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平博水轮发电机智能控制柜

发布时间:2020/05/08 点击量:

  水轮发电聪明能节制柜_电力/水利_工程科技_专业材料。水轮发电聪明能节制柜 一、概述 我公司凭据低压机组的特质和全智能化无人值守的央求,特意为进步低压机 组发电质地及主动化水准而策画的,本着高品格高性价比的准则,研发了三合一 智能柜 EPC-3000

  水轮发电聪明能节制柜 一、概述 我公司凭据低压机组的特质和全智能化无人值守的央求,特意为进步低压机 组发电质地及主动化水准而策画的,本着高品格高性价比的准则,研发了三合一 智能柜 EPC-3000 系列低压水轮发电机组智能节制体例产物。 本体例具有机合粗略、策画希奇、归纳主动化水准高、产物操纵最新、集成 度高、最新的搜集本事等好处,正在一套体例中包括水机节制、功率智能节制、发 电机袒护、同期、发电机温度巡检、转速检测、微机励磁、调速器节制等单位。 此中机组节制枢纽采用“傻瓜式”智能节制策画理念,一键开停机、智能停 机,告竣电站无人值守,少人值班的全主动化封锁式运转束缚。 本体例的重点节制部门 EPC-3000 系列低压机组智能节制体例是一种适用、 安适、牢靠、投资经济的具有免现场爱护特质的节制柜,适合于低压小型水轮发 电机组,独特是乡村小水电机组的新筑或改制的高智能化央求的项目。 本体例硬件、软件采用模块化、机合化,既便于筑设的扩充,又利于效用的 增进和体例扩展界限,本体例包括下列效用: 1) 、一键式主动开机并网发电,按水位主动开、停机,低功率智能停机; 2) 、长途开停聪明能节制,事件及要紧停机; 3) 、运转/停聪明能正在线监测,告竣主动化无人值守(电气部门) 4) 、主动或手动调频、调功、增磁、减磁、同期并网; 5) 、最优化智能运转式样,可确保发电机处于最优化运转状况; 6) 、微机励磁节制,可告竣恒压、恒无功、恒功率因数智能运转式样; 7) 、调速器主动节制; 8) 、高精度发电机电量和非电量检测(三相电压、三相电流、有功功率、无 功功率、频率、COSΦ 、有功电度、转速、发电机温度、网压、网频等) ; 9) 、保存通例手动操作及通例仪外; 10) 、温度巡检(0~16 途可选) ,尺度装备 8 途巡检效用 11) 、参数暗号及智能越线袒护,预防大意或失误窜改酿成筑设不服常运转 或误行动 12) 、本体例是具有完备的独立节制效用,配上后台,可构成搜集,已毕电 站的聚积束缚、聚积节制、数据纪录、盘问打印等,众个电站可承担安排中央的 远间隔节制与安排,告竣无人值守或少人值守。 1.1 苛重本事目标 ? 发电机输出电压 ? 发电机输出电流 ? 励磁输出电压 ? 励磁输出电流 ? 温度丈量精度 ? A/D 转换: ? A/D 转换速度: ? 电源顺应性: ? 功率消费: 400V±10%(三结交流) 0~4000A 0~300V 0~500A 8 途输入,分别率 16 位。 100K/S。 电源电压转折局限±20%。 <200W。 1.2 利用处境 1) 、自然处境 ? 安置位置:室内; ? 处境温度:-5℃~+45℃; ? 储存温度:-10℃~+55℃; ? 海拔高度:≤2500 米;相对湿度:≤90%,无凝露; ? 安置倾斜角度:≤10°; ? 允诺振动条款为 10~150Hz 时,振动加快率不大于 5m/s2; ? 地动设防烈度:≤Ⅷ级;地面秤谌加快率 0.2g;地面笔直加快率 0.1g; ? 利用处境的边缘介质无爆炸紧急,不应含有侵蚀性气体,所含导电尘土 的浓度不应使绝缘秤谌低浸到允诺极限值以下。 ? 无线电作梗:电磁作梗(EMI)≤1V/m ;电磁兼容性(EMC)≥10V/m ? 