控制屏集励磁系统(可控硅励磁)、监控发电系统、保护、同期、电量采集及计量、非电量(温度等)、断路器操作、机组调速器电气控制于一体的高度自动化控制。

屏柜型式为GGD型(改),双面维护。RY-SHY发电机综合控制柜为单列离墙布置,柜宽800mm,深600mm,高2260mm。除了具有常规控制柜必需的有电流、电压、功率、频率、功率因素、等显示功能和过流、过压、过载、短路等保护功能外。还具有针对水轮发电机组设备特有的性能和运行要求的如下功能:

1.3.1.自动调速                                                      

水轮发电机组自动控制柜配必须具有自动调速功能,因水轮发电机组是大惯性系统,运行时除对水轮发电机组的转速偏差进行分析外,还必须分析水轮发电机组运行的加速度,并随时采用脉冲、周期、占空比加以校正和修改机组导叶的开闭大小,防止令人头痛的超调现象发生,提高整个水轮机组的动态品质。

1.3.2.甩负荷紧急关机                                   

a)      水轮发电机组正常发电运行中如果机组突甩负荷,机组频率呈现很陡上升势头,需立即控制水轮机导叶,遏制转速上升势头。保证水轮发电机组转速的稳定,并使发动机频率稳定在48Hz,为再次送电缩短时间,提高设备安全和设备效率。

b)       当机组发生甩负荷或过频率切机,控制柜将自动转为调频状态,并自动保证机组转速稳定。

1.3.3.自动快速准同期                                         

准同期操作较难掌握的是频率差和相角差,这两个要素对等待时间和冲击电流的影响又最大,过去并网操作是一项很复杂的工作,必须由经验丰富的人员进行操作。而水轮发电机组自动控制柜必须具有自动准同期功能,使并网操作变的非常简单、方便、安全。

(1)电压误差:              ≤5‰

     (2)频率误差:              ≤0.01Hz

     (3)差压整定范围:          0.1V-10V

     (4)合闸相位误差:          <1°

     (5)合闸时间整定:          0.05S-0.5S

1.3.4.远控功能和远程数据采集功能(可选)                                                                   

为了满足计算机集中控制系统的的要求,水轮发电机组自动控制柜可以具有有远控接口,可以在远离控制柜的地方(例如计算机中心)进行操作,并将现场的运行数据传送到计算机中心。

1.3.5.过频率保护功能                            

过频率保护又称高周切机。大电网的频率波动很小,正常情况下是不会超出设定的基荷频率区间,但一旦电网侧频率突然出现异常(例如变电站发生跳闸事故),频率升高,控制柜须立即发出分闸信号使发电机主开关分闸,避免供电线路出现不正常电压烧毁用户电器。

1.3.6.过速保护功能                                              

水轮发电机组自动控制柜必须具有过速保护功能,以防水轮发电机组发生飞车,损坏设备。

1.3.7.按进水前池水位调节机组出力功能                                      

对于并网发电电站,为了取得较好的经济效益,希望压力前池经常保持高水位,机组能按上游来水自动调节出力。当前池水位低于下限,机组出力自动减小;当前池水位高于上限,机组出力自动增大。                                                                    

1.3.8.进水前池水位上下限报警功能      

当水轮发电机组前池水位高于上限或低于下限须有报警功能。                                                     

1.3.9.停机期间前池来水报警功能                        

机组因来水不足暂停发电,在等待进水前池水位上升时段,一旦前池水位上升到达上限位置,控制柜输出水位上限报警,提醒值班人员重新并网发电。

1.3.10.高精度数码管显示电网频率、发电机频率、频率差功能                                 

高精度显示频率,分辨率达到0.01Hz。控制柜面板上的数码管可以显示电网频率、发电机频率、频率差等。

1.3.11.过频率切机次数查询功能                                

可以查询控制柜并大网累计运行时间、过频率切机分闸次数、断路器拒跳次数。

1.4.低压机组励磁系统主要技术指标和特点

GDX-系列励磁控制器只需要一键启动后,即可实现励磁控制全自动,无人值守运行!

GDX-1(2)智能励磁控制器是机端电压为400V的无刷励磁发电机专用产品。用户在励磁运行时可以做到“随心所欲”,是现时最先进的励磁控制器之一。

主要特别功能:

1、并网后按设定的功率因数值全自动运行;

2、跳闸后电压自动回复到设定值,防止过电压;

3、自动识别停机过程并进行灭磁控制;

4、“单机运行”运行时自动按设定电压运行,能保持发电机电压恒定;

5、可以特别针对励磁运行不稳定的机组进行参数设定;

6、发电机过电流时自动减少励磁,防止发电机过电流;

7、设定值密码保护,防止参数被无关人员修改。

二、技术参数

1. 适用范围: 

▲适用于机端电压为400V的无刷励磁同步发电机。

GDX-1励磁控制器适用:励磁电压0~80V励磁电流0~15A

GDX-2励磁控制器适用:励磁电压0~180V励磁电流0~20A

2. 输入信号:

