[实用新型]一种水电厂水力机械保护装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水电厂热工保护技术领域，具体涉及一种水电厂水力机械保护装置。

背景技术

目前，大多数水电厂水力机械保护由常规继电器回路保护部分和PLC程序保护部分构成，两种方式可以独立发挥作用；常规继电器回路保护部分主要由与现场水力机械保护信号检测传感器连接的继电器及其电路回路构成，电路回路的输出端与现场水力机械保护执行机构(例如与发电机组连接的执行机构)连接，当遇到故障时，通过常规继电器回路动作，启动事故停机流程，驱动相应执行机构，实现对水力机械(例如发电机组)的保护；PLC程序保护部分为PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器，主要由开关量输入模块、开关量输出模块等组成，当监测到有故障时，通过PLC控制启动事故停机流程，通过PLC开关量输出接口驱动现场水力机械保护执行机构(例如与发电机组连接的执行机构)，实现对水力机械(例如发电机组)的保护。以高温条件下对发电机组保护为例，采用继电器回路保护部分工作过程为当温度超过设定温度时，温度保护信号源条件满足设定要求，常规继电器回路动作，启动事故停机流程，驱动关闭发电机组的执行机构，实现对发电机组的保护；采用PLC程序保护部分工作过程为当温度超过设定温度时，温度保护信号源条件满足设定要求，启动事故停机流程，PLC开关量输出模块驱动关闭发电机组的执行机构，实现对发电机组的保护。

常规继电器回路保护部分接线复杂，电路回路一旦构成，若想再修改电路比较困难，不仅需要增加或者减少继电器，同时还要修改继电器接线，改变电路回路结构，维修成本较高，且无法实现对对继电器回路的灵活调整。

此外，由于继电器回路保护部分不能保存执行信号，无法与PLC程序保护部分实现数据共享。

实用新型内容

针对目前水电厂水力机械保护中继电器回路存在的接线复杂、维修不方便等问题，本实用新型提供了一种新型的水电厂水力机械保护装置，通过设置两套并行的PLC实现程序保护，既节省了工作量，又便于灵活修改。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种水电厂水力机械保护装置，该装置由两个PLC可编程逻辑控制器构成，每个PLC可编程逻辑控制器均设置有CPU、电源模块、开关量输出模块和监测量输入模块，其中CPU分别与开关量输出模块和监测量输入模块连接，用于实现对各个模块的控制；电源模块分别与CPU、开关量输出模块和监测量输入模块连接，用于为CPU和各个模块提供电源；开关量输出模块与现场水力机械保护执行机构连接，用于按照事故停机流程驱动执行机构；监测量输入模块与现场水力机械保护信号检测传感器连接，用于接收监测对象的实时信号数据；两个PLC可编程逻辑控制器之间通过通讯模块实现通信。

上述水电长水力机械保护装置，两个PLC可编程逻辑控制器中任一一个的监测量输入模块对检测传感器进行实时监测，并将监测结果发送给相应的CPU。当监测结果超出设定值时，CPU向开关量输出模块发送事故停机命令，开关量输出模块控制与之连接的执行机构启动事故停机流程；同时，由于两个PLC可编程逻辑控制器之间通过通讯模块实现通信，两者可以将各自保存的执行信号数据相互共享，当任意一套PLC采集信号失效时，可以采集另外一套PLC保存的数据。现场水力机械保护执行机构包括水轮发电机组调速器紧急停机电磁阀、水轮发电机组调速器事故配压阀、水轮发电机组快速闸门、水轮发电机组发电机出口断路器和水轮发电机组灭磁开关等。

上述水电厂水力机械保护装置，所述监测量输入模块包括开关量输入子模块和模拟量输入子模块；所述开关量输入子模块与现场水力机械保护信号检测传感器连接，用于采集检测传感器的开关信号，并将其发送给CPU；所述模拟量输入子模块与现场水力机械保护信号传感器连接，用于采集检测传感器的模拟量信号，并将其发送给CPU。开关量输入子模块和模拟量输入子模块获得的数据均可以作为水电厂是否有故障发生的判断条件，只要其中监测的任何一个量满足故障判断要求，CPU即控制开关量输出模块驱动现场水力机械保护执行机构。与开关量输入子模块连接的检测传感器包括水轮发电机组转速传感器、水轮发电机调速器压力油罐压力传感器、水轮发电机组主轴密封水流量传感器等。模拟量输入模块模拟量输入子模块包括温度量输入子模块、压力输入量子模块、流量输入子模块和位移输入模块等，相应的与模拟量输入模块连接的检测传感器包括水轮发电机轴瓦测温电阻、水轮发电机调速器压力油罐压力传感器、水轮发电机调速器压力油罐位移传感器、水轮发电机组主轴密封水流量传感器和水轮发电机组主轴密封水压力传感器等。