宏灃水電廠PLC軸溫控制程序修改探討

李留安，王明臣，鄒述玉，姜玉峰

（科右前旗宏灃水力發(fā)電廠，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400）

1 概況

科右前旗宏灃水力發(fā)電廠坐落在內(nèi)蒙古興安盟境內(nèi)，隸屬于察爾森水庫，總裝機容量4×3 200 kW。機組測溫系統(tǒng)原來有兩套裝置：1）由1只銅熱電阻（分度號為G）和1臺溫度指示調(diào)節(jié)儀（簡稱調(diào)節(jié)儀）XCZ—112組成，作為發(fā)電機軸瓦溫度監(jiān)視，軸瓦溫度升高作用于報警，軸瓦溫度過熱作用于停機。單機共有9套這種裝置。2）由20只銅熱電阻（分度號為G）和1臺溫度指示儀（簡稱調(diào)節(jié)儀）XCZ—102組成，并通過2只SHK—1型舌簧開關(guān)切換各測點，來監(jiān)視定子軸瓦及冷熱風(fēng)的溫度。這種測溫系統(tǒng)有以下3個缺點：測量值誤差大；XCZ—112、XCZ—102 抗干擾能力較差 ；XCZ—112、XCZ—102故障率高。

鑒于以上缺點，宏灃水電廠于1998年對測溫系統(tǒng)進(jìn)行了改造，采用集成溫度傳感器AD590和XLSC—32型溫度巡檢儀組成新測溫系統(tǒng)，能夠滿足水電廠對溫度測量精確度的要求。由于AD590及XLSC—32型溫度巡檢儀抗干擾能力強，可避免或削弱電磁場的干擾，提高了測量值的準(zhǔn)確度，完全可以避免因干擾的影響造成的誤報警或誤停機。

XLSC—32型巡檢測控儀，可監(jiān)控32個測點，滿足電廠對測點數(shù)量的要求，它可以與上位計算機通信，即時或定點對各測點溫度值監(jiān)視或打印。有兩路控制輸出，一路作為溫度升高報警，另一路作為溫度過熱作用于停機。這兩路控制點接入機組的PLC輸入模塊，作為輸入信號。

經(jīng)過改造后這幾年的運行，雖然測溫系統(tǒng)一直運行安全、可靠，但 PLC軸溫控制程序存在較大設(shè)計缺陷，對發(fā)電機的安全運行構(gòu)成較大威脅，需對該段程序進(jìn)行修改。

2 程序存在的問題

XLSC—32型溫度巡檢儀有2個獨立繼電器，一個作用于發(fā)信號，一個作用于事故停機過程。該巡檢儀有一個特點，在通電后，巡檢儀有一個自檢過程，將使其2個繼電器都動作（大約3 s），以檢查繼電器是否正常。當(dāng)時，考慮到新的測溫系統(tǒng)增加了一個電源控制開關(guān)，運行人員在起機過程中可能由于疏忽忘投該開關(guān)，而起機時投該開關(guān)會由于巡檢儀的自檢過程而使發(fā)電機事故繼電器動作，發(fā)電機執(zhí)行事故停機程序，這在起機時是不允許的。為此在軸溫過熱前增加了一個條件：出口開關(guān)投入302。但存在的問題更多：1）由于302的增加，會使發(fā)電機從起機到并網(wǎng)這段時間失去軸溫過熱保護(hù)，這是非常危險的。2）增加302只能使發(fā)電機在起機到并網(wǎng)這段時間不受測溫巡檢儀通斷電的影響，而并網(wǎng)后仍然受到測溫巡檢儀自檢的限制。3）由于廠用電備自投裝置不好使，一旦發(fā)電期間廠用電由于非事故短時消失，再來電時也會由于巡檢儀自檢而使發(fā)電機事故停機，對發(fā)電機和出口斷路器造成極大的沖擊。4）由于誤碰使測溫電源開關(guān)跳開，發(fā)電機失去軸溫保護(hù)，這時為使軸溫保護(hù)投入，必須停機，這既極大地浪費水資源，又增加了運行人員的工作強度，而且對于電力調(diào)度也是不允許的。鑒于以上缺點，對該段程序進(jìn)行修改。

3 修改方案

對PLC程序的修改一定要針對電廠的實際運行狀況。對于測溫這段程序存在的缺陷，如果只把出口開關(guān)投入302這個條件取消，只要測溫巡檢儀的繼電器動作，開接點閉合就執(zhí)行軸溫過熱事故停機過程。可是通過對程序分析得出，拿掉302只能解決問題1，而且會造成新的問題，比如只要投入測溫電源開關(guān)，不論機組處于靜止或轉(zhuǎn)動狀態(tài)，機組都要執(zhí)行事故停機程序，發(fā)出軸溫過熱和軸溫升高信號。綜合考慮，認(rèn)為在程序中再啟用一個時間繼電器T20，該時間繼電器靠測溫巡檢儀的軸溫過熱繼電器啟動，其動作時間按躲過測溫巡檢儀的自檢時間設(shè)定，這樣由于巡檢儀的自檢時間小于T20的動作時間，因此自檢時不能啟動H000，也就不能啟動停機程序和發(fā)出軸溫過熱信號。而當(dāng)機組不論處于起機過程還是處于并網(wǎng)狀態(tài)，一旦出現(xiàn)真正的過熱情況時，由于過熱這種情況不可能出現(xiàn)了馬上就消失，存在時間一旦大于3 s，就能夠啟動時間繼電器T20，也就能啟動停機程序和發(fā)出軸溫過熱信號。這樣就能使機組在任何時候都受到軸溫保護(hù)，不受測溫巡檢儀的自檢制約，在任何時候都可以拉開或合上測溫電源開關(guān)。

4 修改效果

對程序進(jìn)行修改后，將達(dá)到以下效果：1）增大了機組軸溫的保護(hù)范圍，程序修改后將能使機組全程受到軸溫保護(hù)。2）解除了測溫電源開關(guān)拉合限制，程序修改后，測溫電源開關(guān)可以隨意拉合。3）解決了由于廠用電備自投裝置不好使，用電因非事故短時消失再來電時也會由于巡檢儀自檢而使發(fā)電機事故停機，對發(fā)電機和出口斷路器造成極大的沖擊這個問題。4）此時不必停機，程序修改后，只要再把電源合上即可。

程序修改后也存在一個新問題，就是軸溫過熱繼電器動作到實際執(zhí)行停機程序之間有一個3 s的延時，也就是說事故停機整個過程延長了3 s，這對機組產(chǎn)生的危害是可以忽略不計，因為溫度參數(shù)是一個連續(xù)變化的參數(shù)，而不是突變參數(shù)，這3 s延時不會影響保護(hù)效果，而且電廠的事故停機過程大概為90 s，相對于這3 s也是可以忽略的。