1 引言
西山水电站位于越南中部，是加莱省境内西山河下游河段规划4个梯级电站中的第Ⅲ级。是越南电力系统中的主力电站，在系统中担负基荷及调频、调峰和事故备用任务。电站按无人值班(少人值守)原则设计。
紧急事故配压分段关闭装置是为发电机组提供后一级过速保护。紧急事故配压分段关闭装置运行的可靠性、稳定性直接关系到主设备和电站的安全。为保证机组紧急事故停机，完成自动化操作，事故配压分段关闭装置进行自动控制就显得尤为重要。
我们在西山水电站后一级过速保护装置控制系统中采用了“施耐德TWDLCAA24DRF型”可编程控制器，实现了全部电气、液压系统的控制，经过在越南西山3A电站的试验和实际运行的考验，这套装置的稳定性、可靠性等指标都满足电站设备运行的需要。达到了理想的控制效果。
2结构及工作原理
事故配压分段关闭装置是由控制油路的主配阀芯、控制主阀芯的电磁阀、分段关闭电磁阀、调整导叶关闭、分段关闭时间的调节阀等部分组成。事故配压分段关闭装置用于水电站水轮发电机组，在调速器故障失灵的情况下，紧急关闭导水机构，防止机组过速和水锤。为水轮发电机组的安全运行，提供可靠的保护。
发电机组正常运行时，调速器的主配压阀的开启和关闭腔分别与接力器的开启腔和关闭腔相通，机组运行工况的调整通过调速器的主配压阀操作接力器来实现。
当调速器发生故障致使机组转速过高，调速器无法完成通过接力器关闭导叶时，先导的两位三通电磁阀接到过速保护信号动作先导电磁阀换向，将压力油切断，原来管中接压力变为接回油，事故配压分段关闭装置控制油路的主配阀芯在差压的作用下移动，事故配压阀实现换向。配压阀动作到位后，其上的位置开关输出相应的信号。此时调速器的控制回路被完全切断，系统的压力油与接力器的关闭腔接通，接力器的开启腔接回油。水轮机的导水机构在接力器操作下关闭。导叶关闭完全由事故配压分段关闭装置控制，从而水轮机实现紧急停机，避免机组发生飞逸事故。
机组在关机的过程为了防止水锤的作用，防止抬机。要求关机分两段关闭，并根据调保计算结果来确定段快关闭、第二段慢关闭的关闭时间和拐点。将段快关闭到第二段慢关闭的拐点，即此点的导叶开度开关量输入到PLC中。经过程序处理如果满足条件，输出—个高电平，使分段关闭的先导电磁阀得电动作实现换向，导叶接力器开启腔的油只能经由调节阀流动。由于调节阀过流孑L较小，接力器关闭腔与开启腔之间的差压减少。导水机构的关闭速度减慢，机组进入第二段关闭即慢关闭。从而实现了分段关闭的要求。
数据的采集和动作结果的反馈是通过自动化元件将相应的信号传递给PLC。由PLC程序进行处理后根据事故条件实现对前导事故、分段电磁阀的控制。实现紧急关机和发出相应的信号。
3控制系统设计
3.1控制系统设计方案
本系统采用电液控制。由PLC根据机组过速保护装置发出的开关信号、事故停机信号、剪断销剪断信号等进行控制，先导电磁阀得到PLC输出的信号带电，电磁阀换向控制事故停机装置主阀改变油路;压力油接人接力器关闭腔，接力器开启腔接入回油。机组进行段关闭。在关闭的过程，输入PIC的导叶分段关闭位置开关信号，.关机进入第二段关闭。从而在调速器失灵的情况下，使水轮机导水机构按照调保计算结果的关闭时间、关机规律快速关闭导水机构，保证发电机组安全运行。控制系统结构如图1所示。
控制装置采用现地自动控制为主，远方控制(计算机监控系统)和现地手动控制为辅的控制原则。控制方式由设在控制屏上的控制开关设定，控制开关设“自动”、“手动”两个位置。
(1)控制开关在“自动”位置时，由PLC根据紧急停机条件控制事故配压分段关闭装置。
(2)控制开关在“手动”位置时，可不经PIA2直接控制事故配压分段关闭装置。只能由操作人员现地手动控制，便于设备调试及在特殊情况下的手动操作处理。
3.2控制系统硬件设计
根据事故配压分段关闭装置控制系统的特点，该PLC控制系统采用一体型24I/0控制器：具有14个数字量输入;l卟继电器输出;具有1个集成的串行口;多连接4个扩展I/O模块;一根编程电缆(Programmingdevice cable)。
1台事故配压分段关闭装置由西安江河电站技术开发有限责任公司提供，事故配压分段关闭装置将事故配压阀和分段关闭阀集成于一体;一台机械过速保护装置;导叶开度位置传感器;施耐德公司的交流接触器、指示灯、转换开关、按钮及继电器等。
3.3控制系统软件设计
根据本系统的控制要求，程序对各种外部条件进行综合判断。如：导叶位置、油压装置油压、机组转速等。如果经过程序判断，满足事故配压阀动作条件，即执行紧急事故停机程序。进行紧急事故停机，关闭导叶具体控制流程见图3。
4结语
本系统是按照“无人值班，少人值守”的要求进行设计，因此，对辅助设备的自动化程度要求较高，PLC和现场总线在水电厂控制系统中的应用提高了辅助设备控制系统的自动化程度。节省了投资费用，给电厂工作人员的运行、维护带来了很大的方便
IE FC M12 Plug PRO 2x2 (D-coded)
工业以太网FC M12 Plug PRO 2x2 (D-coded)插头用于SCALANCE X208PRO, IM 154-4 PN 和 SIMATIC RF 系统的电缆连接。4个集成的夹紧-穿刺接线柱使4芯双绞FC 电缆（10 Mbit/s 和 100 Mbit/s）的安装简单而可靠。 清晰的连接区和不同颜色标识的夹子使不同的导线接入到夹紧-穿刺接线柱变得很方便。
图8
| 订货号 | 6GK1901-0DB10-6AA0 (1 pc) 6GK1901-0DB10-6AA8 (8 pcs) 6GK1901-0DB20-6AA0 (1 pc) 6GK1901-0DB20-6AA8 (8 pcs) |
| 安装说明 | 关于 IE FC M12 Plug PRO 2x2 (D-coded)的安装说明参见条目号:31770299. |
| 适用的4芯 TP FC 安装说明 | IE FC TP Standard Cable GP 2x2 (6XV1840-2AH10) IE FC TP Flexible Cable GP 2x2 (6XV1870-2B) IE FC TP Trailing Cable GP 2x2 (6XV1870-2D) IE FC TP Trailing Cable 2x2 (6XV1840-3AH10) IE FC TP Torsion Cable GP 2x2 (6XV1870-2F) IE FC TP Marine Cable 2x2 (6XV1840-4AH10) IE FC TP Festoon Cable GP 2x2 (6XV1871-2S) IE FC TP Food Cable GP 2x2 (6XV1871-2L) IE FC TP FRNC Cable GP 2x2 (6XV1871-2F) |
表 03
下表描述了制作非交叉电缆时， IE FC M12 Plug Pro 2x2 (D-coded) 的针脚分配和 TP FC 电缆 4种颜色导线之间的对应关系。通过在一个接口上交换发送和接收线对也可以制作交叉电缆。
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