撒多水電廠通風(fēng)配電及通風(fēng)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)

徐 黃 浦，　夏　焱

(四川省清源工程咨詢有限公司，四川 成都　610072)

撒多水電廠通風(fēng)配電及通風(fēng)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)

徐 黃 浦，夏焱

(四川省清源工程咨詢有限公司，四川 成都610072)

摘要：撒多水電廠的通風(fēng)配電及通風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案包含風(fēng)機(jī)配電方式的選取、風(fēng)機(jī)回路設(shè)置的缺相保護(hù)、通風(fēng)自動(dòng)控制、通風(fēng)系統(tǒng)與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的控制聯(lián)鎖，該系統(tǒng)已投入運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)反映良好。

關(guān)鍵詞：撒多水電廠；通風(fēng)；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1工程概述

撒多水電廠位于四川省涼山彝族自治州木里縣境內(nèi)，電站裝機(jī)3×70MW，為地下式廠房，升壓后送至地面GIS樓，通過GIS樓屋頂220kV出線構(gòu)架送出。

撒多水電廠主廠房位于地下，電廠中控室位于地下副廠房二層。為保障機(jī)電設(shè)備安全運(yùn)行，改善電廠運(yùn)行環(huán)境，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，撒多水電廠通風(fēng)系統(tǒng)按自動(dòng)控制方式設(shè)計(jì)。

2常規(guī)采用的通風(fēng)系統(tǒng)配電及控制方式

常規(guī)采用的通風(fēng)控制是在風(fēng)機(jī)供電回路中設(shè)置塑殼開關(guān)和分勵(lì)脫扣器附件。正常情況下，風(fēng)機(jī)的投/退控制由值班人員在現(xiàn)場(chǎng)配電盤柜完成，也可接受廠房火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)給予的跳閘命令，切除報(bào)警分區(qū)及相鄰區(qū)域的風(fēng)機(jī)，防止火勢(shì)擴(kuò)大，此方案可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)方切除，但無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方投入。而采用分勵(lì)脫扣器實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的切除控制，雖然價(jià)格較便宜，但通風(fēng)系統(tǒng)亦無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

優(yōu)于上述方案的另一種常規(guī)控制方式是在風(fēng)機(jī)供電回路中設(shè)置塑殼開關(guān)和電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。風(fēng)機(jī)回路采用此配電方式時(shí)，值班人員可在現(xiàn)地或遠(yuǎn)方完成風(fēng)機(jī)的投/退，同時(shí)也可滿足與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制功能。此方案采用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的投入/切除控制，但其價(jià)格較高。若風(fēng)機(jī)回路采用此配電方案時(shí)，可配置可編程智能控制器來實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)控制功能，提高自動(dòng)化水平。

常規(guī)采用的通風(fēng)系統(tǒng)控制方式主要采用值班人員手動(dòng)控制，廠房的通風(fēng)時(shí)長(zhǎng)由值班人員按運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行操作管理。

3通風(fēng)配電及通風(fēng)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)

目前電廠的許多運(yùn)行主設(shè)備及輔助設(shè)備均采用可編程智能控制器PLC(ProgrammableLogicController)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。采用自動(dòng)控制方式提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，減少和簡(jiǎn)化了值班人員的工作量。基于上述原因，本站通風(fēng)控制系統(tǒng)亦采用自動(dòng)控制方式設(shè)計(jì)，設(shè)置了一套通風(fēng)系統(tǒng)控制柜，提高了自動(dòng)化水平，同時(shí)結(jié)合通風(fēng)系統(tǒng)的間歇工作方式，在滿足通風(fēng)量要求的同時(shí)達(dá)到了節(jié)能的目的。

該電廠通風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制對(duì)象為全站通風(fēng)設(shè)備。通過自動(dòng)控制柜采集電廠區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度、氧量和風(fēng)壓等信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的自動(dòng)控制，并能與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制聯(lián)鎖。通風(fēng)自動(dòng)控制柜能接收火災(zāi)報(bào)警控制柜提供的火災(zāi)報(bào)警動(dòng)作信號(hào)，當(dāng)接收到此信號(hào)時(shí)退出自動(dòng)控制狀態(tài)，需值班人員確認(rèn)并復(fù)歸該報(bào)警信號(hào)后方可恢復(fù)自動(dòng)控制模式，從而避免了存在火情時(shí)通風(fēng)控制柜誤啟動(dòng)風(fēng)機(jī)通風(fēng)而使火勢(shì)擴(kuò)大，同時(shí)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)輸出的聯(lián)動(dòng)控制命令能直接動(dòng)作于通風(fēng)配電盤切除風(fēng)機(jī)。通風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采用此控制聯(lián)鎖方式，減少了兩個(gè)系統(tǒng)之間的控制關(guān)聯(lián)及依賴，保證了兩個(gè)系統(tǒng)的相互獨(dú)立性。

(1)通風(fēng)系統(tǒng)控制對(duì)象。

本站通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)廠房布置主要有主廠房、副廠房、主變洞、出線洞和GIS樓通風(fēng)。通風(fēng)控制對(duì)象包括：

離心風(fēng)機(jī)：主廠房排風(fēng)洞風(fēng)機(jī)室(25kW×2)、主變排風(fēng)洞風(fēng)機(jī)室(85kW×2)、出線洞風(fēng)機(jī)室風(fēng)機(jī)(19.5kW×1)；

混流風(fēng)機(jī)：1(2,3)#母線洞(7.5kW)；軸流風(fēng)機(jī)：蝸殼層下游墻(0.37kW×4)、水輪機(jī)層下游墻(0.37kW×4)、副廠房底層邊墻(0.37kW×4)、空壓機(jī)室及油處理室等(0.37kW×5)、電氣夾層(0.37kW×8)、低壓配電屏室(0.37kW×4)、主變洞上層(2.2kW×3)、主變洞上層(0.37kW×4)、GIS樓電纜層(0.37kW×4)。

