水电站自动装置及计算机监控系统
第六章 水电站自动装置及计算机监控系统
第一节 备用电源自动投入装置
一、分段或桥开关备投，一次系统接线如下
:
执行条件：
a 1DL 确认在合闸位置 b 2DL 确认在合闸位置 c 3DL 在分闸位置
d I 段母线II 段母线均有压 二、备投逻辑：
1、I 段母线失电，跳开1DL ；在II 段母线有压的情况下，合3DL ； 2、II 段母线失电，跳开2DL ，在I 段母线有压的情况下，合3DL ；
3、1DL 或2DL 偷跳时，合3DL 保证正常供电。为防止PT 断线时备自投误动，取线路电流作为母线失压的闭锁判据。进线恢复正常(有电) 后, 先分母联断路器后, 再合进线断路器，恢复正常供电方式。
变压器保护动作，闭锁本备投。
三、母线TV 断线或失压告警判据 a 、 负序电压大于8V ；
b 、一相或两相线电压小于有压值70V ； c 、 三相线电压均小于有压值70V 且进线有流； 教学展示：1、达开电站厂用电备自投
2、达开电站厂用电接线系统图
第二节 水电站绝缘监测装置
一、交流绝缘监测装置的作用
接地方式：中性点直接接地、中性点不直接接地。中性点直接接地称为大电流接地系统，中性点不直接接地称为小电流接地系统。
1、中性点非直接接地系统单相接地的特点
相间电压特点：相间电压仍然对称，对用户没有影响，一般情况可继续运行
=E -E U
kC
C
A
E
.
A
＋E B ＋
.
E
.
C
=0
∴E
.
B
＋E C =－
.
E
.
.
A
＋
U k 0
11 =(U kA +U kB +U kC ) =(
33
E
.
B
－
E
A
E
.
C
－
E
.
A
)
. . . . 11.
=(E B ＋E C －2E A ) =(-3E A ) =-E A
33
单相接地故障特点:
（1）故障相电压降低，非故障相电压升高；
（2）单相金属性接地时，故障相电压为零，非故障相电压升高为线电压值。 （3）零序分量电压，其三相方向相同，大小相等，所以开口间的零序序合成电压为零序分量电压的3倍。 教学演示：序分量
二、直流绝缘监测装置
当发生一点接地时，无短路电流流过，熔断器不会熔断，所以仍然继续运行，但当发生另一点接地时，有可能引起信号回路、控制回路、继电保护和自动装置误动、拒动、烧坏继电器接点和熔断保险。如下所示的控制回路中，当A 点发生接地后，B 点又发生接地时，则断路器跳闸线圈TQ 就有电流I D 流过，而引起误跳闸。因此，为了防止直流系统两点接地引起误跳闸或拒绝跳闸，必须装设连续工作且足够灵敏的绝缘监察装置。
两点接地引起误跳闸情况
第三节 水电站水轮发电机组及辅助设备自动控制
水轮发电机组额定运行及要求：
1、发电机的定子线圈温度＜105℃，铁芯温度
2、发电机转子线圈温度不得超过130℃。
3、发电机冷风温度不得超过+35℃，不得低于+20℃，并应以冷却器不结露为标准；热风温度不得超过+50℃；冷、热风温差应在20～25℃以内。
4、发电机各轴承正常温度在40～50℃之间，65℃发警告，70℃停机。润滑油入口温度应保持在30～40℃以内。
5、机组冷却水压应保持在0.1～0.2MPa 以内，冷却水进水温度≤28℃。
四、机组事故保护和故障信号系统
教学展示：机组自动控制电气原理图
五、（四）机组自动控制操作
1、机组启动前具备条件： （1）进水阀全开 （2）机组无事故
（3）制动无压（解除） （4）导水接力器锁锭拔出 （5）发电机开关处于分闸位置 （6）油、水、气系统正常. 3、发电机的备用条件 （1）机组处于完好状态。
（2）球阀开启状态，压油装置油压正常，操作油阀均打开。 （3）风闸落下，刹车气压正常。 （4）各动力电源给上。 （5）调速器处于备用状态。
（6）机旁盘在正常的投运状态，计算机监控系统投入。 （7）各轴承、空气冷却器、进出水阀开启。 （8）调速油压装置油压、油位正常。 4、正常操作步骤
要求：掌握填写手动开机、手动停机操作票
（1）手动开机
①接调度(值长) 命令手动开机, 并填写开机操作票。
②检查并满足开机条件, 将冷却系统, 球阀, 调速器, 励磁系统, 气系统, 同期系统改为现地操作, 将LCU 开关由“远控”切换至“现地”。
③开启进水阀至全开，检查排气阀关闭。 ④开启技术供水泵。
⑤切除接力器锁锭, 将调速器开至空载开度。 ⑥转速上升至额定转速的95%,合灭磁开关。
⑦灭磁开关处于合闸位置，PT 测速达95%，投入励磁，起励升压。 ⑧待电压, 频率升至额定时，投入同期系统。 ⑨符合并列条件，经准同期合出口开关。 ⑩出口开关合闸后，调整有功，无功负荷。 ⑾投入微机监控系统。
⑿全面检查, 报告值长。 （2）手动停机
①接调度(值长) 命令手动停机.
