水电站自动化元件的介绍-电子版
小型水电站发电机组中常用的自动化元件设备
选 型示例 ：Ｒ Ｄ ２ Ｔ 一 型，表示Ｃ ５ 定子 线圈温度传 ｕ３ 感器 （ ０ ，表 示轴 瓦 Ｔ － ３ ／ — ５— ５ 型
温度 传感 器分 度号 为Ｃ ５ ，连接 螺纹 式为Ｍ ７ ， ｕ０ ２ ２ Ｘ
传感 器外径 １ ，引 出线长度 ３ ，传 感器插入深 度 ０ 米
图”。
水 电站机 组转速 是机组运行 的一个主要标志 ，根 据机组转速对机组进行操作。当机 组转速达 到额 定转
速 的１ ０ 时发 出过速信 号 ，以命令机组 事故紧急停 ４
机 ，并关 闭机组前 的进水 闸门；当机组转速达 到额 定 转 速 的１ ５ １ ％时，发出过速信号 ，使过速 保护装置动
小型水电站发电机组中常用的 自动化元件设备
王 卫峰
（ 疆 生产 建设 兵 团勘 测 规 划设 计研 究 院一 分 院 ， 新 新疆 石 河 子 ８ ２ ０ ３ ０ ０）
摘 要 ：水 电站 为 了实现 水轮 发 电机 组及其 辅助设 备 的 自动 监控 ，常借 用 电气的 、机械 的 、液压 的联控 元件设
监控，常借用电气的、机械的、液压的联控元件设备，
完成执行一个工作指令 。其主要常用的 自动化监控元件
有：监测发电机轴瓦、定子温度的热 电阻传感器，监测 发电机转速的测控器，监测用的各种温度 、压力、液位
热 电阻传感器用来监视水轮机导轴 承的温度 ，发
电机上下导轴 承、推力轴承 的温度 ，发 电机线圈和铁 芯的温度 ，油槽 内的油温 ，空气冷却器前后的空气温 度等 。 热 电阻传感器有发 电机轴瓦测温专用热电阻传 感
３ ０ｍ ５ ｒ ，总 长４ ０ ｍ （ ）。 ａ ５ ｒ 图３ ａ
测量范围Ｏ Ｏ ，精度 为±０ ５ ． 。 ～ｌｍ ． ％Ｆ Ｓ
水电厂自动化(1)概论
1.水电厂在电力系统中的作用：1担负系统的调频、调峰任务。
电能不能大量存储，其生产、输送、分配和消耗必须在同一时间内完成。
为了保持系统的频率在规定的范围内，系统中就必须有一部份发电站和发机电组随负荷的变化而改变出力。
以维持系统内发出的功率和与消耗的功率平衡。
对于变化幅度不大的负荷，频率的调整任务主要是由发机电组的调速装置来完成。
对于变化幅度较大、带有冲击性质的负荷，则需要有专门的电站或者机组来承担调频的任务。
2担负系统的备用容量。
具有一定的备用容量，是电力系统进行频率调整和机组间负荷经济分配的前提。
由于所有发机电组不可能全部不间断地投入运行，而且投入运行的发机电组也不是都能按额定容量工作，故系统中的电源容量并不一定等于所有发机电组额定容量的总和。
为了保证供电可靠性和电能质量，系统的电源容量应大于包括网损和发电站自用电在内的系统总负荷。
2.电力系统备用容量分类：1负荷备用。
用于调整系统中短时的负荷波动，并满足计划外负荷增加的需要。
这种备用容量应根据系统负荷的大小、运行经验和系统中各类用户的比重来确定，普通为系统最大负荷的2%—5%。
2事故备用。
用于代替系统中发生事故的发电设备，以便维持系统的正常供电。
事故备用容量与系统容量、发机电台数、单机容量、各类型发电站的比重和供电可靠性的要求等因素有关，一般约为系统最大负荷5%—10%，并不应小于系统中最大一台机组的容量。
3检修备用。
是为定期检修发电设备而设置的，与负荷性质、机组台数、检修时间长短及设备新旧程度有关。
3.水电厂自动运行的内容：1自动控制水轮发机电组的运行，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等自动控制程序。
2自动维持水轮发机电组的经济运行。
3完成对水轮发机电组及其辅助设备运行工况的监视和对辅助设备的自动控制。
4完成对主要电气设备（如主变压器、母线和输电路线等）的控制、监视和保护。
5完成对水工建造物运行工况的控制和监视，如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否阻塞的监视，上下游水位的测量监视、引水压力钢管的保护等。
任务1水电站机组自动化系统认知PPT-水电站机组自动化
学习情境 水电站机组自动化系统认知
主要内容
一、课程性质与任务
——介绍、明确
二、水电站自动化系统的基本知识
——讲授、初识
三、典型电站自动化系统的特点与功能
——交流、认知
一、课程性质与任务
低 第一阶段
计算机文化基 础
电子技术 电工基础 机械工程基础
制图技术
第二阶段
低压电气与PLC 水电站
共勉
人生没有彩排预演，每天都是现场直播。 天道酬勤！
演讲完毕，谢谢
