55409小型水力发电站自动化设计规定 标准 SL 229-2000.pdf
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1、中 华 人 民 共 和 国 行 业 标 准 小型水力发电站自动化设计规定 S p e c if ic a t io n o n a t o m a t io n d e s ig n o f s ma l l h y d r o p o w e r s t a t i o n S L 2 2 9 - 2 0 0 0 主编单位 :福建省水利水电勘测设计研究院 批准部门:中华人民共和国水利部 施行 日 期 :2 0 0 0 年 7 月 1日 5 6 0 农 村 水 电 与 电 气 化 卷设 计 中华人 民共和 国水利部 关于批准发布 小型水力发电站 自动化 设计规定S L 2 2 9 -2 0 0
2、 0的通知 水国科 2 0 0 0 2 2 4 号 部直属各单位, 各省、自治区、直辖市、计划单列市水利 ( 水电)厅 ( 局) , 新疆生产建设 兵团水利局: 根据部水利水电技术标准制定、修订计划,由水利部水利水电规划设计总院主持,以 福建省水利水电勘测设计研究院为主编单位修订的 小型水力发电站自动化设计规定 , 经 审查批准为水利行业标准,并予以发布。标准的名称和编号为: 小型水力发电站自动化设计规定 S L 2 2 9 -2 0 0 0 。本标准实施后取代 小型水力发电 站 自动化设计规定S D J 3 3 7 -8 9 , 本标准自2 0 0 。 年 7 月 1日 起实施。在实施过程中
3、, 请各单位注意总结经验, 如有问题 请 函告主持部门 ,并 由其负责解释 。 标准文本由中国水利水 电出版社 出版发行 - 0 0 0 年 六 月 十 四 日 S L 2 2 9 -2 0 0 05 61 月9胃 根据水利部 1 9 9 7 年对水利水电勘测设计技术标准修订工作的安排, 由水利部水利水电 规划设计总院委托福建省水利水电勘测设计研究院负责对 S D J 3 3 7 -8 9 小型水力发电站自 动化设计规定进行修订工作 S L 2 2 9 -2 0 0 0 小型水力发电站自动化设计规定主要包括以下内容: 总则; 水电站控制方式; 机组及辅助设备自动化; 励磁系统 ; 检测和信号
4、; 安全 自动装置 ; 控制屏( 台)的选择 。 对 S D J 3 3 7 -8 9 进行修改的主要部分,包括以下几个方面: 增加励磁系统章节; 增 加水 电站控制方式新规定 ; 增加电制动、弹性金属塑料瓦,微机监测和计算机监控等新技术条文; 对原章节的部分技术条文进行删改和补充; 对章、节 、条的编号和编排格式进行修改 。 本 规定解释单 位:水利部水利水电规划设计总院 本 规定编写单 位:福建省水利水电勘测设计研究院 本规定主要起草人:杨仁泉吴健许秋生 56 2 农 村 水 电 与 电 气 化 卷 设 计 目次 1总则 5 6 3 2 水电站控制方式 。 。 。 , 5 6 3 3 机组
5、及辅助设备自动化 。 5 6 4 4励磁系统 。 。 。 一5 6 7 5 检测和信号 5 6 8 6 安全自动装置 。 5 7 0 7 控制屏 ( 台)的选择 。 。 5 7 1 本标准的用 词和用语 说明 5 7 2 条 文说 明 5 7 3 S L 2 2 9 - 2 0 0 056 3 1 总则 1 . 0 . 1 S L 2 2 9 -2 0 0 0 小型水力发电站自动化设计规定是在调查和总结我国小型水力发 电站 ( 以下简称水电站)自动化运行经验的基础上,根据近年来的科学进步,新技术、新 产品的产生和发展需要修定的。 1 . 0 . 2 S L2 2 9 - 2 0 0 0适 用于