②将冷却系统、调速器、励磁系统、气系统改为现地操作， 将LCU 开关由“远控”切换至“现地”。
③减有功、无功负荷为零。 ④跳出口开关、灭磁开关。
⑤操作调速器手自动操作阀于手动位置，操作手动阀停机。 ⑥转速降至35%ne，投入制动系统。 ⑦机组转速为零时，退出制动系统。 ⑧退出冷却系统。 ⑨投入微机监控系统。 ⑩全面检查, 报告值长.
教学展示：机组自动控制开停机流程图
六、（二）事故处理案例
2、事故处理
水轮机事故直接作用于停机并关球阀，有：机组过速、轴承过热、油压事故。 3、故障处理
（3）轴承油位不正常.
处理：a 、检查油盆、油位是升高或降低。
b 、如油面降低，检查排油、取油样阀是否关严，油盆有无漏油，轴承温
度有无变化，及时加油至正常油位。
c 、如油面升高，检查油盆是否进水，油色是否正常，并监视油位上升情
况，以及轴承温度变化情况，及时向领导汇报（运行中严禁放油）。
d 、如油位正常，认真分析原因，作好必要的相应措施。 （4） 冷却水中断
现象：1、中控室发“冷却水中断”信号。
2、水压表指示为零、示流器无水通过。
处理：a 、密切监视各导轴承瓦温。
b 、若供水水源不足，应立即调整水压，若调整后的水压仍满足不了要求，
应启动备用供水泵供水，恢复冷却水压至正常。
c 、若系管路故障无法供水，应联系停机，通知维修人员处理。 d 、若系技术供水泵故障，无法处理，作好相应措施联系维修人员处理。 e 、若系信号回路故障，处理不了，联系维修人员处理。 （5）发电机温度过高
现象：1、发电机定子线圈、铁芯温度过高；
2、发电机冷、热风温度超过规定值；
处理：1、检查空冷器冷却水水压是否正常，进、出水阀是否全开；
2、检查测温装置指示及整定值有无错误； 3、与调度联系降低有、无功负荷。 （8）轴承温度升高
原因：a 、冷却水量减小，水压降低；
b 、油位降低或油质劣化； c 、机组振动、摆动增大； d 、冷却器堵塞，环境温度升高
处理：a 、与温度巡检仪测量值对比，判断轴承温度是否确已升高，如属误发信号通知维修人员处理，如轴承温度确已升高，根据温度上升速度，联系调度，适当调整负荷可适当减负荷。
b 、检查轴承油色、油位，冷却水流、水压是否正常。如果油位或油色不正常，应立即加油或更换新油；如果冷却水量减小，水压偏低或冷却水中断应立即增大冷却水量，恢复正常；如果是冷却器堵塞，应视情况停机处理。
c 、如果是机组振动、摆度增大引发瓦温升高，应迅速查明原因，当危及机组安全时，应立即停机处理。
d 、如温度仍继续上升，应联系调度，停机处理。 （13）水轮机振动.
现象：1、响声异常，机组振动、摆度增大，超过允许值。
2、轴承温度可能升高。
原因：1、转轮汽蚀破坏严重；
2、轴瓦间隙不均匀或有变化； 3、剪断销剪断；
4、转子或定子有匝间或相间短接现象； 5、安装时发电机空气间隙不均匀。
处理：a 、检查机组所带负荷是否在振动区或低负荷运行, 若是联系调度调整负荷避开以上两个区域。
b 、若属系统振荡所引起，应按发电机运规程有关规定处理。 c 、若属发电机转子回路故障或磁场不平衡所引起，申请停机处理。 d 、若判断为导水叶机构有异物，应缓慢调整导叶开度，若不能消除振动，
申请停机。
e 、若是剪断销剪断，无法控制导叶，联系调度停机。 f 、检查尾水补气装置的工作情况是否正常；
g 、如振动强烈，危及机组安全运行时联系调度申请停机检查。
第四节 水电站辅助设备自动控制装置
一、（三）压缩空气系统的用途 a 、低压气系统： 1、机组制动用气。 2、大轴密封用气。
3、风动工具及检修清扫用气。 4、尾水补气。 二、辅助设备 （一）油压装置
1、当油系统压力降低时，工作油泵启动，当压力上升至停机压力时，工作油泵停机。
2、如工作油泵故障或压油罐压力下降至备用油泵启动压力时，备用油泵启
动并输出报警信号。当压力上升至停机压力时，备用油泵停机。
3、如果压力继续下降到事故低油压时，压力信号计发出事故低油压信号用于事故停机；
4、压力过高时，系统输出报警信号；紧急情况下可以操作动力屏上空气开关切断油泵动力电源。
（四）集水井排水装置
当集水井水位下降至工作水泵启动压力时，工作水泵启动，压力上升至停机压力时，水泵停止运转；如工作水泵故障或集水井水位下降至备用水泵启动压力时，备用水泵启动并输出报警信号。当集水井水位过高时，系统输出水位过高报警信号，同时作用于停机；紧急情况下可以操作动力屏上空气开关切断水泵动力电源。
三、 油、水、气系统的检查：
（1）油系统的管路、阀门应符合运行要求；
（2）水泵工作正常，无异常现象，各管路、阀门应在相应位置； （3）气系统工作正常，气压正常，各管路、阀门无异常现象。 教学展示：机组自动控制机械液压系统图
第五节 水电站计算机监控系统
教学展示：达开电站计算机监控系统结构及配置图 附：计算机监控系统培训幻灯片