湖北黄龙滩水力发电厂油压装置控制系统简介及问题分析

刘朝贵

（湖北省电力公司黄龙滩水力发电厂，湖北 十堰 442000）

湖北黄龙滩水力发电厂油压装置控制系统简介及问题分析

刘朝贵

（湖北省电力公司黄龙滩水力发电厂，湖北 十堰 442000）

本文以湖北黄龙滩水力发电厂油压装置控制系统为研究案例，介绍了电气控制系统的构成，对其动作流程进行解析，分析了设备在运行中存在的问题，并提出了解决对策及改进建议。

油压装置；星三角转换；延时；PLC；软启动器

一、电气控制系统简介

电气主回路：油压装置主回路采用传统的Y—Δ转换及降压起动方式，三相电机功率为37kW。控制系统：采用可编程控制器为核心，配置扩展I/O接口，人机界面采用profibus串口通讯，以压力、液位等自动化元器件为反馈环节构成完整的闭环控制系统。控制方式：自动运行、手动运行、主备/切换，动作流程包括手/自动打油、补气，双机切换、双机协作、运行超时判断等。

二、动作流程简介

1 油泵自动打压过程

PLC检测到压油槽油压下降至主泵启动值时，打开卸荷阀，空载启动主泵电机进入星形运行，延时6s进入三角形运行，10s后关闭卸荷阀，电机加载运行，油泵开始打油，当PLC检测到压油槽油压上升至额定值时，打开卸荷阀卸荷，空载后发停泵令油泵停止运行，打压流程结束。

2 双机协作动作过程

主油泵启动打压过程中油压继续下降至备用泵启动值时，PLC开出动作备用泵启动打油，此时双机协作，PLC检测到压油槽油压上升至额定值时，卸荷停泵，打压流程结束。如果PLC检测到主泵运行中出现故障，启动备用泵运行，直至压油槽油压上升至额定值时卸荷停泵。

3 自动补气过程

PLC检测到压油槽油位出现一次过高信号时，会闭锁油泵打油流程，PLC接收到下一个压油槽压力下降至补气阀动作值时，自动打开压油槽补气阀补气，压油槽压力上升至额定压力值时，自动关闭补气阀，补气流程结束。PLC检测到压油槽油位出现一次过低信号，闭锁自动补气流程，PLC接收到下一个压油槽压力下降至主泵动作值时，进入油泵打油流程。

三、设备在运行中存在的问题及分析

1 动力回路故障分析

星三角转换配合问题分析：原电气主回路星形运行是利用三角形主接触器KM2辅助常闭触头来实现，电机星形启动运行延时时间到后，三角形主接触器KM2励磁，KM2主触头闭合，辅助常闭触头断开，使电机转入三角形运行。电气设备频繁运行后，KM2辅助常闭触头机械疲劳，机构在线圈失磁复归时不够利索，造成在接触器主触头返回时拉弧严重，弧光未完全熄灭，此时三角形接触器先接通主回路，形成弧光短路。主回路接触器频繁切换动作，长时间运行会使主触头接触电阻增大，引起触头拉弧、发热甚至粘连等故障。

为此，应对主回路进行改进，将星形和三角形接触器采用两个独立接触器控制。

2 控制回路运行分析

根据Y—Δ转换方式及油泵空载启动要求，油泵卸荷阀加载延时时间T1应大于Y—Δ转换延时时间T2，即T1>T2。油泵卸荷阀加载延时时间在PLC内设为10s，Y—Δ转换时间是由油泵主回路接触器所附带机械延时时间继电器决定，定为6s。油泵主回路接触器长期动作导致机械延时时间继电器受到震动或发生故障，使时间整定值偏移或拒动，一旦转换时间大于卸荷阀加载延时时间，会使Y—Δ转换未完成油泵电机转速未达到额定而卸荷阀先动作使电机加载，造成电机瞬间过载过流，导致过载继电器动作或主回路空开跳闸。

四、提出解决对策及改进建议

1 加强管理，提升设备运行维护水平

定期检查油泵动作流程是否正确，检查油泵电机主回路接触器主触头是否良好，如有电弧烧伤应及时处理触头或更换接触器，检查机械油路是否有堵塞，定期切换过滤装置更换滤芯，确保设备安全运行。

2 完善控制系统，提高设备运行可靠性

图1

图2

因机械延时时间继电器在运行中存在不稳定因素，如果时间配合出错将导致油泵电机带载启动，损坏设备。可用PLC内部软时间继电器延时来取代机械延时时间继电器，PLC内部软时间继电器计时可靠、稳定，可有效避免上述问题。改进后的PLC梯形图、Y—Δ启动与卸荷阀动作时序图分别如图1、图2所示：

3 改进Y—Δ转换系统功率执行单元，实现电机启动过程平稳过渡，提高厂用电供电质量和利用率。

油压装置系统油泵电机额定功率为37kW，启动瞬间电流较大，而Y—Δ降压启动方式不能满足较大功率电机频繁启动运行方式的需求，因此将Y—Δ启动单元更换为技术成熟可靠软启动器作为电机的功率执行环节，以提高设备可靠性，节约电能，提高厂用电供电质量和利用率。

[1]巫莉.电气控制与PLC应用[M].北京：中国电力出版社，2008.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.101