6、水电站总装机容量为 5 0 MW 及以下 ,电压等级 为 1 1 o k V 及以 下的新建水电站。扩建、改建工程和单机容量在 1 MW 以下的新建水电站可参照执行。 1 . 0 . 3 水电站自动化设计应满足水电站安全发电、 保证电能质量和经济运行, 同时要以减 少运行人员 和改 善劳动条 件为原则。 1 . 0 . 4 水电站自动化系统设计应可靠、 技术先进。 选用的自动化元件应是结构合理、 灵敏 度高、性能稳定、运行维护方便、能满足安全运行要求的产品。新技术和新产品须经鉴定 后方 可采用 口 1 . 0 . 5 小型水力发电站自动化设计, 除应符合S L 2 2 9 -2 0 0 0 外
7、, 尚应符合国家现行的有关 标准 的规定 。 2 水 电 站 控 制 方 式 2 . 0 . 1 水电站自动化设计可根据电站特点、 运行方式和电力系统对水电站自动化要求等因 素选用以下控制方式: 1 分散值班控制方式; 2少人值班控制方式 ; 3 无人值班 ( 少人值守)控制方式。 2 . 0 . 2 分散值班控制方式应能完成如下功能: 1 在开机条件具备的情况下, 能由一个指令实现机组自动开机和正常停机, 事故时能 自动停机; 2 机组主要运行参数 ( 如电压、频率)可由自动调节器进行调整; 3 运行工况采用仪表盘监视; 4自动控制可 由机 电式逻辑 电路实现。 2 . 0 . 3 少人值班
8、控制方式应能完成如下功能: 1 中央集中控制室能以一个指令完成机组开机、并网或停机, 发电、调相工况顺序自 动转换,事故时应能自动停机; 2 运行工况集中监视,实现对全厂的重要运行参数自动巡回检测和登录; 3自动调整机组有功功率 和无功 功率; 56 4 农 村 水 电 与 电 气 化 巷设 计 4 5 装置 2 . 0 . 4 机组附属设备、全厂辅助设备应自动控制; 自动 控制可 由可 编程控 制器或 机 电式 逻辑 电路 实现 ,巡 回检测 宜选用 微机监 测 无人值班 ( 少人值守)控制方式应能实现如下的功能: 符合 2 . 0 . 3条的全部功能要求; 根据 电力 系统要求 , 由调度
9、 所或集中控制点实现对水 电站 主要设备 的控制和机组运 行参数的调整,需要时实现电站的自动经济运行; 3 能适应远动化的要求; 4自动控制宜配置可靠的计算机监控 系统来 实现。 3 机组及辅助设备 自动化 3 . 1 水轮发电机组自动化 3 . 1 . 1 水轮发电机组的自动控制设计应考虑机组不同型式和结构、 调速器型式、自动化元 件配置、配套附属设备和运行方式等因素。 3 . 1 . 2 机组自动控制基本要求: 1 以一个指令完成机组的开机或停机; 2根据系统要求 ,以一个指令完成发 电转调相或进行相反操作 ; 3开机过程 中,应能进行 相反 的操 作; 4 机组内部事故应动作事故停机或同
10、时关闭进水阀 ( 或快速闸门) ;外部事故可动作 空载运行或事故停机; 5 事故停机引出继电器自保持回路应由手动解除; 6 水电站的发电机层应设紧急停机按钮或事故停机按钮。 3 . 1 . 3 无人值班( 少人值守) 的水电站影响机组设备安全的故障信号可经延时后动作停机。 3 . 1 . 4 油系统的下列装置应装设油位信号器: 1 调速器和进水阀压油装置的油罐; 2 推力轴承和导轴承的油槽; 3重力 油箱和漏油箱 3 . 1 . 5 发电机轴承润滑油系统自动控制应满足下列要求: 1 采用内循环冷却的机组, 冷却水应在开机的同时获得, 冷却水中断时应立即投人备 用水源 ; 2外循环冷却 的机组
11、,必须在开 机前获得润 滑油;润滑油 中断时,应 自动投人备 用 油源 ; 3 弹性金属塑料瓦的轴承润滑油系统,当其油槽油位降低时可发出信号。 3 . 1 . 6 采用水润滑的导轴承, 应在给出开机指令的同时投人润滑水, 当确认有水后, 才允 许起 动机组 ;应保证润滑水 的连续性 ,当润滑水 中断时 ,应立 即投人备用水 源,润滑水管 SL 2 2 9 - 2 0 0 0 si x. 上应装设反 映供 水状态的示流信号装置 3 . 1 . 7 水轮发电机组应在开机同时打开冷却水电磁液压阀或启动冷却水泵组, 机组冷却水 管总管 的排 水侧 应装设反映供水状态的示流信号装 置。 3 . 1 .
