于亭亭
甘肃盐锅峡发电有限公司 甘肃省兰州市 730070
摘要：对于电厂辅助设备来说，其中最为核心的装置就是自动控制系统，而这种油压装置自动控制系统运行的稳定性和可靠性，会直接影响到电厂工作的安全性，为此本文特对传统油压装置自动控制系统运行中存在的不足和问题进行分析，并提出PLC（可编程控制器）方案应用的具体策略，希望能够进一步提高水电站运行的稳定性与安全性，仅供参考。
关键词：水电站；输助设备；控制系统；PLC；
前言：现如今，随着我国科学技术水平的快速提升，在水电站中，现代化建设水平也在不断提高，也就是说，现代化的水电站已经基本上实现自动化控制与操作，而自动化也是水电站运行稳定性和安全性的必要保障，对整个水电站的发展发挥着非常重要的作用与价值。而将可编程控制器应用到水电站中，可以大幅度提升水电站的自动化水平，为此本文特通过实例分析的方式，介绍可编程控制器在水电站辅助设备自动化中的具体应用情况。
一、水电站油压装置自动控制系统的基本要求
在水电站中，油压装置可以说是一种必不可少的辅助设备，不仅可以生产高压油，而且也可以将高压油进行储存，为机组的操作提供支持，换而言之油压装置也是整个机组启动、调整负荷和停止等操作的源动力，无论机组处于停机还是开机的状态，油压装置都需要在准备状态中，如果有一台油泵出现故障时，则需要启动备用油泵并及时发出预警信号，方便工作人员进行维修与检查。与此同时，在实际的工作中必须要备有两台或两台以上的油泵进行备用[1]。
二、水电站传统油压装置自动控制系统中的不足
水电站传统油压装置是一种有触点的自动控制线路，而这种线路需要使用大量的中间继电器，其回路也需要大量的闭锁条件，这样一来就是整个线路的接线工程过于复杂，降低了线路的可靠性，经常会出现中间继电器和压力接点触点粘连烧毁、线圈烧毁等故障严重的情况下，甚至可能会直接造成电机烧毁[2]，导致整个系统无法运行。
（1）为改造前油压装置，油泵电动机操作接线图，该接线图采用220V强电控制，而这也是导致压力接点和中间继电器触点黏连烧毁的根本原因。
（2）轮换中间继电器长期带电也是导致继电器线圈烧毁的主要因素。
（3）在主用油泵工作时，如轮换到的油泵发生故障，无法立即启动另一台油泵，而是需要等到备用泵启动另一台泵，同时发生故障的油泵也无法发出故障信号，这样也容易造成事故的发生[3]。
（4）电机主回路的保护比较简单，热继电器只能进行过流保护而无法对电动机的缺相进行保护。已经更换好的交流固态控制器的主回路，虽然在启动运行过流、启动过流和过电压等方面具有比较良好的保护性，但是在实际的运行过程中，却容易出现保护缺相的现象，而且也存在着相同的问题，在实际的运行过程中，电机大部分烧毁的主要原因均是由缺相过压所导致。
（5）油泵无法即使有远方启动油压装置。
三、水电站传统油压装置自动控制系统的改造
为了能够解决传统油压装置自动控制系统中存在的问题，应采用更加高深的技术对其进行改造。
（1）为改造后油压装置油泵电动机操作接线图，在该接线图中将以往的220V交直流强电控制改为直流24v的弱电控制，这样一来就可以有效的避免，压力接点辅助触头粘联和烧毁等问题的发生。
（2）采用PLC无触点逻辑控制代替传统有触点油压装置自动控制，从而有效避免中间继电器的故障，当油压处于正常的情况时，如果没换，中间接电器这对常闭触头，接触不良或动作出现失误的情况下，则很有可能会导致两个轮换中间继电器频繁跳动，最终对油泵的启动造成影响，导致整个系统无法正常工作。
