毛學明，湯春生，朱躍亮

(浙能華光潭水力發(fā)電有限公司，浙江 杭州 311322)

浙能華光潭水電發(fā)電有限公司一級電站裝機容量為2×30 MW，2005年投入運行。改造前球閥壓油裝置型號為HYZ-2.5-4，通過4個壓力開關輸出的開關量控制2臺壓油泵(額定功率22.5 kW)自動啟停，控制系統采用常規(guī)繼電器控制，壓油泵直接啟動。投入運行以來，故障日益增多，對電廠的安全運行造成一定的影響。

1 原球閥壓油系統的主要缺陷

(1) 壓力開關(型號CAS-147)回差大，主壓油泵(3.6 MPa)和備壓油泵(3.4 MPa)動作值很難調整，會出現2臺泵同時啟動(主、備用壓油泵動作值接近)的情況。

(2) 壓油泵啟動沖擊大，致使出口的安全閥運行不穩(wěn)定，運行一段時間后整定值會漂移，使安全閥的整定值比壓油泵停止值低，出現壓油泵循環(huán)打泵現象。

(3) 壓油泵直接啟動，電機震動較大，影響了安全閥的正常運行。

2 改造方案

針對華光潭水電站的具體情況，采用深圳克拉克公司的PSY系列壓油裝置。該裝置是全新的智能工業(yè)控制監(jiān)控設備，系統選用回差小的壓力開關(PSP11-05)，采用模擬量和開關量同時控制的PLC控制系統，通過ABB公司的PST44軟啟動器啟動壓油泵，在壓油泵出口則采用更為先進的安全閥和卸荷閥為一體的組合閥(TZHF系列)，保證油泵在啟動初期處于卸荷狀態(tài)，同時也保證了壓油罐的安全。

該改造項目現已完成，其設備功能齊全，調試正常，能滿足設計及改造要求。裝置硬件、軟件配置合理，運行穩(wěn)定，維護方便，符合安全生產的要求。球閥壓油系統改造后的結構如圖1所示。

3 工作原理

壓油控制系統通過壓力變送器以及磁翻板液位變送器把4～20 mA模擬量信號通過A/D模塊送入PLC。PLC控制器通過對傳入信號的分析、比較、處理，根據實際要求來實施自動啟?？刂?。PLC以RS485通訊方式把數據傳送到上位機，并同時輸出重要報警硬接點到公用LCU。系統電氣控制系統如圖2所示。

在自動工況下，油泵的控制按自動控制流程進行控制，可實現無人值班。當自動控制不能達到要求時，還可采用現場手動控制。正常時，1臺油泵工作，1臺備用，油泵主備用自動輪換。當油系統壓力降低至工作油泵啟動壓力時，主用泵啟動。油泵先通過軟啟動器降壓啟動，以保證電機平緩運行，同時低壓啟動閥(卸載閥)使油泵啟動時處于卸荷狀態(tài)。在一定時間內逐漸帶上負載，并在電動機轉速達到一定值后，油泵輸出額定工作壓力和流量的壓力油，隨后油泵全電壓帶負荷啟動。當油泵系統壓力下降至備用泵啟動壓力時，備用泵啟動。當油壓正常時，2臺泵停運。如油壓繼續(xù)上升，則安全閥動作，油壓過高時則報警。PLC通過RS485把模擬量、開關量、智能報警信號上送上位機。

圖1 球閥壓油系統結構示意

圖2 壓油裝置控制系統示意

4 球閥壓油系統的主要特點及功能

4.1 主要特點

(1) 采用西門子S7-200PLC作為核心控制單元。PLC用模擬量作為主控、開關量作為備用控制來控制油泵的啟停，提高了球閥壓油控制系統的自動化程度。硬件線路設計上采用供電、電氣隔離方式，提高了抗干擾能力。

(2) 控制柜上裝有帶觸摸功能的液晶屏，具有友好的HMI(人機界面)，由觸摸屏顯示實時狀態(tài)。油壓及油位信息均傳入PLC，并通過觸摸屏顯示控制，工作人員可通過觸摸屏直接進行標定?？涩F場通過觸摸屏對模擬量參數、變送器參數、報警參數等進行修改、整定，工作人員也可現場查看設備故障及其狀態(tài)。

(3) 球閥壓油泵啟動控制回路設備選用性能良好、動作可靠的進口元件，保證了壓油系統控制回路的可靠與穩(wěn)定。

(4) 保證油泵啟動平穩(wěn)、無沖擊，解決了原先油泵啟動時震動較大的問題。軟啟動器具有良好的用戶界面，操作簡單，整定方便，并具有電機過載、缺相、漏電、欠壓、短路保護等功能和故障顯示功能。

(5) 油泵出口采用更為先進的安全和卸荷為一體的組合安全閥，解決了先前安全閥動作不穩(wěn)定、噪聲大及油泵啟動沖擊大等問題，工作時無噪音、無震動、運行平穩(wěn)。組合閥能保證油泵啟動前期卸荷啟動，使油泵平緩啟動，既保證了組合安全閥自身的安全，又保證了壓油罐的安全。

(6) 屏柜具有良好的防塵、防潮、防鼠及防蟲害功能，具有良好的抗電磁干擾能力，還采用了良好的通風措施及照明設施(門開關控制)，以及實現故障自診斷的功能。

4.2 主要功能

(1) 現場手動控制方式。

(2) 自動控制方式。

(3) 球閥壓油系統的油壓油位的基準值和報警動作參數可現場通過觸摸屏修改。

(4) 油泵故障監(jiān)視。

(5) PLC故障監(jiān)視。

(6) 軟啟動器故障監(jiān)視。

(7) 低油壓啟動和高壓卸荷功能。

(8) RS485串行通信功能。

RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性、長距離傳輸和多站能力等優(yōu)點，所以選其為串行接口。

5 結束語

現場調試和運行實踐表明，改造后的壓油系統設備功能齊全，滿足設計、改造要求。裝置硬件、軟件配置合理，符合改造要求。裝置運行穩(wěn)定，維護方便，符合安全生產要求，滿足今后無人值班的要求，解決了原先存在的問題，且優(yōu)于原壓油系統。

1 邱公偉．可編程控制器網絡通信及應用[M]．北京：清華大學出版社，2000.

2 羅耀東，徐義亨．控制系統的抗噪聲技術[J]．石油化工自動化，2001(02).

3 華中工學院，武漢水利電力學院．水電站自動化[M]．北京：電力工業(yè)出版社，1982.