小型水轮发电站自动化设计规定(试行)SDJ37-89Word文件下载.doc
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其主要内容有：
总则；
水电站控制方式；
主、辅设备自动化及其它自动装置；
检测和信号；
联锁；
控制屏（台）的选择与布置等。
编写人：
吴洪应林瑞玉杨来春
主审人：
徐恭禄董在志
1989年6月30日
第一章总则
第1.0.1条小型水力发电站自动化设计规定（以下简称规定），是在总结我国小型水力发电站（以下简称水电站）建设和运行经验基础上，根据国民经济发展及小水电建设需要编制的。
第1.0.2条水电站自动化设计应满足电站安全、经济运行和保证电能质量。
同时应注意改善运行人员的劳动条件。
第1.0.3条水电站自动化设计应做到可靠适用，技术先进。
设计中要认真总结经验，因地制宜地采用经过试验、鉴定的新产品和新技术。
第1.0.4条本规定适用于单机容量为500～6000kW，总装机容量为25000kW及以下的新建水电站。
扩建和改建工程可参照使用。
第1.0.5条本规定作为《小型水力发电站设计规范》有关自动化内容的补充。
第二章水电站控制方式
第2.0.1条水电站应根据机组设备特点、运行方式、技术管理水平及其在系统中的地位和作用等综合因素，确定其自动化程度。
一般有：
一、半自动化电站。
二、自动化电站。
三、综合自动化电站。
第2.0.2条半自动化电站一般由人工操作开机和正常停机，事故停机可自动进行。
机组主要运行参数（如电压、频率），可由自动装置进行调整，电站运行工况采用仪表监视，并有必要的灯光音响信号装置。
第2.0.3条自动化电站的基本要求是：
一、中央集中控制。
应能以一个指令完成机组的起动、并网或停机。
二、自动调整机组有功功率（或频率）、无功功率（或电压）。
三、运行工况集中监视。
必要时对某些重要参数实现自动巡回检测。
四、应有比较完善的中央信号系统。
五、机组辅助设备、全厂公用设备应自动化操作。
六、应装设必要的安全自动装置。
第2.0.4条综合自动化电站，一般配备微型计算机实现下列功能：
一、能以一个指令（或通过其它自动装置）完成机组起动、并网或停机。
二、根据系统状况自动调整机组运行参数，实现电站经济运行。
三、电站运行工况集中自动检测、显示和打印。
四、能适应系统远动要求的功能。
第2.0.5条单机容量800kW以下的电站，当其投入或退出运行时，对系统正常工作不致产生较大影响的，可采用半自动化控制方式。
第2.0.6条单机容量800kW及以上，在系统中起重要作用的电站，宜采用自动化控制方式。
第2.0.7条在系统中起主导作用并具有现代技术管理能力的电站，可采用综合自动化控制方式。
对规模虽小，因受地理等其它条件限制的梯级电站，也可考虑采用综合自动化控制。
第2.0.8条水电站应设置可靠的供电电源，确保自动装置正常工作。
第2.0.9条水电站各种自动控制装置，应设手动操作回路。
第2.0.10条水电站机组一般采用一对一的控制。
但有功功率和无功功率调整不宜选线操作。
第三章主、辅设备自动化及其它自动装置
第一节水轮发电机组自动化
第3.1.1条机组自动控制设计，应根据机组不同型式和结构、调速器型式、自动元件、辅助设备及其运行方式等因素，经技术经济分析确定。
第3.1.2条自动化水电站机组控制结线，一般满足下列要求：
一、以一个指令完成机组的起动、并网或停机。
二、根据系统要求，以一个指令完成发电转调相运行，或进行相反操作。
三、当可能出现仅以一回线路与系统连接的运行方式时，应能实现调相解列事故停机。
四、能实现开机或停机过程中，手动进行相反的操作。
五、事故停机过程中，如调速器操作失灵或剪断销剪断，应动作关闭进水阀或快速闸门。
六、事故停机引出继电器自保持回路，应由手动解除。
七、机组内部事故应动作事故停机或同时关闭进水阀（或快速闸门）；
