PLC在水轮发电机自动控制系统中的实践

发表时间：2020-08-24T07:36:09.282Z 来源：《房地产世界》2020年7期 作者： 彭坚

[导读] 在最近几年，我国能源在时刻面临紧缺问题，并且污染问题也是相当严重，在此情况下，人们对新能源的需求越来越大，以维系我们的地球生存。彭坚

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摘要：在最近几年，我国能源在时刻面临紧缺问题，并且污染问题也是相当严重，在此情况下，人们对新能源的需求越来越大，以维系我们的地球生存。而“电”能源正可以解决这一燃眉之急，电能源不仅清洁而且还可再生，目前在人类生活中已经应用甚广。水轮发电机作为一种发电设备，它是产生电的关键，对此必须要保证水轮发电机自动控制系统的正常运行，而PLC作为一项新的科学技术，它可以辅助发电系统实现智能化，所以本文就以水轮发电机自动控制系统为例，分析了PLC在其上面的具体实践和应用。 关键词：PLC；水轮发电机；自动控制系统；实践

在过去的时代发展中，水轮发电机往往通过人为操作进行控制，然而在我国的快速发展和要求之下，人们对电力的需求越来越大，电力逐渐面临紧缺，在这一情况下，我国采用了利用水力进行发电的方法，实现了电力的充足供应。但是在水力发电中，通常情况下外在的天气因素等会对此工作造成影响，以往的发电方法不仅运行效率慢，而且还损耗了过多的人力资源，所以这一形势下，实现发电自动控制是当代的迫切之需，而PLC技术正可以帮助水轮发电机实现这一自动控制功能。 1 水轮发电机自动控制系统

在新时代发展之下，随着“电”对人类生活的不断渗入，如今人们各个方面的生活都离不开它，以往人们都是采用煤或者气做饭，但是如今大多数家庭较多采用电做饭，就清洁方面，“电”就占据了不小的优势。相对而言，我国的水资源还是比较发达的，因此水力发电是目前主流的发电形势之一，对于水轮发电机而言，它实现的是水能与机械能以及电能之间的一种转换，因此保障水力发电系统的正常运行是确保电力正常供应的必备要求。目前，许多企业的生产活动都离不开电能，然而在过去阶段的工作之中，人为是主要的劳动方，工作人员需要时刻监察发电情况，并根据实际进行不断的调节，以此来保证发电系统的稳定运行，但是与此同时，该方式在人力和物力方面耗费极大，这相当于无疑中提升了企业的经济负荷。然后在时代科技的同进步之下，我国在信息技术方面的水平得到了尤其大的提高，其中PLC就是一项最好的例子，它可以帮助水轮发电机实现自动化控制功能，必将能够在我国的电力系统中得到广泛的应用。

水轮发电机自动控制系统是基于水轮发电机的改造而产生的，而所谓的改造其实就是在其上面施加一定的科学技术，使其最终能够实现自动化功能。在该自动化系统之下，水轮发电机不仅可以自动调节发电机自身承受的负荷，而且还可以根据发电机的转速、电压等参数自动控制，使得水轮发电机在无人监管之下也能够做到正常稳定的运转。 2 PLC技术

PLC的统称是编程逻辑控制器，该技术是以数字化信息技术为基础，不断经过发展而衍生过来的，是一种较为新型的自动化技术。它主要采用了两种基础技术，分别为微电子技术以及继电保护技术，并实现二者的融合。该控制器的组成设备与其他控制器几乎没有多大的差别，主要设备为存储器、I/O设备、CPU、电源，同时外加编程器，它是实现自动化功能的关键设备。如今，PLC技术已经被广泛应用于各项控制系统之中，使系统能够实现自动化控制，大量减少了人力的输出，并且在运行方面还较为系统稳定，大大的提高了相应的工作效率。通过将该技术有效应用于水轮发电机系统中，人们的电力需求得到了满足，电力企业的工作量也得到了降低，总而言之，该技术为水轮发电机自动控制系统开辟了新的春天。 3 PLC在水轮发电机自动控制系统中的实践 3.1 开机控制

