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第六章 小型发电站综合自动化系统
第六章
小型发电站综合自动化系统
小型发电站综合自动化系统适用于单机容量1～10MW，对自动化水平要求不高的小型发电站。其结构与超小型发电站综合自动化系统基本相同，其主控层仍采用单主控机方式，但对容量较大的电站可能采用双主控机互为热备用的方式。
小型发电站的现地LCU层一般有两种LCU，即机组LCU与升压站及公用设备LCU，机组LCU采用EDCS-6300B型LCU，在容量较大（如单机超过5MW）且升压站较复杂时，公用LCU增加管理机。对于水电站若闸门控制较复杂，且对闸门控制要求较高时，可设独立的大坝LCU，完成闸门的监控。
6.1 EDCS-6300B小型机组LCU
EDCS-6300B型小型机组LCU适用于容量1～10MW的小型机组的保护、监控及机组自动化，其电气结构框图如图【6-1】所示。整个LCU由机组管理机，一个EDCS-6310发电机主保护单元，一个EDCS-6320发电机后备保护单元，一个EDCS-6330发电机监控单元和PLC机组控制单元，对于容量较大的（5MW）以上的机组，根据用户需要，可配两个EDCS-6310主保护单元，实现主保护的重复配置。PLC配有通讯模块，经通讯转换器与CAN总线相接，实现PLC与机组管理机间的信息交换。
6.1.1 机组管理机
a． 机组管理机的配置：机组管理机是一台PC总线工控机，为便于安装，可选
用一体化工控机，其配置如下： ? CPU：PentiumⅢ-500 ? 主频：500MHz ? 内存：64M
? 硬盘：20G
? CAN总线通讯卡 ? 40倍速光驱+1.44M软驱 ? 标准键盘
? 17″高分彩显
（采用一体化工控机时可不配键盘和显示器）
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CAN通讯总线
6-2 第六章 小型发电站综合自动化系统
CAN通讯总线 通讯转换器 EDCS-6320 发电机辅保护单元 发电机监控单元 测量电流 , , 分闸EDCS-6310 发电机主保护单元 机端电压系统电压开关状态运 行 参数调节 PentiumⅢ-500 工控机 智能温度巡检仪 智能非电量变送器 微机调速器励磁屏 EDCS-6330 PLC机组控制单元 RS-485 机端电流 电气事故 机端电压 风扇启停水机状态 水机故障 水机控制 辅机故障 辅机控制 电气事故 发电机(发变组)电气设备 中性点电流瓦斯、温度断路器分闸励磁屏状态励磁屏故障励磁屏控制 分灭磁开关停机过机励断电流端磁路气电电电器事流压流分故电闸压分灭磁开关停机励磁电压电流断路器气电非 分事合故 水机自动化元件、调速器、 励磁屏及辅机设备 【6-1】 EDCS-6300B小型机组LCU电气结构框图 第六章 小型发电站综合自动化系统
b． 机组管理机的功能： 数据采 ? 经CAN总线和RS-485总线采集机组运行的电气参数、开关状态、水机及励磁屏、调集功能 速器、辅机的运行状态及事故、故障信号、非电模拟量等数据。 数据处 ? 将采集的数据进行滤波、分类及按规定的运算处理，形成历史及实时数据库，供本机理功能 显示、存储及主控机调用。 显示 ? 管理机显示器能显示机组运行的实时参数、实时状态、事故及故障信息、各种运行报功能 表、运行曲线、历史数据、控制参数及保护整定值等。 控制 ? 根据主控机命令、键盘命令及存入的运行计划，完成机组的启动、合灭磁开关、启励、功能 调压、调频、同期并网、机组运行有、无功调节、甩负荷、停机等控制。 参数整 ? 经管理机键盘及主控机通讯命令、可修改机组的控制参数、各参数越限值、各保护单定功能 元的保护整定值。 通讯 ? 经CAN总线与主控机通讯、将本机组运行的各种数据信息上传给主控机；接收主控机功能 下传的控制命令、参数修改命令。
6.1.2 发电机保护
发电机保护由EDCS-6310和EDCS-6320两个单元完成，其功能如下：
EDCS-63? 差动速断保护、差动保护、过电压保护、过流及低电压启动的过流保护、基波零序电10 压型定子一点接地保护（保护机端的90～95%接地）。如为发变组，还可配置：瓦斯、单元 温度保护、冷却风扇启、停控制。 EDCS-63? 单元件横差保护、负序功率方向、复合电压启动的过流保护、负序过流保护、三次谐20 波型定子一点接地保护（中性点30%以内接地保护）、过励磁保护、转子一点接地保护、单元 失磁保护，如用户需要。
6.1.3 发电机电气监控
采用一个EDCS-6330单元实现发电机电气参数测量、状态监视及分、合闸控制等监控功能，监控的功能与EDCS-6300A型机组LCU中的功能完全相同。
6.1.4 PLC机组控制单元
采用一台60～128点的小型PLC构成机组自动化系统，PLC根据原动机自动化元
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件、调速器、励磁屏、辅机设备的状态及故障信息、人为命令等，控制机组的运行，同时实现原动机及励磁事故保护。
6.1.5 智能设备
机组LCU中的智能设备有微机温度巡检仪、智能变送器、微机调速器、微机励磁屏等，如有这些设备，便能经RS-485总线通讯，将机组各点温度、调速器油压，冷却水压力、流量等非电量信号、调速器开度、开限等位置信号传送到机组管理机，有了这些信号、机组管理机能对机组实现全自动控制。
6.2 升压站及公用设备LCU
6.2.1 35kV出线
单机容量较小，出线电压为35KV时，升压站及公用设备LCU的结构与超小型发电站升压站及公用设备LCU相同，选用相应的EDCS-6100系列单元和一台小型PLC构成LCU，各单元直接与主控机交换信息。
6.2.2 110kV出线
出线电压为110KV且升压站设备较少时，LCU的构成形式仍可不采用LCU管理机，但110KV部分的保护与监控应选用EDCS-6200系列单元，其配置原则如下： 110kV线路 保护 110kV升压变保护 ? 1条110KV输电线路采用一个EDCS-6210单元和一个EDCS-6220单元，完成线路的三段式相间距离保护、三段式接地距离保护、四段式方向零序过电流保护、重合闸及后加速跳等保护功能及监控功能。 ? 一台110KV升压变，选用一个EDCS-6230单元实施：差动速断、差动、温度、瓦斯等主保护功能。每侧选用一个EDCS-6240单元完成复合电压过流、低压过流、零序过流、间隙过流等后备保护及监控功能。
6.2.3 PLC公用设备监控装置
采用一台小型PLC与接口器件，构成公用设备监控装置，用以监视油、水、气（或汽）等公用设备的运行状态和故障，如公用设备配有非电量变送器，如油压、气压、水压、流量、水位等变送器，PLC应配A/D模块，以监视公用设备运行参数，如电站公用设备未采用常规自动控制装置，也可由PLC进行自动控制。PLC配有通讯接口，经通讯转换器转换成CAN总线信号后与主控机或LCU管理机通讯。
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