安砂大坝溢洪闸门控制系统改造.docxVIP

第 27 卷第 1 期 2007 年 3 月福建电力与电工FUJIAN DIANLI YU DIANGONG IS S N 1006- 0170 CN 35- 1174 / TM安砂大坝溢洪闸门控制系统改造Upgrade for Control System of Overflow Floods Gates of Dam in Ansha邹文河( 安砂水力发电厂, 福建 永安 366000)摘要: 阐述了安砂大坝溢洪闸门原控制系统存在的问题; 介绍了溢洪闸门控制系统各部分的改造方案及系 统功能, 总结了安装调试经验。关键词: 溢洪闸门; 控制系统Abstract: From the problems of original control system of overflow floods gate in Ansha dam, the author Intro- duces the composition and functions of the transformation in control system of overflow floods gate, sums up the system installation and debugging process of the transformation.Keywords: overflow floods gate; control system中图分类号:TP 272文献标识码: B文章编号: 1006- 0170( 2007) 01- 0056- 02安砂大坝位于沙溪流域九龙溪上游, 为混凝土 宽缝重力坝, 最大坝高 92 m, 坝顶全长 168 m, 设有 三孔坝顶开敞式溢洪道及一个泄水底孔。安砂坝址 区河谷狭窄, 两岸均为悬崖陡壁, 河道洪峰流量大, 水库为季调节, 正常水位库容 6.4 亿 m3, 汛期泄洪次 数频繁, 因此要求汛期泄洪闸门启闭速度快, 控制 精度、可靠性 高。原有的闸门控制系统无法满足要 求, 2006 年对闸门控制系统进行了自动化改造, 现 予以介绍。1存在问题安砂大坝共有 3 扇溢洪闸门, 为弧形门, 宽 16 m, 高 14.3 m, 启闭方式为固定式卷扬机现地单独操作, 每 扇闸门由 2 台 22 kW 电动机双吊点带动, 每台启闭机 均配有链条传动的开度指示仪, 采用常规接触器控 制。主要存在以下问题:( 1) 控制系统为建厂初期安装, 已运行 30 年, 元 件老化, 电缆绝缘下降, 可靠性下降, 近年来出现过 接触器烧坏等问题。( 2) 原开度指示仪为链条传动位移计, 与卷扬机 齿轮轴非同心连接, 误差大, 不能准确反映闸门厘米 级开度数值。( 3) 闸门开度不能实时、准确地传递给水库调度 中心。( 4) 汛期闸门启动操作频繁, 启动操作电流大,常规接触器控制系统难以保证电机长期可靠运行, 且容易出现接触器 “打火 ”及 触点粘连现象, 操作不 可靠, 容易出现故障。2 改造方案以安全可靠 、控 制方便 、精 度高 、信 号传递及时 等基本原则进行改造, 选用技术先进, 应用成熟的产 品。2.1 开度传感器及限位开关采用海德汉绝对值编码器 ROQ425, 获取闸门 的当前开度值, 分辨率为 3.3 mm。系统与卷扬机滚 筒同轴连接。限位开关为系统提供“0”开度信号, 防 止闸门操作超限, 并提供告警信号。2.2 现地级控制每扇溢洪闸门各配现地动力柜一台, 直接控制 闸门的开、关、停。现地动力柜包含开度显示器、空气 断路器、交流 接触器、热 继电器 、电 压电流变送器和 仪表等控制、监视、监测元件。2.3 集控控制集控控制由 美国 GE 公司生 产 的 GE90- 30 系 列 PLC 组成, 用于监视并控制三孔闸门, 实现与主 控级上位机的通信, 它是系统的核心。所有控制流程 都放在 PLC 中, 保证上位机或网络故障时, LCU 仍 能 正 常 工 作 。 PLC 配 置 专 用 以 太 网 通 信 模 件 IC693CMM321 与上位机进行通信。- 56 -2.4 上位机上位机主要提供集控及监视的操作界面。操作 系统为 Windows 2000, 监控系统软件采用南瑞集团 公司自主开发的 EC 2000。上位机采用多媒体技术, 使用图形窗口界面, 动态显示闸门的升降过程及开 度。通过图形按钮进行操作, 界面简单直观, 发生故 障可语音提示, 并实时保存记录。2.5 通信上位机与 LCU 之间通过台湾产的 3COM 网络 交换机和五类双绞线连接, 形成总线型结构的监控 网络。集控单元可与主控级设备进行数据交换, 实时 上传主控级所需的过程信息, 接收主控级的控制命 令; 也可与闸门开度传感器、电压电流传感