12、8 下列水轮发电机组的部位应装设温度监视装置: 1 推力轴承和导轴承 的轴 瓦和油; 2空气冷却器 的进风和 出风; 3发 电机定子线 圈及铁芯 。 3 . 1 . 9 轴流式水轮机顶盖排水,当设有两台排水泵时宜采用 自 动轮换工作制。 3 . 1 . 1 0 发电机组应装设机械制动装置,亦可同时装设电气制动装置。 3 . 1 . 1 1 机组机械制动装置在停机过程中, 当机组转速下降到3 5 %额定转速以下时应投人 制动装置,机组停止转动后解除制动。贯流式机组停机后,若无停机锁锭装置,不宜解除 制动 3 . 1 . 1 2 机组采用电气制动装置时,可在机组转速下降到 6 0 额定转速左右时投
13、人电气 制 动, 待 机组转 速继续下 降到 1 0 %额 定转速 以下时 投入机 械制动装 置 ,机组 停转 后解 除 制动 。 3 . 1 . 1 3 推力轴承采用弹性金属塑料瓦的机组, 机械制动装置投人的转速允许低于2 0 %的 额定转速 。 3 . 1 . 1 4 冲击式机组,当机组转速下降到7 0 %额定转速左右时, 投人反喷嘴制动装置, 机 组停 止转动后解 除制动。 3 . 1 . 1 5 在停机过程中当导水叶剪断销剪断时,制动后不应解除制动。 3 . 1 . 1 6 具有高压油减载装置的机组, 停机过程机组转速下降到 9 0 0 0 额定转速时,投人高 压油减载装置,机械制动装
14、置投人的转速可降低到1 0 %额定转速 3 . 1 . 1 7 作调相运行的水轮发电机组,宜设调相压水装置 3 . 1 . 1 8 水轮发电机组应装设下列水力机械事故保护: 1 事故停机 同时关 进水 阀 ( 或快速闸门) : 1 )机组过速 ; 2 )事故停机过程剪断销剪断 2 事故停机: 1 )轴承温度过高; 2 )水轮机导轴承润滑水中断; 3 )重力油箱油位过低; 4 )油压装置油压过低。 3 . 1 . 1 9 水轮发电机组应装设下列水力机械故障保护: 1 轴承温度升高; 2 空气冷却器温度升高; 3 轴承油槽油位不正常; 4 机组冷却水中断; 5 油压装置油压降低; 5 6 6农 村
15、 水 电 与 电 气 化 卷 设 计 6 导水叶剪断销剪断; 7 集油槽油位不正常; 8 漏油箱油位过高; 9 重力油箱油位降低; 1 0 水轮机顶盖水位过高; 1 1 开、停机未完成; 1 2 备用冷却水、润滑水投人; 1 3 水力机械操作回路电源消失 3 . 1 . 2 0水力机械事故应先动作关 闭导 水叶, 在导水 叶关 至空载位置时跳开发电机断路器 , 并执行 正常停机程序 。 3 . 1 . 2 1 水轮发电机电气保护应按有关继电保护规程执行。 3 . 1 . 2 2 无人值班 ( 少人值守)的水电站必要时可增设轴振动和摆度保护。机组过速保护 应采用取自不同信号源的两种转速信号装置构
16、成双重保护。 3 . 2 辅 助 设 备 自动 化 3 . 2 . 1 进水阀 ( 蝴蝶阀、球阀、闸阀)自动控制应能按一个控制指令完成开阀、 关阀的自 动控 制。开启时应按先平压 、后开启 的控制程序进行 3 . 2 . 2进水 阀的 自动控制应作为机组开机 、停机控制 的一 个程序,由正常开、停机控制指 令联动完成。紧急事故关阀指令应能直接动作关阀。 3 . 2 . 3水 电站的快速闸门应在 中控室或 主机 室设 置紧急关闭闸门的控制按钮 。 3 . 2 . 4 调速器的油压装置油压应保持在规定的工作压力范围内。 压力油泵电动机应根据工 作压力实现 自动控制 。 3 . 2 . 5 辅助设备