电站自动化控制系统的重要组成部分。 励磁由以前的模拟电路励磁发展到微机励磁，
目前的励磁系统更多的采用PLC励磁。其起励速度、 运行稳定性得到了很大的提高。
二、水电站自动化系统的基本知识
2.水电站机组自动化系统内容与作用
➢公用设备自动控制
主要完成水位测量及控制、闸门高度测量、闸门控制等。 利用通信接口，和计算机监控系统相连，构成全自动控制及 测量。是水电厂机组自动化系统的重要组成部分。
检测技术 水力机组辅助设备
水轮机
能力递进 第三阶段
发电厂电气一次系统
水电站机组自动 化运行与监控
继电保护 水轮机调节
第四阶段 水 电 站
护运 行 与 维
水
力
检 修
机 组 安
装
与
高 实顶 习岗
基础能力
专业能力
综合能力
生产能力
核心课程 双证书课程
知识+技能
二、水电站自动化系统的基本知识
1.水电站自动化系统的背景和意义
安全是生命线
俄罗斯萨彦-舒申斯克水电站爆炸事件前后
黄龙滩、天桥等大坝泄洪时水淹厂房 位于闽粤边界的YH坝后水电站遇雷击事故 “*** 水电站1274天安全运行无事故 ”标识牌
水电厂自动装置教学课件
在升级过程中，必须备份原有数据，以防止升级 过程中出现意外情况导致数据丢失。
人员培训
改造或升级完成后，需要对相关人员进行培训， 确保他们了解新系统的操作和维护方法。
THANK YOU
自动装置的发展历程
初始阶段
早期的水电厂采用人工操作和定时巡检的方式，对机组进行控制和调节，效率低、精度差 、安全隐患大。
发展阶段
随着科技的不断进步，水电厂开始引入自动化设备和技术，逐渐实现了自动化控制和调节 ，提高了机组运行效率和安全性。
成熟阶段
现代水电厂已经全面实现了自动化控制和调节，采用了各种先进的自动装置和技术，能够 实现智能化、远程控制和管理，为水电厂的稳定、经济、环保运行提供了有力保障。
分是否正常。
保护系统不动作
检查保护系统的输入信号是否正常 ，检查保护系统的逻辑程序是否正 确，检查保护系统的硬件部分是否 正常。
保护系统响应慢
检查保护系统的机械部分是否正常 ，检查控制信号是否正常，检查反 馈信号是否正常。
监控系统常见故障分析与处理
监控系统无法正常显示
检查监控系统的电源是否正常，检查监控系统的显示屏幕是否正 常，检查监控系统的输入信号是否正常。
水电厂自动装置教学课件
• 自动装置概述 • 水电厂自动装置系统组成 • 水电厂自动装置的原理及技术 • 水电厂自动装置的调试与维护 • 水电厂自动装置的故障分析与处理 • 水电厂自动装置的改造与升级
01
自动装置概述
定义与作用
定义
自动装置是指通过自动控制和监测设 备，对水电厂的发电机组进行控制和 调节，以确保机组安全、稳定、经济 地运行。
兼容性考虑
在更新设备时，需要考虑与现有系统的兼容性，包括接口、通信协 议等方面的兼容，以避免对现有系统造成过大影响。
水电站自动化技术应用
水电站自动化技术应用水电站自动化技术概念的引入水电站的组成部分主机设备：水轮机、发电机、变压器辅助设备、一次输变电设备、二次测量、监视、操纵、爱护设备、消防监控系统、水文自动测报系统一、水电站自动化概述1.水电站自动化的作用水电站自动化确实是要使水电站生产过程的操作、操纵和监视，能够在无人（或少人）直截了当参与的情形下，按预定的打算或程序自动地进行。
水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志，同时，自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。
水电站自动化的作用要紧表现在以下几个方面：（1）提高工作的可靠性：水电站实现自动化后，一方面可通过各种自动装置快速、准确、及时地进行检测、记录和报警，既可防止不正常工作状态进展成事故,又可使发生事故的设备免遭更严峻的损坏，从而提高了供电的可靠性。
另一方面，通过各种自动装置来完成水电站的各项操作和操纵（如开停机操作和并列），不仅能够大大减少运行人员误操作的可能，从而也减少了发生事故的机会；而且还可大大加快操作或操纵的过程，专门在发生事故的紧急情形下，保证系统的安全运行和对用户的正常供电，具有专门重大的意义。
（2）提高运行的经济性：水电站实现自动化后，可依照系统分配给电站的负荷和电站的具体条件，合理地进行调度，保持高水头运行，同时合理选择开机台数，使机组在高效率区运行，以获得较好的经济效益。
如何实现各电站合理最优调度，幸免不必要的弃水，充分利用好水力资源，关于梯级电站来说尤为重要。