(2)通風(fēng)配電設(shè)計(jì)。

為滿足控制要求，通風(fēng)設(shè)備配電方案按下述方式設(shè)計(jì)：在抽屜式通風(fēng)配電盤柜內(nèi)的風(fēng)機(jī)供電回路采用接觸器和帶缺相保護(hù)熱繼電器構(gòu)成，并在抽屜柜面上設(shè)置有現(xiàn)地啟?？刂瓢粹o及指示燈。選用缺相保護(hù)熱繼電器兼顧風(fēng)機(jī)回路保護(hù)。因接觸器和熱繼電器價(jià)格較低，此配電方案性價(jià)比較高。

(3)通風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。

通風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)包含一面PLC控制柜和兩面動(dòng)力柜。通風(fēng)PLC控制柜配置10.4in(1in=2.54cm)人機(jī)界面，采用交、直流供電作為控制電源。離心風(fēng)機(jī)(全站共5臺(tái))采用軟啟動(dòng)器控制方式。軟啟動(dòng)器分別布置在控制系統(tǒng)兩面動(dòng)力柜內(nèi)。混流和軸流風(fēng)機(jī)采用直接啟動(dòng)控制方式，相關(guān)的啟動(dòng)、保護(hù)元件安裝在通風(fēng)配電盤柜內(nèi)(含主接觸器、帶缺相保護(hù)熱繼電器、控制按鈕及指示燈等)。

通風(fēng)系統(tǒng)PLC控制柜采集全廠各區(qū)域的相關(guān)信號(hào)量，包含溫、濕度變送器(31只)、氧量監(jiān)測(cè)變送器(4只)和風(fēng)壓信號(hào)變送器(3只)。

組合式溫、濕度變送器用于測(cè)量廠房各區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度信號(hào)。

氧量監(jiān)測(cè)變送器用于測(cè)量主廠房發(fā)電機(jī)層、副廠房中控層、主變洞以及出線洞內(nèi)的含氧量信號(hào)。

風(fēng)壓信號(hào)變送器用于測(cè)量主廠房排風(fēng)道風(fēng)機(jī)室、主變排風(fēng)道風(fēng)機(jī)室和出線排風(fēng)道風(fēng)機(jī)室排風(fēng)道風(fēng)壓信號(hào)。

通風(fēng)PLC自動(dòng)控制柜通過采集各區(qū)域內(nèi)的氧量、溫、濕度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全站各區(qū)域內(nèi)風(fēng)機(jī)設(shè)備的自動(dòng)控制。

①控制方式：

a．現(xiàn)地手動(dòng)控制方式；b．自動(dòng)控制方式。

②控制要求：

a. 考慮地下廠房排風(fēng)換氣和空氣調(diào)節(jié)，正常情況下，站內(nèi)風(fēng)機(jī)采用間歇工作方式，風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行1h后停運(yùn)2h。風(fēng)機(jī)具體的運(yùn)行間歇時(shí)間根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累可在人機(jī)界面上重新設(shè)置。

b．通風(fēng)各分區(qū)設(shè)有氧量、溫、濕度傳感器，PLC控制柜采集相關(guān)信號(hào)，完成自動(dòng)控制和監(jiān)視。

c．具體參數(shù)和通風(fēng)要求參照《水力發(fā)電廠廠房采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)程》DL/T5165-2002設(shè)置。

(4)現(xiàn)地控制箱。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)排風(fēng)洞風(fēng)機(jī)的就地啟/?？刂?，在主廠房排風(fēng)道風(fēng)機(jī)室、主變排風(fēng)道風(fēng)機(jī)室和出線洞風(fēng)機(jī)室內(nèi)各設(shè)置一只風(fēng)機(jī)現(xiàn)地控制箱。控制命令采用并接方式接至通風(fēng)PLC控制柜風(fēng)機(jī)“投入/切除”控制回路。

4結(jié)語

撒多水電廠于2014年6月投產(chǎn)發(fā)電，電廠通風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)目前運(yùn)行良好。通過合理的供電方式、控制方式，提高了電站通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行水平，為后續(xù)工程通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)提供了參考。撒多水電站通風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的最初設(shè)計(jì)包含除濕機(jī)控制功能，但由于電廠采用了移動(dòng)式除濕機(jī)，故此功能暫時(shí)無法實(shí)現(xiàn)。目前電廠基本按“無人值班”(少人值守)的原則設(shè)計(jì)，在后續(xù)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)一步考慮并完善除濕機(jī)及電站采暖空調(diào)自動(dòng)控制的必要性和具體實(shí)施辦法。

參考文獻(xiàn)：

[1]水力發(fā)電廠廠房采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)程，DL/T5165-2002[S].

[2]水力發(fā)電廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范，NB/T35004-2013[S].

[3]水電工程可行性研究報(bào)告編制規(guī)程，DL/T5020-2007[S].

徐黃浦(1981-)，男，江蘇贛榆人，工程師，注冊(cè)電氣工程師(發(fā)輸變電專業(yè))，從事水利水電工程電氣設(shè)計(jì)與研究工作；

夏焱(1982-)，女，四川內(nèi)江人，工程師，碩士，從事水利水電工程電氣設(shè)計(jì)與研究工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

收稿日期:2015-01-07

文章編號(hào):1001-2184(2015)03-0097-02

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

中圖分類號(hào):TV7;TV735;TV736

作者簡(jiǎn)介: