峨眉山市馳騁機械制造有限公司

EMEISHAN CHICHENG MACHINERY CO.,LTD

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產品詳情
低壓機組一體化自動控制屏
產品詳情
 簡介

一、系統概述
EMCC-SD900系列低壓機組一體自動化控制屏是峨眉山市馳騁機械制造有限公司最新設計的產品,專門為提高水電站低壓機組發電質量及自動化程度而設計的。該屏在一面屏中具有 "調速、勵磁、水位控制、自動調功、保護、同期、一次回路"七合一功能,具有較高的集成度,并采用了最新的計算機硬件、軟件及網絡技術。系統投入運行后,可達到少人值守或無人值守。 一臺機組配置一面屏柜,簡單、方便、集成度高。該產品主要用于額定電壓400V、單機容量1000KW及以下的水輪發電機組。
本系統硬件、軟件采用模塊化、結構化設計,既便于設備的擴充,又利于功能的增加和系統擴大規模。本系統包含下列功能:
1)、按水位自動開、停機;
2)、事故停機;
3)、自動調頻、調功;
4)、自動增勵、減勵;
5)、自動同期并網;
6)、發電機保護功能(過電流、過負荷、過電壓、低電壓、超溫保護、過速、低頻等)
7)、發電機自動測量功能(三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、頻率、COSψ、有功電度、無功電度、發電機溫度等);
8)、按水位高低控制水輪發電機輸出功率;
9)、保留常規手動操作及常規儀表;
10)、一臺微機綜合自動控制屏配上計算機,可組成網絡,完成電站的集中管理、集中控制、數據記錄、查詢打印等,多個水電站可接受調度中心的遠距離控制與調度,實現無人值守或少人值守。
二、系統結構
一面以上水電站低壓機組一體化自動控制屏再由配備一臺計算機,即可組成一個網絡,達到了無人值守或少人值守的目的,此計算機可放在水電站的生活樓中,也可通過MODEM,遠傳至調度中心,實現多個水電站的遠方控制。
三、系統配置
3.1. 0.4KV低壓一次設備
1)主電路的隔離刀閘:采用HD13BX系列的閘刀開關。
2)空氣開關:采用DW15系列空氣開關,予儲能式,垂直安裝。
3)電流互感器:采用LMZJ-0.66型,測量保護CT三只,勵磁調差回路用一只。
4)測量表計:配備SD-6600多功能測量控制儀表,用來測量三相電壓、三相電流、頻率、功率因素、有功功率、無功功率等電氣參數。
  備注:一次設備具體選型要由機組容量而定。
3.2 計量設備
計量表采用常規儀表或數字表:
數字儀表的主要特點
精度高,穩定性好,可靠性高,功耗低,重量輕,體積小,止逆,防竊電。
技術指標
2 額定電壓:3×400V
2 標定電流:3×1.5(6)A3×5(6)A
2 準確度等級:0.5級、1.0級
2 儀表常數:3200imp/kW·h
2 外形尺寸:288×156×70(mm)
2 重量:2kg
3.3 水電站低壓機組自動化裝置  
.3.1 外型結構:
單元箱的中央有一塊大屏幕的液晶顯示
屏,它用漢字顯示各種信息:開機、同期、
調有功、調無功、各種電量顯示、水位顯示、
保護動作信號、事故狀態顯示、關機過程、通信狀態等等。右邊的按鈕,用來操作、查看、 設置、修改等功能。
4.1.2 SD9000-K-1A的內部結構:
SD9000-K-1A由主板及外圍電路組成,主板是單元箱的核心。并采用了雙CPU的結構。其中一個CPU用來作自動準同期及發電機的各種保護動作;另一個CPU則用作電氣量的測量、模擬量的測量及水機的自動控制之用。
我公司的主板采用四層印刷線路板結構,同時采用全懸浮式結構(所謂全懸浮式結構是指CPU板沒有地線與外界相連,各種電氣量經過小CT、小PT隔離,開入量及開出量均經過光電隔離,通信口也經過光電隔離),故有極強的抗電磁干擾能力。因而SD9000-K性能穩定,工作可靠。
3.3.2 SD9000-K-1A水電站低壓機組自動化控制裝置的功能
SD9000-K-1A的功能請詳見該裝置的說明書。
3.4.顯示儀表
1)、選配數顯儀表
配置SD-6600型數字顯示儀表,本儀表取代了常規的儀表,具有三相電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等功能。
2)、選配常規儀表
系統顯示用交流電壓表、發電機用交流電壓表、Ia和Ic兩相用電流表、系統用頻率表、發電機用頻率表、勵磁電壓表、勵磁電流表、手動用同期整步表。
3.5 SD9000-L微機勵磁控制裝置
SD9000-L微機勵磁控制裝置為全數字化控制,采用最新高端工業級單片機。具有高可靠性、高速度,極強的抗干擾性能。本裝置適用于1000KW及以下的發電機機組。本裝置操作簡單。具有多種保護功能,能滿足發電機單機、并網等方式的運行要求。是中小型發電機組的理想勵磁控制調節裝置。
主要功能:
1).恒電壓功能。
2).自動調差功能。
3).空載過電壓保護功能。
4).甩負荷自動穩壓功能。
5).低頻過勵限制功能。
6).低轉速自動截止勵磁電流功能。
3.6 手動調節裝置
合閘、分閘旋鈕開關各一只,手動增功、減功旋鈕一只,開停機旋鈕一只,水位自動開機選擇開關一只, 手動啟勵開關一只,同期表顯示選擇開關一只。
3.7出口繼電器及接觸器
出口繼電器用來:自動控制跳閘與合閘、飛逸保護;接觸器用來:水機導葉的增減、啟勵等。自動化裝置對出口繼電器的控制信號均經過光電隔離;
3.8系統功能
3.8.1功能介紹
SD-9000系列水電站低壓機組一體自動化控制屏具有自動開/停機、調速/調功、勵磁調節、自動準同期、自動功率調節、溫度檢測、機組飛逸保護、電流速斷保護、過壓保護、485通訊等功能。
1) 自動開機、停機
當處于開機準備就緒狀態后,水位到達自動開機高度,發出開機指令。

2) 自動同期
發電機的頻率與電壓接近系統的頻率與電壓,當頻差小于0.5HZ、相角小于10度、電壓差小于15V時,水電站低壓機組自動化裝置發出合閘指令,斷路器合閘,機組與電網準同期并網。
3) 自動調功
    用戶可以根據自己的要求,按以下模式選配不同型號的水電站低壓機組自動化裝置構成的屏。
模式一:水位信號分成四檔輸入微機控制器,用戶在水庫或前池中安裝相應的液位開關,反映水位的高低位置。在高水位時,控制機組滿負荷發電,以取得良好的經濟基礎;在中水位時(二檔),將自動減少輸出功率至設定值;在低水位時,自動停機,以利于水庫水量的合理利用。
模式二:有功的調節是根據用戶整定的功率值,裝置自動調節水輪機導葉,使功率穩定在整定值,當水位下降到一定的時候,發電機的功率也要跟著下降,這時系統將要開大導葉,當導葉行程到達上限后,導葉還在開大,系統將輸出報警信號,若水位仍然處于下降狀態,發電機的功率隨著下降到整定值一半以下時,系統將啟動保護,分開斷路器;并且迅速關小水輪機的開度,作停機處理。
模式三:根據4∽20mA連續水位探測器的信號,自動調節功率,水位在上限時滿負荷發電,水位在下限時自動停機,中間由水位的高度差分五段,自動調節功率。
4) 測量
水電站低壓機組自動化裝置有自動測量功能,在裝置顯示屏上,可以顯示電壓、頻率、電流、有功功率、無功功率、功率因素、發電機組溫度(八路)等。
5) 手動控制功能
2 手動開機
2 手動停機
2 手動啟勵
2 手動同期
2 手動增功、減功
6) 組網功能
微機控制器有一個RS485通訊口,與后臺機相連,亦可以多臺機組同時聯接,組成一個現地控制網絡。
在后臺機上,可以遠距離操作與控制各臺水輪發電機組;實時顯示各機組的運行狀況;將各臺機組發電的電氣量組成表格,打印數據;繪制運行參數的負荷曲線;事故記錄及打??;歷史數據召喚;電量的累加計算與統計等功能。
7) 遠方調度功能
后臺監控計算機通過網絡與各級調度中心相連,實現遠程調度將水電站的各種參數(測量,機組運行狀況,保護的動作情況,開關的分閘、合閘)傳至調度中心,同時可以接受遠方調度的各種控制。
8)發電機保護功能
    速斷保護:5~50A,延時0S,保護出口動作并跳閘。
    定時過流保護:0.5~10A,延時可設置在0~3S,保護動作并跳閘。
    過電壓保護:電壓可設置在0~560V,延時0~3S,保護動作并跳閘。
    低電壓保護:電壓低于0.7倍額定值,延時0~3S,保護動作并跳閘。
過速(超頻)保護:頻率超過140Ne%,延時0S,保護動作并跳閘。
以上各種保護定值及動作延時均可由用戶自行設定。在事故發生時,水電站低壓機組自動化裝置發出警報音響,并發出跳閘命令,使斷路器跳閘,同時快速減少開度,若出現機組超速,控制器將投放水阻或使折向器動作,從而迅速降低轉速。
3.7.2 勵磁部分
勵磁部分有功率單元(勵磁變壓器、三相半控整流橋)和勵磁調節器(電源、測量同步變壓器單元、自動高速單元、觸發單元、數字給定單元)兩大部分組成,其中勵磁調節器還包含跟蹤單元及過壓檢測等輔助單元。勵磁電源從發電機出口端經勵磁變壓器降壓隔離后,由三相半控整流橋整流,向發電機轉子提供一個自動/手動調節的勵磁電源,實現自并激勵磁。
四、系統性能
4.1 控制性能
1)人機接口響應時間 ≤0.1S
2) 動態數據刷新時間 ≤1S
3)實時數據庫更新時間 ≤1S
4)控制命令響應時間 <1S
5) 控制有功功率執行周期 <3S
4.2 系統可靠性
1)平均故障間隔時間(MTBF) >20000小時
2)平均維護時間(MTTR) <30分鐘
3)系統利用率 ≥99.99%
4.3 控制器性能
1)數據采集時間
開關量 <0.2S
電氣量 <0.2S
溫度量 <3S
非電氣量 <1S
脈沖量 連續無延遲
2)控制響應時間
控制命令回答響應時間 ≤0.5S
接受控制命令響應時間 ≤0.5S
3)I/O接口
八路開入量(可擴充到16路開入量),其信號類型為空接點。
模擬量輸入:電壓:220V,電流5A。
溫度量輸入:與現場三(二)線電阻溫度探頭(RTD)連接。
水位量的輸入:變換成電阻值輸入(如采用了壓阻式液位傳感器則為4~20mA)
十路開出量:(可擴充至16路開出量)輸出形式為空接點,交流接點,容量
~220V,0.5A。
4)測量精度
電流、電壓:0.5級
有功功率、無功功率:1.0級
有功電度:內部計算精度1.0級  
無功電度:內部計算精度2.0級
頻率:小數點后兩位
功率因素:小數后兩位
溫度:±0.5℃
5) 通訊口
RS485的通訊接口 :速率為4800bps。
6)絕緣電阻符合IEC255-5標準,大于100MΩ/500V。
7)耐壓測試按IEC255-5標準,2.0KV/1min。
8)沖擊電壓測試按IEC255-5標準,5.0KV/1.2/50μs/05J
9)抗干擾
共模按IEC-255-22-1標準:2.5KV/1MHZ/2S
差模:1.0KV/1MHZ/2S
10) 系統的安全性:在雷電干擾下,不誤動,也不拒動。
4.4 環境條件
1)環境溫度:-10℃~+45℃
2)海拔:3000米
3)相對濕度:<95%(25℃時)
4)水電站應有良好的防雷措施,本設備不能抗拒直接的雷擊。
5)屏體外殼應安全接地。
6)振動和振擊:振動頻率:10~500HZ   加速度:5m/s2
五、設計制造標準
6.1.材料標準
設備的材料從生產同類產品的材料中優選,并進行嚴格檢驗。
6.2.屏柜的標準
1) 所制造的各種屏(柜)用來安裝各種保護測量裝置,具有鋼底座、頂板和側板。
2) 結構:設計成封閉的,通風良好的立式結構,便于控制電纜的連接、檢查和維護。
3) 監控保護柜具有足夠的機械強度,能防塵、防潮、防止小動物。
4) 監控保護柜前后均配置門,柜前為單門,后門用雙鐵門,密封的前后門帶鎖;開關門時,裝置不誤動。
5) 監控保護柜和其它設備應能承受規定的振動并不誤動。
6) 監控保護柜底有安裝孔,屏上所有設備應嵌入式或半嵌入式并從后面接線。
7) 監控保護柜上設備和端子的安排保證每一保護或系統的獨立性,當其中一套裝置被維護時,所有其它保護或系統其它部分均能正常運行。
8) 外型尺寸:高2260mm,寬800mm,深800mm。
9) 噴涂:所有的噴涂在機械振動以及熱和油的作用下均不會出現劃痕或變軟,噴涂的顏色為淺駝 Z44 色或由用戶自定。
10) 銘牌:置于屏面和屏內明顯位置;柜上所有插件、信號燈及其輔助元件都用中文標明其用途及名稱。
11) 柜內的布線及端子
(1) 布線整齊、清晰、美觀,導線絕緣良好,無損傷,電流回路截面不小于2.5mm2和1000V耐壓絕緣絞線,其它回路截面不小于1.5mm2和1000V耐壓絕緣絞線。
(2) 設備接線端部均標明其回路編號,編號正確,字跡清晰且不易褪色。
(3) 接線端子每側接線為一根。
(4) 一般設備的接線端子牢固可靠,端子導電體由抗氧化的銅質材料制造。
(5) 屏內設有專用接地銅排(不小于100mm2)。接地考慮到設備間的壓差和噪音,屏和設備配有接地端子。
(6) 遙信輸入經過220V光隔端子隔離;跳合閘出口設置硬壓板。
(7) 端子排裝于柜后兩側,如果不同單位的設備于同一柜上,端子排分別安排以便檢修與維護。
(8) 端子排的額定電壓為500V,耐受2000V工頻電壓試驗1分鐘。
(9) 提供一定數量的端子排,每排至少有10%的備用端子。
(10) 端子排的基礎為高質量非易燃絕緣材料。
(11) 端子前應有足夠的空間。
(12) 回路的正負極性線連接至相鄰端子排上。
(13) 每端子可容納4mm2連接線,電源正、負端子及跳合閘回路端子不應相鄰。
(14) 每一套保護裝置的直流電源應通過直流空氣開關提供且操作電源和保護電源分開,開關具有一定的開斷容量。


馳騁機械設備
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