外部事故（电气）可根据具体情况动作事故停机或空载运行。
八、主机室应设紧急停机按钮。
第3.1.3条发电机轴承润滑系统的自动化要求：
一、轴承油槽（立式机组）应装设监视油位的信号装置。
二、内循环冷却的机组，冷却水应在开机同时获得。
机组运行中，冷却水中断时，应立即投入备用水源。
三、外循环冷却的机组，必须在开机前获得润滑油。
润滑油系统应设置备用油泵，必要时加重力油箱。
四、推力轴承、导轴承的温度应予监视。
第3.1.4条密闭式空气冷却的机组，其冷却系统自动化要求：
一、应在开机同时打开冷却水电磁液压阀（一般与润滑系统油冷却器共用同一水源），对供水状况应予监视。
二、冷却系统进出口风温应予监视。
三、发电机定子线圈及铁芯温度，应定期检测。
第3.1.5条水轮机导轴承润滑系统自动化的一般要求：
一、对采用水润滑的导轴承。
1.应在发出开机指令的同时动作投入润滑水，当确认有水后，才允许打开导水叶起动机组。
2.应保证润滑水的连续性。
当润滑水中断时，应立即投入备用水源。
二、对采用油润滑的导轴承，应符合第3.1.3条的规定。
第3.1.6条水轮机顶盖排水装置自动化要求：
一、当顶盖积水达到一定高度时，应投入水泵排除积水。
二、当设有两台排水泵时，宜采用自动轮换工作的控制方式。
第3.1.7条水轮发电机机械制动系统自动化要求：
一、停机过程中，应在转速下降到额定转速的35％左右制动器投入，直至机组停止转动后解除制动。
二、停机过程中，当导水叶剪断销剪断时，制动后不应解除制动器。
第3.1.8条作调相运行的混流式及轴流式机组，应设调相压水装置。
转桨式机组调相时，一般将转轮角度关至零，可不设压水装置。
第3.1.9条水轮发电机组应装设水力机械保护装置。
一般由事故停机保护和故障信号两部分组成。
第3.1.10条水轮发电机组的下列事故，应动作事故停机或同时关闭蝴蝶阀（或快速闸门）：
一、事故停机。
1.轴承温度过热。
2.水轮机导轴承润滑水中断。
3.机组轴承润滑油中断。
4.油压装置油压过低。
5.机组调相运行解列。
6.发电机电气事故。
7.事故停机按钮。
二、事故停机关闭蝴蝶阀（或快速闸门）。
1.机组过速（一般140%额定转速）。
2.事故停机过程剪断销剪断。
3.紧急停机按钮。
第3.1.11条水轮发电机组的下列异常状况，应动作故障信号：
一、轴承温度升高。
二、空气冷却器温度升高。
三、轴承油槽油位不正常。
四、机组冷却水中断。
五、油压装置油压降低。
六、导水叶剪断销剪断。
七、集油槽油位不正常。
八、漏油箱油位过高。
九、水轮机顶盖水位过高。
十、开、停机未完成。
十一、水轮机导轴承备用润滑水投入。
十二、调速器飞摆电源消失（同轴直联永磁机的机组除外）。
十三、水机操作回路电源消失。
第二节辅助设备及公共设备自动化
第3.2.1条调速器油压装置的自动化要求：
一、压力油罐的油压应保持在规定的工作压力范围内。
油泵电动机根据压力油罐油压的高低实现自动控制。
二、当压力油罐油压过低时，应动作事故停机。
第3.2.2条空气压缩装置自动化要求：
一、贮气筒内的气压，应保持在规定的工作压力范围内。
空气压缩电动机根据贮气筒内气压的高低实现自动控制。
二、空气压缩机一般以空载起动，在延时关闭空载起动阀后，再向贮气筒内充气。
三、当设有两台空气压缩机时，宜采用自动轮换工作。
第3.2.3条采用水泵作技术供水的电站，供水系统自动化要求：
一、供水泵应能独立进行操作。
必要时，可纳入机组开、停机控制程序。
二、当任一台工作水泵发生故障时，备用水泵应立即投入运行。
第3.2.4条集水井排水泵自动化要求：
一、应在规定水位范围内，起动或停止工作水泵运行。
二、当水位上升到上限水位时，应将备用水泵投入运行。
三、当水位超过上限水位升至过高水位时，应发出信号。
四、排水泵设两台时，宜采用自动轮换工作的控制方式。