当海拔高度抢先 1000 米时,最高温度的相应法则如下外: 海拔高度(米) h≤1000 最高气温(℃) 2) 、防雷 50 1000h≤1500 47.5 1500h≤2000 45 2000h≤2500 42.5 为有用预防雷暴对筑设的阻挠, 我公司正在装配节制体例策画和临蓐中重心考 虑和选用内部防雷举措,预防雷电感触、雷电波侵入、雷击电磁脉冲、地电位反 击等对节制筑设的安适牢靠运转出现不良影响。 正在电源线途防雷、信号线途防雷上归纳应用分流(泻流) 、均压(等电位) 、 障蔽、接地和袒护(MOV、TVS 等箝位器件)等,组成一个完备的防护体例,确 保筑设安适运转。 二、效用单位简述 发电机主动化节制装配采用 ARM 为重点节制单位,包括了温度巡检、电量/非电 量检测、袒护、主动同期、发电机开停机、智能运转节制、长途节制等等效用。 2.1 温巡单位 温度巡检单位采用温度模块 BM/C 独立检测,与重点节制 ARM 传输数据。 尺度装备为 8 途温度检测, 定子 A 相+、 定子 B 相+、 定子 C 相+、 定子 A 相-、 定子 B 相-、定子 C 相-、轴承 1、轴承 2 八途温度,独立输出两途温高十分和故 障报警信号。 传感器:可 Cu50、Pt100 通用、混淆利用。 量程局限:-50.0—150.0℃ 精度等第:±0.5℃ 注: 凭据机组景况(如立式机组等) ,可扩展温度巡检; 2.2 袒护单位 发电机归纳袒护单位集成于 EPC-3000,是针对低压发电机组袒护存正在题目 而特意策画,精度较高,不变性、牢靠性好,整定轻巧,效用众样。 1)苛重袒护效用 a) 过电流 b) 过负荷袒护 c) 过电压袒护 d) 过、低速袒护 2.3 转速检测单位 转速检测单位采用高速计数模块,通过对机端电压的频率检测,策动起程电 机的实践转速,告竣开机、停机进程中的差别转速阶段的合联节制,如制动、励 磁进入等等。 信号源精巧度:1.0~600V 正弦波 丈量局限:0~100 Hz 丈量精度:0.5% 额定转速或 0.25Hz 丈量分别率:0.1% 额定转速或 0.05Hz 2.4 同期单位 发电机准同期并列是发电厂一项很频仍的平常操作, 同期单位的职能将直接 影响到发电机的并网速率和发电机并网质地。 本单位采用 HZN-10A 主动准同期装配,以高精度的时标策动频差、相位差, 以毫秒级的精度告竣合闸提前光阴,通过全智能迅速主动调频、调压,正在待并两 侧频差、压差及格,整定的提前光阴与断途器死板行动光阴相吻合的景况下,实 现迅速无袭击合闸。 本事目标:? 合闸相位差错: 〈 2°(可设定) 频率决断差错: 〈 0.02Hz(可设定) 电压决断差错: 〈 2%(可设定) 频差整定局限:0.2Hz~0.5Hz 压差整定局限:1~5% 合闸提前光阴整定局限:0.10s~0.30s? 2.5 励磁体例 2.5.1 装配特质 采用 HZN-600 的励磁节制器,效用强壮,功率单位采用模块化策画,透风、 散热精良。 使用发电机残压(最低 5V) ,即可轻松升压,告竣发电机平常升压 独特步调策画:经典节制外面+智能治疗式样选拔,极大改革因为负荷不变 性差,体例周波不不变,电压动摇大酿成的发电机不变运转题目 高牢靠性、高智能化:硬、软件模块化策画及 EMC 策画,抗作梗才具强,操 作爱护直观轻松, 有用处置乡村小水电实践临蓐处境差、操作职员本质乱七八糟 的题目 效用美满:能告竣主动励磁治疗器应具备的各项效用 2.5.2 效用 ?依旧发电机端电压恒定 ?发电机恒励磁电流运转 ?发电机恒无功运转 ?发电机恒功率因数运转 ?PID 及 PI 节制治疗 ?调差率(正)可能选拔 ?主动频压治疗 ?强励顶值节制、过励反时限节制、低励节制、V/F 节制众种节制 ?3 相丈量的电压断线监测及袒护、过压袒护、过流袒护 ?掉电数据袒护 ?众参量数码轮回显示 ?状况信号显示 2.5.3 苛重本事目标 ?励磁电压/电流: ?脉冲治疗局限: ?脉宽治疗精度: ?A/D 转换分别率: ?策动治疗速率: ?调压精度: ?超调量: ?振荡次数: ?治疗光阴: ?调压局限: ?调差: ?频率特征: 0.1% ?