17、控制接线中的切换开关宜设有手动、自动、备用和断开四个位置; 采用自 动转 换工作制时宜设手动 、自动 、断开三个位置 。 3 . 2 . 6 贮气罐或供气管道压力应保持在规定的工作压力范围内, 空压机应根据工作压力实 现自动控制。空压机出气管温度过高时应动作停泵并发出信号。 3 . 2 . 7 空压机采用水冷却时, 应先自动检查有水时才开机;停机时切除冷却水。空压机起 动一般以空载起动 ,经延 时关 闭空载起动阀后 ,再 向贮气罐 内充气。 3 . 2 . 8 采用单元技术供水的发电机组, 全厂设有一台公用的备用供水泵组。 当总技术供水 管水压下降时 自动起动备 用供 水泵并 自保持 ,同时发
18、 出信号 。 3 . 2 . , 采用集中技术供水的发电机组, 工作水泵宜与各台机组的开机联动。 备用技术供水 泵的起动同 3 , 28 条。 3 . 2 . 1 0 渗漏排水泵组的控制回路宜按 3 . 2 . 5 条装设切换开关。并宜按自动轮换工作制的 方式工作。 3 . 2 . 1 1 全厂集水井应装设水位信号器,水位升高时,启动工作排水泵。当水位过高时应 自动起动备用排水泵组并发出信号。 3 . 2 . 1 2 水电站辅助设备互为备用的电动机宜采用自动轮换工作制。 3 . 2 . 1 3当辅助设备采用 可编 程控制器控制时 ,可编程控制 器可采用分散设置。无人值班 S L 2 2 9 -
19、 2 0 0 05 6 7 ( 少人值守)的水电站可编程控制器 宜集中设 置。 4 励磁系统 4 . 0 . 1 水轮发电机宜采用自并激静止整流励磁系统 4 . 0 . 2 励磁系统应满足发电、调相、同步、电制动、成组调节等各种工况的要求。 4 . 0 . 3 静止整流励磁系统应满足以下基本要求 1 调节器应设有相互独立的手动和自动调节通道; 2 整流装置提供的励磁容量应有一定的裕度; 3 励磁系统应装设过电压和过电流保护及转子回路过电压保护装置。 4 . 0 . 4 水轮发电机自动励磁调节器应满足: 1 当电力系统发生故障, 机端正序电压下降到 8 0 0 0 额定电压时, 励磁顶值电压倍数
20、不 应低于 工 . 6 0 2 应能限制由于水轮发电机转速升高而引起的过电压。当需大量降低励磁电流时, 应 能快速减磁或快速灭磁。 4 . 0 . 5 水电站宜采用残压起励为主、直流起励为辅的起励方式。它励起励不成功时, 应自 动启动保护切除起励回路并发 出信号 ;起励成功 ,机端 电压上升至 2 0额定电压时 ,投人 自动电压调节单元,同时切除起励回路,调节机端电压至额定值。 4 . 0 . 6 励磁系统应具备手动零起升压功能。 4 . 0 . 7 励磁系统应装设自动灭磁装置及灭磁开关。 对采用三相全控桥的励磁系统宜采用逆 变灭磁作为正常跳闸时的灭磁方式,自动灭磁开关作为事故时的灭磁方式 4
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