第3.2.5条水轮机进水阀应能独立操作（全开或全关），必要时，可纳入机组开、停机控制程序。
第三节其它自动装置
第3.3.1条水电站应装设自同步装置和带相位闭锁的手动准同步装置。
还可根据具体条件装设半自动或自动准同步装置。
第3.3.2条水电站应根据电气主结线和运行要求，在下列断路器进行同步操作：
一、发电机出口断路器或发电机——双线圈变压器单元结线高压侧断路器，应设同步点，装设准同步和自同步装置。
二、三线圈升压变压器有电源的各侧断路器，均应设同步点；
接入系统的双线圈升压变压器，必要时，低压侧断路器可设同步点。
均采用手动准同步并列。
三、对侧有电源的出线断路器，宜设同步点。
采用手动准同步并列。
四、母线分段断路器、母线联络断路器，应设同步点。
第3.3.3条仅以一回出线与系统连接的电站，必要时，可考虑部分机组实行自同步重合闸。
第3.3.4条水电站出线断路，应装设自动重合闸装置。
对侧有电源连接的线路，应装设无电压检定和同步检定自动重合闸。
第3.3.5条根据系统需要，水电站可采用低频起动装置，并以自同步方式并列。
第3.3.6条具有备用电源的厂用电，应装设备用电源自动投入装置。
第四章检测和信号
第一节检测一般规定
第4.1.1条检测仪表的配置应满足水电站安全生产和经济运行的要求。
第4.1.2条与自动控制有关的水电站非电量测量内容，一般有：
一、水库水位或前池水位，下游尾水位。
二、拦污栅压力差。
三、进水闸门位置及有开度要求的闸门位置。
四、水头。
五、流量。
六、轴承温度。
七、机组过速。
八、油压装置压力油罐压力。
九、油压装置回油箱油位。
十、轴承油槽油位（立式机组）。
十一、漏油箱油位。
十二、压缩空气贮气罐压力。
十三、发电机定子线圈及铁芯温度。
十四、空气冷却器的冷、热风温度。
十五、变压器油温度。
第4.1.3条根据水电站的具体情况，可装设不同功能的巡回检测装置，并可适当减少一些重复性仪表。
第4.1.4条巡回检测内容应根据电站运行要求确定。
一般原则是：
一、对影响机组和电站生产安全及经济运行的主要参数。
二、需打印制表的重要参数。
第4.1.5条巡回检测装置一般与仪表合用变送器。
第4.1.6条电气测量应符合《小型水力发电站设计规范》（GBJ71—84）的有关规定。
第二节信号
第4.2.1条水电站应设下列信号：
一、位置信号。
二、故障信号。
三、事故信号。
第4.2.2条位置信号用于指示设备的运行状态。
一般以红色信号灯指示设备运行（工作）；
以绿色信号灯指示设备退出。
第4.2.3条故障信号装置应在设备运行参数偏离正常值时，发出音响（警铃），同时点亮相应故障性质的光字牌。
第4.2.4条事故信号装置应在发生设备事故时，发出音响（蜂鸣器），同时点亮相应事故性质的光字牌。
第4.2.5条事故及故障信号装置，全厂共用一套。
应能中央复归，重复动作。
对机组台数少、规模小的电站，可采用不重复动作的灯光音响信号装置。
第4.2.6条位置信号一般包括：
一、发电机运行状态（发电、调相、停机）。
二、断路器、空气自动开关、接触器等位置状态（合闸、跳闸）。
三、闸门、闸阀等位置状态（全开、全关或某一开度位置）。
四、各种自动装置运行状态（工作、退出）。
第4.2.7条水电站的故障、事故信号装置，宜按表4.2.7规定装设。
表4.2.7水电站故障及事故信号
序号
系统名称
示字信号
显示地点
备注
主机室
控制室
1
水轮机
事故信号
水力机械事故
√
包括内容：
轴汞温度过热
油压装置油压过低
机组过速
调相事故解列
事故停机时剪断销剪断
故障信号
水力机械故障
轴承油槽油位不正常
冷却水中断
剪断销剪断
顶盖水位升高
机械温度升高
轴承温度升高
空气冷却器温度升高
油压装置故障
油压装置油压降低
回油箱油位不正常
漏油箱油位升高
飞摆电源消失
对无永磁机或非同轴连接永磁机的机组
开、停机未完成
控制回路电源消失
2
发
电
机