（3）刚轮换到1号泵启动时，如果该油泵发生故障信号，可以利用定时器将其延迟三秒钟，而后启动中间变量%M0601，这样一来就可以使2号泵直接启动，不需要浪费等待备用泵的时间，而且也可以及时爆出1号泵的故障信号，采用该方法可以有效解决传统主用泵在启动时，或者是因为油泵自身、交流固态控制器以及交流接触器发生问题时，一定需要等到备用泵有所动作时才可以启动备用泵[4]。如果刚好出现线路跳闸水负荷的情况，则会导致油量用量大幅度提升，进而造成事故低油压停机，导致整个机组无法正常工作，而且也会出现跳闸的情况。
（4）在电动机主回路中，使用交流接触器或者事交流固态控制器三相输出电源之间，安装4个4A、380V的继电器，确保每台油泵可以安装两个，将其常开触点进行串联，在油泵运行状态下引入PLC，再通过5秒钟的延时，将中间变量启动，从而解决保护电机缺相的问题。
（5）在上位机画面中做出启动按钮，以此实现远程控制的目的。
（6）采用压力变送器，可以对上位机的实时压力值变化情况进行观察，并加入开关量和模拟量并列的报警装置，从而实现远方监视。
四、PLC水电站应用实践
八盘峡水电站2008年开始对全站监控系统进行改造，2011年全部完工，实现了全站自动化设备的集中监视控制功能。2013年，5#、7#、9#弧门的控制系统进行了更新改造，5#、7#、9#弧门控制室原控制盘均更换成了由深圳可雷可科技股份有限公司生产的泄洪闸门控制柜，每扇弧门都由PLC可编程控制器独立控制，并与电站计算机监控系统进行数据通讯，实现了远方控制。
八盘峡水电站弧门控制系统中，基于可编程控制器为核心的弧门控制系统，在开入、开出控制、限位保护、故障监测方面都较于完善，弧门操作的快速性和可靠性有很大提高。
（1）硬件配置
现地PLC的应用。根据电站的现场实际情况完成多种数据的采集和处理。按控制要求编写PLC流程。
友好的人机界面。装置配置了触摸屏，在现地可以方便地查看装置运行情况和进行操作。
丰富的通讯接口。各弧门室均敷设光纤至保护室公用监控系统盘柜，配置光电转换器、光端盒，RS485输入，光纤输出，便于实现与电站监控系统的互联。
摄像头的安装，对现场进行实时可视监测。装置通过配置视频光端机，将采集到的视频信号通过光纤传送到保护室，最后进入电站工业电视监视系统。
弧门开度反馈装置。弧门开度反馈装置是采用旋转编码器通过齿轮转换系统将卷扬机绕放钢索的旋转位移量经转换计算而成。
弧门限位保护。除现场配置有全开、全关及抬车限位接点外，PLC流程更是在流程中设置了电气限位值，防止弧门开关过头。
故障监测功能。在开启弧门的操作过程中，热过载继电器可防止电动机过载损坏，动作于报警。
（2）装置功能
弧门操作，是由电站水调班工作人员根据调度指令及来水量和需下泄水量计算得出弧门的开度数值，由运行值班人员执行操作。弧门控制系统就是接收运行人员的指令完成弧门的开关操作。
结束语：综上所述，在水电站辅助设备自动化控制系统中，应用PLC改造方案，可以有效的避免压力接点、继电器触头粘连的情况，防止发生电动机烧毁事件，提高整个系统运行的可靠性，保证水电站工作的安全性，确保整个电厂可以安全运行。
参考文献：
[1]吴潇,陈才龙,赵碧诚.巨型水电站辅助设备配置及控制逻辑标准化探讨[J].水电站机电技术,2020,43(05):36-38+60.
[2]陈艳.智能化控制技术在大中型水电站改造中的应用[J].科技创新与应用,2020(03):100-101.
[3]何荣生,翦健,程诗昊.大型水电站机电设备监造管理与实践[J].人民黄河,2019,41(S2):171-173+220.
[4]张岩.水电站辅助设备的智能化改造分析[J].农村电气化,2019(05):51-53.
[5]周梦阳.水电站电气自动化应用不足点分析及解决措施[J].低碳世界,2019,9(02):49-50.