在水轮发电机工作之中，开机工作是非常重要的一个环节，如果开机工作没有做到位，那么机组与其他辅助设备之间就无法实现配合，最终导致无法正常顺利的并网发电。开机模式总共分为三种，分别为空转发电、空载发电、空转转空载发电，对于任何一种开机模式而言，都必须要满足开机时所应具备的全部条件，只有当全部的开机条件都满足时，才可以开启总进水阀。因此，在开机前需要检查机组是否发生正常运行、制动系统是否无压力产生、发电机的出口断路器是否关闸、接力器的锁定是否拔出，待以上条件全部确认“Yes”之后，才可进行后续操作。再之后，可以检查水碟阀的状态，确认无误之后便可以将其开启，随之再开启调速器，并对发电机的转速进行分析判断。如果转速处于空转时，可开启灭磁开关同时起励建压，当为空载时，需要对同期的开关位置进行认真检查是否符合要求，确认完毕后才可将其投入。另外，在开机过程中，需要在每项流程之间设以一定的延长时间，如果在该段时间内并没有顺利完成该流程，那么将会发生警告处理，并且将下一步流程也同时取消，如果始终检测到断路器还未合闸，那么本次开机工作将会彻底取消结束。

3.2 停机控制

开机相当于系统的开始操作，而停机则相当于系统的结束操作。待机组自身负荷卸载之后，首先断路器的闸门跳开，此时机组将会与系统自动进行解列。当PLC检测到相应的跳闸信号后，灭磁开关将会自动跳开，同时调速器也将伴随着减速，然后发电机的转速将紧接着开始。在转速过程中水轮发电机的进口蝶阀将会关闭，关闭完成之后，转速制动也将会结束，供下次开机使用。就制动方式而言，可以将其分为两种，一种是机械制动，该方法比较简单，但是在制动过程中会对制动器造成磨损，并且更换起来也相当困难，因此这种方法在目前使用不多。而另一种也是电气制动，该方法是将转子中注入适当大的励磁电流，然后通过电磁的阻转矩而实现制动。相比于机械制动，该方法具有高效率特性，但是系统的接线相对来说是相当复杂的，但是PLC却可以轻松完成。因此在停机操作中，通常使用电气制动方式进行转速的制动，同时辅以PLC技术的使用。 3.3 紧急停机控制

机组在实际运行当中，不可避免的会突发故障，因此面对这种情况，必须要及时进行停机，中断此时的运行程序。同时为了能够将事故所造成的危害尽可能控制在一个小的范围，对此必须要加快停机操作速度，面对这一要求，PLC技术可以在一定程度上简化停机程序，在不对机组卸载负荷的情况下，通过相应的开关跳开，便可达到紧急停机的目的，具有极好的应用能力。 3.4 机组温度监控

对于水轮发电机而言，其其机组的多个部位都设置了相应的温度监控设备，该设备主要由控制单元LCU组成，而LCU则由PLC构成，LCU可以独立的进行工作，用于对机组的温度进行监控，一旦温度稍微高于正常温度，那么PLC将会迅速发出警报；而如果温度过于高于正常温度，那么PLC将会迅速启动紧急停机程序，以免对机组造成不可弥补的损害。 4 结束语

总而言之，在电力能源需求越来越广泛的今天，水轮发电机的自动控制系统必将成为大的发展趋势。目前，我国在水轮发电机应用方面还存有许多不足之处，对此必须要对PLC技术进行熟练掌握，并且充分将该技术于水轮发电机有效结合起来，从而实现水轮发电机的自动控制功能。一方面，它可以减少大量人力资源的投入，另一方面，在安全保证方面它同样具有高效性。总之，随着我国各项技术的不断深入，PLC技术必将在水电行业中得到大而广泛的用途，其前景可观，同时我国的水电工程在PLC技术的融合和促进作用下，必将可以得到不可限量的发展。 参考文献：

[1]赵江虎.PLC在水轮发电机自动控制系统中的实践[J].科技风，2017（23）：183.

[2]陈国志.PLC在水轮发电机自动控制系统中的应用[J].云南水力发电，2012，28（05）：89-90+104. [3]陈国志.PLC在水轮发电机自动控制系统中的应用[J].水利电力科技，2012，38（02）：12-16+11.