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【摘要】小江电站在增效扩容改造中进行了微机监控自动化改造，以微机监控为主，常规操作为辅。本文较为详细地阐述了小江电站微机监控的要求、功能及主要特点。
【关键词】小江电站；微机监控系统；应用
1、基本情况
小江电站位于合浦水库工程管理局小江水库左岸4号副坝，为坝后式电站，利用小江水库灌溉用水发电，1981年建成投产，原装机容量3×800kw，2012年争取到中央财政资金实施增效扩容改造后，电站装机扩大到3×1000kW，年平均发电量由原来760×104kWh增加到955×104kWh，增加了195×104kWh；1#、2#、3#发电机与1#、2#主变接成扩大单元接线，发电机出口电压6.3KV，主变型号分别为S11-2500/35、S11-1250/35，35KV出线一回，通过28公里长的线路送入合浦县公馆变电站35KV母线并网运行。技改后电站采用了微机监控系统。
2、微机监控系统配置的要求与组成
2.1对微机监控系统的要求
为适应电网及水电发展的需要，电站技改目标是：按“无人值班（少人值守）”的原则，采用以微机监控系统为基础的全厂集中监控，本站微机监控系统采用全分布开放式的系统结构，分为电站控制级和现地控制单元级两级。
本结构单元级由按控制对象分布的若干LCU组成，收集生产过程中的信息，并执行对生产过程的控制。机组控制用的LCU以可编程控制器及数据采集单元构成，能独立完成数据采集和处理、事故检测报警、控制调节等功能，实用性好，响应速度快和可靠性高。
主控级为两台工业控制计算机，互为热备用，完成对全厂的安全监控、事故处理及人机联系等功能。
2.2小江电站计算机监控系统构成：
本站计算机监控系统采用全分布开放式的结构，主要由运行MTC50型实时监控软件的上位机、公用LCU、发电机保护测控单元、主变保护测控单元、线路保护测控单元、励磁屏、测温制动屏、现地控制单元（LCU）、微机调速器、直流电源屏等组成。
2.2.1电站控制级（主控层）
——是全站实时管理及控制核心，由两台运行MTC5.0监控自动化软件的戴尔工业计算机（WINDOWS NT操作系统）和相关设备（打印机、UPS等）组成，主要完成全站运行状态及运行数据采集、数据处理、数据记录、人机对话、全站设备自动控制及调节等任务。该系统的特点是用户接口支持多窗口操作，有良好的图形用户界面。监控系统具有完善的系统自检、诊断和自恢复功能。
2.2.2现地控制单元（LCU）的组成
——配置有4套LCU，对各设备单元进行单元监测、保护和控制。分别为每台机组各一套LCU，布置在发电机层机组旁现地；升压站、6.3KV开关柜、全厂公用设备共用一套LCU，布置在中控室，主要功能为接收由各直接控制单元传来的的运行状态及运行数据，经初步处理后传送至主控层；接收并执行由主控级、现地LCU或中控室运行人员通过微机发来的各种指令，实现对所属设备的自动控制和调节。各个LCU都带有触控液晶显示屏作为现地人机联系手段，并且各个现地LCU都能够脱离微机监控系统独立工作。同时也能通过常规回路实现机组手动操作，与WTQ-3A型微机自动同期并列装置、PWL-4A微机励磁调节器、YWT-1800微机调速器共同实现机组的开机、并网、解列、停机控制和功率调节。
小江电站配备3台TDS-4338-27型数字转速信号测控装置，3台WP-80型智能温度巡检仪，3台JDX-3型智能剪断销测控装置。
2.2.3智能设备的构成
小江电站智能设备由YWT-1800型微机调速器、PWL-4A型微机自并激励磁系统、ZW7-40.5型户外高压真空断路器、KYN28-10型户内封闭式高压开关柜、HZ-RE型微机消谐装置、GGD2型低压配电屏、低压控制柜等组成。
3、微机监控系统的特点与功能
3.1控制
采用微机自动化控制系统为主，人工常规控制为辅的控制模式。在中控室集中操作，集中监视。通过主控计算机操作完成机组、主变、输电线路、开关及主要辅助设备的控制、操作，实现对各机电设备的运行参数进行监视及运行状态的调整。不同监控层的设备也相对独立，局部故障不影响整个系统的工作；现地控制单元在监控系统因故退出后依然能够对机组进行控制操作。
3.2机组、主变、线路保护单元
发电机组、主变、线路保护由11套DMP300C型电站综合自动化装置组成。各保护功能相对独立，上位机或通信故障不影响保护装置的正常运行。
3.2.1电气保护