电    流:  额定电流5A,经电流互感器接入

电    压:  发电机电压400V/230V,电网线电压400V

并网识别:  用并网断路器辅助常开接点

3. 励磁输出:励磁电压0~80V(0~180V),励磁电流0~15A(0~20A),

励磁电流超过15A时,控制器应定做容量更大的可控硅模块

4. 环境温度: -10°C~+50°C 海拔:2500米以下地区

5.外型尺寸:(高)120 mm×(宽)260 mm×(深)210mm

6. 开孔尺寸:(长)262 mm×(高)124 mm 见外形图

1.5水轮机组测温制动

1.5.1概述

机组测温制动屏具有测温和机组刹车制动功能。测温单元可实现机组多点温度的监测,并输出4~20mA的模拟量信号和温度报警的开关量信号。机组制动单元可完成机组的刹车制动、制动复位等功能。

1.5.2系统构成

1.5.2.1测温单元

l        采用数字智能显示控制仪表实时显示发电机绕组温度、电机瓦温度、水机径向瓦温度、正向推力瓦温度;

l        数字智能显示控制仪表具有二级报警信号输出功能;

l        数字智能显示控制仪表将具有4~20mA模拟量信号输出功能;

l        1.5.2.2显示单元

l        测温制动柜上的指示灯显示制动闸位置,压力表显示气源压力、制动压力、制动复位压力。

1.5.2.3刹车制动单元

电磁空气阀通径为15mm,两个电磁阀一个制动,一个返回,具体气路图附后,工作电压为直流220V,工作介质为0.7Mpa压缩空气,试验压力为1Mpa。并提供两块压力显示控制仪表,各种管件(材质为不锈钢)均满足压力要求.总进气管处安装一个气源调节装置(包括油雾气、过滤器、减压阀)。

1.5.3系统技术指标

1.5.3.1测温单元

l        供电电压:AC220V

l        测量精度:±0.5%FS

l        显示精度:4位LED显示,小数点位数可调

l        模拟量输出信号:4~20mA

l        开关量信号:容量AC220V/2A

l        环境条件:温度0~50℃,相对湿度:≤85%,避免强腐蚀性气体。

1.5.3.2制动单元

l        制动系统:AC220V。

l        系统工作介质:0.7MPa压缩空气。

1.5.4系统接线

1.5.4.1接入信号

l        按端子图的标识对应接入。

1.5.4.2输出信号

l        温度仪表输出的4~20mA模拟量信号,由端子输出。

l        每块温度仪表输出的上下限位两路开关量信号,由端子输出。

1.5.4.3供电电源

l        AC220V接入。

1.5.4.3.1气源接口

l        总进气源由阀1接入,参见制动原理及管路图。

l        制动工作压力接出,参见制动原理及管路图。

l        复位工作压力接出,参见制动原理及管路图。

l        排气工作压力接出,参见制动原理及管路图。

1.5.4.3.2仪表部分:

3.2.1、 仪表选用XMT-838C型数字温度显示调节仪,Pt100输入, 1路报警接点输出,温度范围:0~150℃,测温电阻引线为三线制。

3.2.2 柜内装有型号为XMZ-838K温度巡检仪Pt100输入,RS485通讯接口,MODBUS通讯规约。

3.2.3柜内装有型号为RY-400系列数字转速信号装置1台, 1路发电机信号输入, 1路4-20mA输出,8路无源接点输出。无源接点定义如下:

通道号

动作值(额度转速的百分数)

接点形式

CH1

0

常闭接点

CH2

35%

常闭接点

CH3

50%

常闭接点

CH4

80%

常闭接点

CH5

90%

常开接点

CH6

95

常开接点

CH7

115%

常开接点

CH8

140%

常开接点

3.2.3.4柜内装有型号为GDX-3A剪断销信号装置。

6、柜体尺寸为:2260×800×600。柜体颜色为国际灰。

7、详细配置请见测温制动柜元件清单表。

8、机组的调速系统、励磁系统和微机现地控制单元LCU、水轮机进水阀门另行采购,不在本次供货范围。但卖方应负责其所供设备与上述设备的协调配合(提供详细的技术参数及技术要求),并提供有关的技术资料及设备的计算机接口。

1.5 特殊说明

RY发电机综合控制柜由我方提供图纸及相关技术资料,经设计院确认后方可加工、制造。

1.6 附图资料

我方负责设备的设计、制造、工厂试验、保险、包装、运输和工地交货,提供备品备件和专用工具;提交图纸、说明书和其它技术资料;提供安装和试验的指导,参与试运行和验收;并将最终出厂产品的有关原理、接线、端子及外形尺寸等资料刻录AutoCAD文件提供给发包人及工程设计单位,其余所有内部配套设备的检验合格证、技术说明、使用手册等以及出厂产品的附图按合同规定要求一并提供。

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