S7-PLC控制调相压水系统与治理甩负荷抬机合成为一个神经元-全面实用的工控技术信息-PLC技术网-可编程控制器技术门户

S7-PLC控制调相压水系统与治理甩负荷抬机合成为一个神经元

日期：2007-11-15 0:32:58 来源：中国自动化网
点击：作者：未知

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1．调相压水历史沉淀综述

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电力系统的负载主要是感性负载（异步电动机和变压器），它们从电网中吸收感性无功功率，使电网的功率因数降低，线路压降和损耗增大，发电设备的利用率和效率降低。为了提高电力系统的功率因素cosψ和保持电压水平，常常装置调相机（同期补偿器）作为无功功率电源，提供感性无功，调相机通常都是在过励状态下（电流超前电压90°）运行，忽略定子绕组电阻时功角θ=0[01>。水轮发电机作调相机运行时从电力系统中吸取一部分有功功率以补偿其铜耗﹑铁耗和风摩损耗，通常采用压水调相，一般调相容量为(0.6～0.75) (KVA)，为发电机额定容量。

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利用水轮发电机组作同期调相机有许多优点，比装置专门的调相机经济，不需一次投资；运行切换灵活简便，一般调相运行转发电运行只需要十多秒，故承担电力系统的事故备用很灵活。缺点是消耗电能比其它静电容器大，故应设法（如压水调相并自动化）减小调相耗能。

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可以承担调相任务的水电机组有三类情况：①枯水期间不能发电且距离负荷中心不远的某些径流式水电站机组；②电力系统负荷低谷期间不用发电的调峰水电机组；③电力系统正常运行期间不用发电的事故备用水电机组。当水轮发电机组作调相机运行时可能的方式分析与对比见表1：

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方式二水轮机转轮与发电机解离。拆卸和安装工作颇费周折，短期内不能由调相转为发电。 ①类水电机组在通过可行性论证后可以采用；②、③类水电机组绝对不能采用。

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方式三关闭进水口闸门和尾水闸门，抽空尾水管存水。工况转换时抽水与充水时间都较长，且运行操作复杂。 ①类水电机组可以考虑采用；②、③类水电机组绝对不能采用。

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方式四开启导水叶使水轮机空转，带动发电机作调相机运行。水轮机在空载工况下效率很低，耗水量大，水轮机磨蚀与空蚀加剧。 ①、②、③类水电机组都不要采用。

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方式五关闭水轮机导水叶，利用压缩空气强制压低转轮室水位，使转轮在空气中旋转。操作不复杂，调相和发电工况间的相互转换时间不过十多秒，且能量消耗少，满发无功时约为4% [02>，同时机组振动小。 ①类水电机组可以考虑采用；是②、③类水电机组都普遍采用的好方式。

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利用压缩空气强制排水的方法在工程技术中早有应用，如打捞沉船的浮箱、潜水艇升降器、水下施工沉箱。调相压水的目的是减小阻力、减少电能消耗、同时减轻机组振动。压缩空气通常是从专用的调相贮气罐中引来，强制压低转轮室中的水位，压缩空气的最小压力需等于要求压低的水位与下游水位之差，一般将水位压到尾水管进口边以下（0.5～1.0）D1，设置上限水位时应躲开转轮室“风扇效应”[03>浪涌摆幅0.5D1，设置下限水位时应考虑“封水效应”[03>防止一次性逸气；压水效果最优的起始给气流量=转轮出口直径m3×机组额定转速（rpm)×(1-0.1×吸出高值m）/（4000～2000）(m3/s)。

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２．调相给气压水系统自动控制要求

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如前所述：水轮发电机组作调相运行时，导水叶是全关的，为了减少阻力和电能损耗，必须将水轮机转轮室水位压低，使转轮在空气中旋转。对机组调相压水系统自动化的要求是[04>[05>[06>：①当机组转为调相运行时，打开主给气阀（考虑与治理抬机[07>[08>[09>用电动调节补气阀合一）将压缩空气送入转轮室将水位压下，下降至“封水效应”[03>容许的下限水位时，关闭主给气阀；②由于流道逸气、携气，转轮室水位逐渐上升至“风扇效应”[03>容许的上限水位时，又自动开启主给气阀，将水位再次压低至下限水位；③为避免主给气阀操作过于频繁，在主给气阀处并联一只由电磁配压阀控制的较小的辅助液压给气阀（进气流量略小于逸气流量+携气流量），它在调相过程中一直开启。

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３．治理甩负荷抬机新思路重申与控制要求简述

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