给定治疗速率: 2.5.4 节制及治疗效用 2.5.4.1 主动 PID 节制 数字 PID 本事是将丈量到的发电机电压与给定值求差,再经线性放大,再进 入超前滞后校准枢纽, 使体例具有迅速的反映才具,保障体例稳态精度并使体例 不变运转。 2.5.4.2 手动节制 不高于 1%每秒,不低于 0.1%每秒 10~200V/1~10A(20A 需外置功率单位) 10~130° 优于 0.036° 16 位 300 次/秒 优于 0.5% 小于 5% 小于 1.5 次 小于 5 秒 10%~130%Ue(或 0%~100%IFe) 正调差,纵差为±0.1%,可设定 频率转折 1 %,机端电压转折小于额定的± 手动节制是一种备用节制式样,当主动节制毛病时主动切换得手动运转。手 动节制正在调试和毛病时会用到。 手动节制以发电机转子电流作反应量,颠末 PI 校正后输出节制量。 手动节制和主动节制相互主动跟踪。 手动节制治疗局限 5%~130%额定励磁电流(电压)。 2.5.4.3 运转式样 ? ? ? ? 恒机端电压闭环运转式样; 恒励磁电流闭环运转式样; 恒无功闭环运转式样; 恒功率因数运转式样; 2.5.4.4 调差 为依旧众台机组并联运转, 告竣机组之间无功的不变分拨,治疗器筑设正调 差效用; 另一方面为缩短单位接线机组与体例的电气间隔, 补充主变的阻抗压降, 筑设负调差效用;探求到低压机组的特质,本装配只配设正调差效用,单位接线 机组,则将调差系数设小或为零,局限为+15%,整定步长为 0.01%。 2.5.4.5 自诊断、容错、自收复 对付主动通道和手动通道,当发作反应、下令信号丧失,参数、下令缺点等 毛病时,起初选用智能容错处分(运转参数的众组存储、运转参数的智能限幅、 职业弧线的智能限幅等等) ,保障发电机安适运转,并启动自收复效用,收复正 常的下令和参数音信;如收复退步,发出报警信号,然后凭据状况选拔是否要紧 停机。 2.5.5 节制器袒护的道理及构成 2.5.5.1 过励袒护 为预防励磁装配因为软硬件毛病导致的误强励而筑设的袒护效用, 该袒护为 弗成自收复型。 2.5.5.2 断线袒护 因为采用了交换单相独立丈量本事, 单相的机端输入电压的断线不会导致励 磁装配重点节制单位的无法职业,但因其或者会影响到装配对有无功的检测,从 而影响到恒无功、恒功率因数治疗,调差、低励节制等效用的平常职业,故设此 袒护效用,当断线毛病打消后,信号主动复归。 2.5.5.3 强励节制 当发电机端产生短途或袭击负荷使机端电压低落时,治疗器将增大励磁输 出,以保护机端电压的不变,促使袒护迅速,但为了预防过大励磁酿成对发电机 的酿成的损害,必要对强励实行节制,故设此节制效用。励磁电流低于节制行动 值,主动复归。 2.5.5.4 过励节制 过励节制单位是凭据磁场绕组的热不变央求对励磁电流实行节制, 具有与发 电机转子绕组发烧特征成家的反时限特征。 当励磁电流小于 1.1 倍额定励磁电流 时,本节制效用不起功用。当励磁电流大于 1.1 倍时,则按反时限弧线颠末设定 光阴主动将励磁电流节制正在 1.1 倍额定励磁电流。 正在设定的电流复归既转子降温 光阴内,若励磁电流又一次抢先 1.1 倍,则立刻加以节制。 2.5.5.5 低励节制 正在发电机输出肯定的有功功率 P 时,其允诺输出的最大滞相无功,受到允诺 的额定励磁电流和允诺的额定定子电流两方面的节制。 独特是当发电机高于额定 功率因数运转时, 输出的最大滞相无功 Q 受允诺的额定定子电流的节制。为保障 发电机的安适运转,凭据发电机的 PQ 特征弧线,节制发电机正在肯定的有功功率 P 下的输出的滞相无功负荷 Q;其节制弧线与发电机功率特征弧线中的励磁电流 节制弧线 低频袒护 凭据发电机电压、频率的巨细,调动励磁电流,使发电机电压不抢先由频率 电压联系所确定的数值。V/F 节制特征是与发电机及主变压器铁芯的过励磁特征 相成家,保障发电机正在肯定频率局限内(平常为 45HZ~55HZ)能不变机端电压; V/F 袒护也称低频袒护苛重用来预防发电机和主变压器低频过激磁。 