[实用新型]基于PLC的水机保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于PLC的水机保护装置。

背景技术

水电厂水机保护作为水轮发电机组常规保护手段，当发生下列事故时将触发水机保护动作：机组油压装置事故低油压；轴承温度高于设定值；机组过速；关机过程中剪断销间断；电站规定的其他停机条件（例如重瓦斯等）。

对于机组过速，一般有以下三种过速保护功能：115%nr+主配压阀拒动(主配压阀发卡)过速保护；140%nr电气过速保护；160%nr机械过速保护。

上述事故一项或多项事故触发，要求快速启动常规水机保护，直接作用于跳机组出口断路器、机组调速器关闭导水叶和励磁系统跳灭磁开关；根据不同的事故信号还可以决定是否落下快速闸门，以防止事故扩大，避免造成更大的损失。

水机保护是水轮发电机组发生事故后，作为主控制回路水机保护的后备手段。常规的水机保护回路是采用继电逻辑，即单纯采用继电器实现，逻辑判断是利用继电回路来实现，相互串联，保护功能之间进行逻辑闭锁。由于水机保护的性能依赖于继电器逻辑回路来保证，有如下几点弊端：1）结点不可靠，造成保护误动作；2）结点粘连，造成保护不能动作；3）且不能实现数据的存储，不能实现事故追溯；4）厂用电消失或主保护回路故障时，该回路不能可靠动作，会扩大事故范围，造成更大的损失。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种基于PLC的水机保护装置。

本实用新型的技术方案是：一种基于PLC的水机保护装置，包括主PLC、控制器和IO模块，所述IO模块包括开关量输入模块和开关量输出模块，其中：主PLC与控制器通讯连接，控制器分别与开关量输入模块和开关量输出模块连接。

所述控制器包括以太网接口、232接口、485接口和编程口。

所述控制器具有双电源。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：不仅能完成水机保护功能，具备数据存储和处理功能，而且能主动侦测主PLC的运行状态，判断信号状态，当故障发生时实时实现保护功能。本实用新型提供了一种安全可靠，功能实用的水机保护装置，完全替代传统意义上的纯继电器逻辑水机保护，与电厂其他控制系统之间进行数据互通与共享，发生事故后可以通过事故信号及与之相关的模拟量信号的变化情况，查找原因，实现事故分析与判断。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于PLC的水机保护装置，包括：主PLC、控制器和IO模块，所述IO模块包括开关量输入模块和开关量输出模块，主PLC与控制器通讯连接，控制器分别与开关量输入模块和开关量输出模块连接。其中：

所述控制器包括以太网接口1、232接口2、485接口3、编程口4和双电源5，支持嵌入式或高级语言编程；控制器具有IO状态及模块状态侦测功能。

所述开关量输入模块用于接收采集装置采集于水电厂生产现场的水机保护用动作信号，包括转速信号、发电机各导轴承温度、压力油罐油压、停机过程剪断销信号、电气事故信号、主PLC的运行状态信号（心跳信号）等；

当采集于水电厂生产现场的水机保护用动作信号达到水机保护装置中事先设定的动作限值、需触发事故保护动作时，控制器立即通过开关量输出模块触发水机保护动作出口继电器，分别作用于调速关机、跳励磁装置的灭磁开关、开球阀或快速闸门，防止事故扩大。

主PLC用于接收并实时记录采集于水电厂生产现场的水机保护用动作信号的模拟量信号，可作用于事故判断与分析，查找事故原因。

本实用新型的工作原理是：

1）水机保护装置采用智能控制器作为核心设备，继电器控制回路作为水机保护的信息处理与执行环节。

2）将[事故条件]根据外部信号类型采用继电器进行结点扩展，然后分别输入到主PLC及水机保护装置中。

3）水机保护装置实时监测主PLC的运行状态，当主PLC发生电源故障、通讯中断、无法正常运行等情况时，水机保护装置将触发报警信号。

4）保护动作后，水机保护装置及主PLC均存储事故触发信号，同时在主PLC中记录与该保护动作相关模拟量值，作事故追溯与分析判断。

5）水机保护装置不直接采集与水机保护事故信号相关的模拟量，而是与主PLC进行数据通信和数据存储，当主PLC发生故障同时发生事故，亦可采录事故信号相关的模拟量，以便事故分析。