能完成设计要求的全部保护。机组主保护有差动速断、失磁，均动作于跳闸灭磁停机；机组后备保护有：带电流记忆的低压过流、过电压保护动作于跳闸灭磁停机；技术供水中断、转子一点接地、过负荷、定子线圈及轴承温度升高作用于发报警信号；定子线圈及轴承温度过高保护动作跳闸灭磁停机；主变保护有差动速断保护，主变后备保护有复合电压启动过电流和过电压动作于跳闸；重瓦斯动作于跳闸；轻瓦斯、过负荷作用于信号；输电线路保护有方向电流速断保护、过电流保护动作于跳闸；线路单相接地发报警信号。
3.2.2水轮机保护
能完成设计要求的全部保护。机组转速过低或過高、轴瓦温度过高、油压过低和水机事故时保护动作跳闸灭磁停机；油压降低、剪断销剪断、油温升高、刹车气压降低保护动作发报警信号。
3.2.3主控计算机的主要功能
①运行人员可通过鼠标或键盘进行自动开机、并网、停机操作。②实时显示电气主结线、主要运行参数和运行工况流程。③负荷调节：按供电公司调度的要求进行有功、无功的调节。④同期操作：与WTQ-3A型微机自动并列同期装置并网。⑤可在主控计算机上进行真空断路器的合闸、跳闸操作。⑥可在主控计算机上对其他附属设备进行操作控制。⑦监控系统自动周期性地实时采集电站主要电气量、非电气量及有关参数，包括状态量、模拟量、温度量、报警量和电度量等，并对采集的数据进行处理计算、储存应用。自动生成运行日志报表存档，对保护动作、超限参量发出相应报警音响信号。⑧故障、事故、保护动作开关量、附属设备开关量等事件发生的时间进行顺序记录存档，供事后检查与事故分析。⑨自动统计主要设备运行小时数、保护动作次数、事故和故障次数，建立设备运行档案，储存继电保护整定值，提供运行和操作指导。
4、应用效果
运行人员由原来的40人减少到15人，劳动强度减轻了，简化了操作过程，只需在主控计算机上操作即可完成，继电保护选择性、灵敏度高，同时还缩短了故障排除时间，不仅降低了电站运行成本，也提高了电站的经济效益，提高了职工工资福利待遇。
5、结束语
MTC50微机监控系统在小江电站投入运行两年多时间以来，进一步提高了小江电站设备的安全运行、自动化水平，提高了电力系统的稳定性，保证了供电质量等。保证了电站安全、优质、经济运行。
同时微机监控系统对电站的管理、运行、检修人员的技术水平提出了更高要求，这就得要电站尽快培养出技术合格，能及时解决问题的各类人才。
作者简介
王龙（1970.10-）工程师，主要从事水电站管理、技术、电气检修等工作.
【关键词】小江电站；微机监控系统；应用
1、基本情况
小江电站位于合浦水库工程管理局小江水库左岸4号副坝，为坝后式电站，利用小江水库灌溉用水发电，1981年建成投产，原装机容量3×800kw，2012年争取到中央财政资金实施增效扩容改造后，电站装机扩大到3×1000kW，年平均发电量由原来760×104kWh增加到955×104kWh，增加了195×104kWh；1#、2#、3#发电机与1#、2#主变接成扩大单元接线，发电机出口电压6.3KV，主变型号分别为S11-2500/35、S11-1250/35，35KV出线一回，通过28公里长的线路送入合浦县公馆变电站35KV母线并网运行。技改后电站采用了微机监控系统。
2、微机监控系统配置的要求与组成
2.1对微机监控系统的要求
为适应电网及水电发展的需要，电站技改目标是：按“无人值班（少人值守）”的原则，采用以微机监控系统为基础的全厂集中监控，本站微机监控系统采用全分布开放式的系统结构，分为电站控制级和现地控制单元级两级。
本结构单元级由按控制对象分布的若干LCU组成，收集生产过程中的信息，并执行对生产过程的控制。机组控制用的LCU以可编程控制器及数据采集单元构成，能独立完成数据采集和处理、事故检测报警、控制调节等功能，实用性好，响应速度快和可靠性高。
主控级为两台工业控制计算机，互为热备用，完成对全厂的安全监控、事故处理及人机联系等功能。
2.2小江电站计算机监控系统构成：
本站计算机监控系统采用全分布开放式的结构，主要由运行MTC50型实时监控软件的上位机、公用LCU、发电机保护测控单元、主变保护测控单元、线路保护测控单元、励磁屏、测温制动屏、现地控制单元（LCU）、微机调速器、直流电源屏等组成。
2.2.1电站控制级（主控层）
——是全站实时管理及控制核心，由两台运行MTC5.0监控自动化软件的戴尔工业计算机（WINDOWS NT操作系统）和相关设备（打印机、UPS等）组成，主要完成全站运行状态及运行数据采集、数据处理、数据记录、人机对话、全站设备自动控制及调节等任务。该系统的特点是用户接口支持多窗口操作，有良好的图形用户界面。监控系统具有完善的系统自检、诊断和自恢复功能。