电气事故
差动（或速断）保护动作
过电流保护动作
励磁消失保护动作
过电压保护动作等
定子过负荷
定子回路一点接地
对发电机-变压器结线
转子回路一点接地
电压回路断线
3
主
变
压
器
重瓦斯保护动作
过负荷
轻瓦斯
温度升高
4
6～35kV输电线路
速断保护动作
自动重合阐
电气故障
单相接地
5
厂用变压器
轻瓦斯保护动作
6
励磁系统
励磁调节器故障
7
供水系统
备用供水泵投入
8
排水系统
故障
信号
备用排水泵投入
集水井水位过高
9
压缩
空气
系统
故
障
备用空气压缩机投入
贮气筒压力不正常
空气压缩机出口温度过高
10
其
它
直流系统接地
备用电源自动投入
第五章联锁
第5.0.1条发电机采用自同步方式并列时，灭磁开关应与发电机断路器联动。
第5.0.2条发电机自同步并列过程中，应闭锁励磁消失保护。
对无永磁机或非同轴连接永磁机的机组，还应闭锁调速器飞摆电源消失保护。
第5.0.3条备用电源自动投入的联锁要求：
一、工作电源消失后，应首先断开该电源开关，然后才允许投入备用电源。
二、应有防止工作电源电压互感器一次或二次侧断线引起自动装置误动作的措施。
第5.0.4条当水电站采用变压器一线路组结线，因变压器内部故障，动作线路断路器跳闸时，应闭锁自动重合闸装置。
.
第5.0.5条联入系统的双线圈升压变压器，当其中一侧断路器设置了同步点时，应有防止另一侧断路器非同步合闸的措施。
第5.0.6条当水轮发电机组选择自同步重合闸方式运行时，必要时其联络线断路器的保护跳闸回路应予闭锁。
第5.0.7条隔离开关与相应断路器的操作，应有机械的或电气的联锁装置。
第5.0.8条油、水、气泵（机）自动控制的联锁要求：
一、工作泵（机）应在控制参数低（或高）至第一限值时投入运行；
当参数恢复到正常值时停止工作；
二、当工作泵（机）因故障停止运转，或控制参数低（或高）至第二限值时，备用泵（机）应立即投入运行。
当参数恢复正常时，应同时停止各泵（机）的工作。
第5.0.9条水轮机进水阀的开启回路中，应设平压闭锁装置。
机组开机回路中应有反映旁通阀处于关闭位置接点的联锁。
第5.0.10条电压互感器一次侧隔离开关断开后，二次回路应有防止电压向一次侧反馈的措施。
第5.0.11条在不同地点进行相同操作的设备，应保证在同一时间只允许一个地方进行操作。
第六章控制屏（台）的选择与布置
第一节控制屏（台）选择
第6.1.1条水电站控制屏（台）的型式，可根据电站规模、机组台数及控制方式，选用屏、屏台或集中控制台（带或不带返回屏）。
第6.1.2条控制室内各屏（台）的颜色、外形尺寸，应协调一致，两端应设边屏（台）。
第6.1.3条布置在控制室外的控制屏（台），应附装设照明灯具。
第6.1.4条布置于潮湿场所的控制屏（台、箱），应选用柜式结构；
户外的箱柜应为防雨结构，并有通风干燥措施。
第二节控制屏（台）面设备布置
第6.2.1条控制屏（台）面的设备布置，应监视清晰，便利操作和维护。
第6.2.2条控制屏（台）上的设备应按系统单元布置，不得互相交叉。
设备的前、后应有特征文字标志。
第6.2.3条同类安装单位的控制屏（台）面布置应一致。
当不同安装单位的设备装于同一块屏（台）上时，应划分清晰。
第6.2.4条控制屏（台）上操作设备的操作方向，全厂必须一致。
第6.2.5条控制屏（台）面上的模拟结线，应与电气主结线相对应。
同时应注意美观、协调和有连贯性。
第6.2.6条控制屏（台）上的设备，一般按如下原则布置：
测量仪表位于上部，光字牌（下边取齐）和仪表用转换开关布置于中部，屏（台）下部布置模拟结线和操作设备。
第6.2.7条控制屏（台）上的操作设备，如开关、按钮等，一般布置在离地面800～1500mm范围内，最低不宜低于600mm。
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