2.5.5.7 过电压袒护 为预防过电压对发电机酿成的损害,装配筑设了过电压袒护。 2.5.5.8 失磁袒护 为预防励磁电流过小发电机永恒运转酿成的损害,装配筑设了失磁袒护。 2.5.6 功率单位的构成和道理 功率单位采用外部的三相可控硅全控桥式整流电途, 可能凭据励磁电流的大 小,确定可控硅的参数。 当发电机平常运转时,可控硅的节制角?小于 90°,此时三相全控桥输出正 电压处于整流状况,给励磁绕组供应励磁电流。 因励磁绕组光阴常数庞大于励磁电压的脉动周期, 故通过励磁绕组的电流都 是腻滑的直流,且每个可控硅的导通角度都是 120°。 而当发电机必要停机或迅速降压时,节制单位使可控硅的节制角 ??90°, 此时三相全控桥输出电压为负, 处于逆变状况,励磁绕组中蓄积的磁场能量通过 整流桥反送回励磁变压器,再到励磁电源(定子) ,告竣能量的迅速消费,到达 迅速灭磁(励磁绕组电流迅速衰减)的功用。 可控硅元件存正在发烧和承袭正反向高电压的晦气因数, 故本装配除合理选拔 可控硅元件外, 还实行了科学合理的散热策画, 并探求了针对可控硅元件的过流、 过压和换向袭击的袒护等举措,以确保功率单位的不变牢靠运转。 三、体例效用 本系列低压水轮发电机组智能节制体例产物具有主动开/停机、调速/调功、 励磁治疗、主动准同期、主动功率治疗、温度检测、机组飞逸袒护、电流速断保 护、过压袒护、485 及 TCP/IP 通信等效用。 3.1 智能开停机单位 智能开停机单位为本主动化节制装配的重点, 是告竣发电机全智能化节制的 重点。 该单位包罗模仿量输入、开合量输入和开合量输出,一共监控从冷却水、旁 通阀、主阀、主阀前后压力、出口开合、发电机电压、电流、频率、有功、无功、 到变压器瓦斯、温度等等发电机平常运转所涉及的各样电量和非电量信号和状 态。 凭据对发电机的状况的及时检测,以及合联外部节制装配(调速、励磁)的 特质,正在收到开机下令后凭据差别时段(光阴和转速)发出合联机构的开启和投 入下令, 并及时检测该机构或单位的行动和运转景况,已毕智能开机的全流程控 制。 正在收到停机下令时, 按按次相合联装配发出停机下令,断开和紧闭合联的阀 门机构。 正在发电机或水轮机发作十分时,智能决断,实行降负荷运转治疗。 正在发电机或水轮机发作毛病时,启动要紧停机流程,告竣发电机迅速安适停 机。 注:合联的操作与发电机的合联的筑设装备景况相合。 3.2 主动开机、停机 当处于开机预备停当状况后,装配承担到开机令,发出开机下令,启动开机 流程,劈头主动开机至发电状况。平博当处于运转状况,装配收到停机令,发出停机 指令,启动停机流程,劈头主动停机至停机状况。 3.3 主动同期 发电机的频率与电压挨近体例的频率与电压,当频差小于 0.5HZ,相角小于 10 度、电压差小于 15V 时,主动装扮配发出合闸指令,断途器合闸,机组与电 网准同期并网。 3.5 丈量 本系列低压水轮发电机组智能节制体例产物具有主动丈量效用, 正在装配显示 屏上,可能显示电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率成分、发电机组 温度等。 3.6 手动节制 1) 、手动开、停机; 2) 、手动启动调速器; 3) 、手动合励磁开合及筑压; 4) 、手动同期; 5) 、手动调频、调功; 3.7 组网效用 CPU 撑持 MODBUS 通信,简单告竣与后台机及现地触摸屏相连,亦可告竣众 台机组同时联接,构成一个节制搜集。 正在后台机上, 通过自控装配可能远间隔告竣操作与节制机组的合联筑设,实 时显示机组的运转处境,将机组的电胸宇构成外格,打印数据;绘制运转参数的 负荷弧线;事件纪录及打印;史乘数据号召;电量的累加策动与统计等效用。

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