此外，水电站通常是水力资源综合利用的一部分，要兼顾电力系统、航运、灌溉、防洪等多项要求，经济运行条件复杂，单凭人工操纵专门难实现，实现自动化以后，将有助于电站经济运行任务的实现。
专门是关于具有调剂能力的水电站，应用电子运算机不但可对水库来水进行预报运算，还可综合水位、流量、系统负荷和各机组参数等参量，按经济运行程序进行自动操纵，大大提高运行的经济性。
（3）保证电能质量：我们明白，电压和频率作为衡量电能质量好坏两项差不多指标。
水电站自动化元件样板设备清单
低压气系统
1
压力变送器
0-0．6MPA,DC24V电源，数码显示，4-20mA输出5对继电器输出
1
排污电磁阀
工作管径 DN25 工作压力
1
漏油箱控制 ×2
1
油位变送控制器
0-1m,DC24V电源，5对接点输出，数码显示，4-20mA输出（凯装）
1
简单做法
中压气系统 4700
压力变送器
0-0．6MPA,DC24V电源，数码显示，4-20mA输出
2
电动碟阀
DN40，全开/全关位置接点输出
4
三、大坝测量元件 46400
1
水位变送器
DC24V电源, 量程： 20 米 ,
电缆： 米, 4-20mA输出（两线制）
2
拦污栅
前后水位
2
水位变送器
DC24V电源, 量程： 20 米 ,
电缆： 米, 4-20mA输出（两线制）
大坝水位
尾水
3
水位显示仪
4对接点输出 一路模拟量 24V配电
水电站改造设备清单
序号
名称
型号规格
技术指标
数量
单价
总价
厂家
备 注
一、机组自动化元件（单机）
测温 制动盘 ×2
1
水电瓦温专用温度控制仪
AC/DC220V，双上限及断线报警输出，
4-20mA输出， 外型尺寸：160×80mm
开孔：152×76mm 不误动作
9
推力×2
上导×2
下导×2
空冷器×2
水导×1
2
温度巡回检测仪
1
2
浮子液位开关
4对接点输出 电缆长度
水电站综合自动化装置原理及应用共36页文档38页PPT
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿 ——左
试述李家峡水电站机组自动化元件改造
试述李家峡水电站机组自动化元件改造随着自动化水平的提高，自动化元件已越来越广泛的应用于电站机组的过程控制、运行监视以及故障告警中。
李家峡水电站位于青海省境内尖扎县与化隆县交界处，电站设计总装机2000mw，一期工程装机1600mw共4台机组。
设计水头122米，保证出力58.1万kw，多年平均发电量59亿kwh。
电站于08年进行了计算机监控系统的改造，而机组自动化元件动作的可靠与否及动作时间决定了监控系统能否快速响应并达到预期设计的自动控制功能。
可靠的自动化元件将成为决定整个电站综合自动化水平的重要因素，为推行“无人值班、少人职守”工作奠定了基础。
由于电站建设初期使用的部分自动化元件未能达到自动化要求的水平，2008年结合机组检修李家峡水电站对1、2号机组自动化元件进行了改造，改造后自动化元件运行情况良好。
一、自动化元件的改造及运行情况1 电磁阀李家峡电站最初采用的电磁阀为主机厂配套的电磁阀其型号为：dpw-8-63该电磁阀，由于该电磁阀使用时间长，在后期运行过程中经常出现漏油、发卡、拒动等现象另外用于机组制动系统和剪断销、围带充气的电磁阀在运行过程中经常出现挂钩挂不上、漏气等现象，为了保证设备的安全运行，正反向制动风的投退一直由运行人员手动操作，并未实现自动化。
在自动化元件改造中着手对运行密封水电磁阀、停机密封水电磁阀、备用密封水电磁阀、接力器锁定电磁阀、事故停机电磁阀、制动风正反向电磁阀、空气围带电磁阀、剪断销气源电磁阀等进行了改造。
选用由德国乐力士公司生产的4weio系列、德国菲斯托液压电磁阀和空气电磁阀作为替代产品，改造后很好的解决了以前电磁阀所存在的问题，而且这些电磁阀体积小、动作灵敏度高采用dc220v电源供电，基本为免维护产品，自投用至今从未出现过发卡、拒动等现象。
而且在机组现地控制单元改造后也实现了制动正反压风的自动运行。
2 机组水导油位信号变送器水导油位信号变送器是反映水导油槽油位高低的唯一装置，最初采用的油位信号器为电磁干簧接点信号器，这种信号器由于受环境的影响较大，经常出现误动和拒动的现象，而机组运行中无法避免油位波动大的影响，因此变送器频繁误报油位过高或过低信号，给运行人员对设备的监视带来极大干扰，换型产品采用凡宜公司生产的fgcbss4s41000浮球连续式液位变送器，其动作原理是在密闭的金属管内，设置一点或多点的磁簧开关，然后将管于贯穿一个或多个，中空而内部装有环型磁铁的浮球，并利用固定环，控制浮球与磁簧开关在相关位置上，使浮球在一定范围内上下浮动。