2.2.2现地控制单元（LCU）的组成
——配置有4套LCU，对各设备单元进行单元监测、保护和控制。分别为每台机组各一套LCU，布置在发电机层机组旁现地；升压站、6.3KV开关柜、全厂公用设备共用一套LCU，布置在中控室，主要功能为接收由各直接控制单元传来的的运行状态及运行数据，经初步处理后传送至主控层；接收并执行由主控级、现地LCU或中控室运行人员通过微机发来的各种指令，实现对所属设备的自动控制和调节。各个LCU都带有触控液晶显示屏作为现地人机联系手段，并且各个现地LCU都能够脱离微机监控系统独立工作。同时也能通过常规回路实现机组手动操作，与WTQ-3A型微机自动同期并列装置、PWL-4A微机励磁调节器、YWT-1800微机调速器共同实现机组的开机、并网、解列、停机控制和功率调节。
小江电站配备3台TDS-4338-27型数字转速信号测控装置，3台WP-80型智能温度巡检仪，3台JDX-3型智能剪断销测控装置。
2.2.3智能设备的构成
小江电站智能设备由YWT-1800型微机调速器、PWL-4A型微机自并激励磁系统、ZW7-40.5型户外高压真空断路器、KYN28-10型户内封闭式高压开关柜、HZ-RE型微机消谐装置、GGD2型低压配电屏、低压控制柜等组成。
3、微机监控系统的特点与功能
3.1控制
采用微机自动化控制系统为主，人工常规控制为辅的控制模式。在中控室集中操作，集中监视。通过主控计算机操作完成机组、主变、输电线路、开关及主要辅助设备的控制、操作，实现对各机电设备的运行参数进行监视及运行状态的调整。不同监控层的设备也相对独立，局部故障不影响整个系统的工作；现地控制单元在监控系统因故退出后依然能够对机组进行控制操作。
3.2机组、主变、线路保护单元
发电机组、主变、线路保护由11套DMP300C型电站综合自动化装置组成。各保护功能相对独立，上位机或通信故障不影响保护装置的正常运行。
3.2.1电气保护
能完成设计要求的全部保护。机组主保护有差动速断、失磁，均动作于跳闸灭磁停机；机组后备保护有：带电流记忆的低压过流、过电压保护动作于跳闸灭磁停机；技术供水中断、转子一点接地、过负荷、定子线圈及轴承温度升高作用于发报警信号；定子线圈及轴承温度过高保护动作跳闸灭磁停机；主变保护有差动速断保护，主变后备保护有复合电压启动过电流和过电压动作于跳闸；重瓦斯动作于跳闸；轻瓦斯、过负荷作用于信号；输电线路保护有方向电流速断保护、过电流保护动作于跳闸；线路单相接地发报警信号。
3.2.2水轮机保护
能完成设计要求的全部保护。机组转速过低或過高、轴瓦温度过高、油压过低和水机事故时保护动作跳闸灭磁停机；油压降低、剪断销剪断、油温升高、刹车气压降低保护动作发报警信号。
3.2.3主控计算机的主要功能
①运行人员可通过鼠标或键盘进行自动开机、并网、停机操作。②实时显示电气主结线、主要运行参数和运行工况流程。③负荷调节：按供电公司调度的要求进行有功、无功的调节。④同期操作：与WTQ-3A型微机自动并列同期装置并网。⑤可在主控计算机上进行真空断路器的合闸、跳闸操作。⑥可在主控计算机上对其他附属设备进行操作控制。⑦监控系统自动周期性地实时采集电站主要电气量、非电气量及有关参数，包括状态量、模拟量、温度量、报警量和电度量等，并对采集的数据进行处理计算、储存应用。自动生成运行日志报表存档，对保护动作、超限参量发出相应报警音响信号。⑧故障、事故、保护动作开关量、附属设备开关量等事件发生的时间进行顺序记录存档，供事后检查与事故分析。⑨自动统计主要设备运行小时数、保护动作次数、事故和故障次数，建立设备运行档案，储存继电保护整定值，提供运行和操作指导。
4、应用效果
运行人员由原来的40人减少到15人，劳动强度减轻了，简化了操作过程，只需在主控计算机上操作即可完成，继电保护选择性、灵敏度高，同时还缩短了故障排除时间，不仅降低了电站运行成本，也提高了电站的经济效益，提高了职工工资福利待遇。
5、结束语
MTC50微机监控系统在小江电站投入运行两年多时间以来，进一步提高了小江电站设备的安全运行、自动化水平，提高了电力系统的稳定性，保证了供电质量等。保证了电站安全、优质、经济运行。
同时微机监控系统对电站的管理、运行、检修人员的技术水平提出了更高要求，这就得要电站尽快培养出技术合格，能及时解决问题的各类人才。
作者简介
王龙（1970.10-）工程师，主要从事水电站管理、技术、电气检修等工作.