專利名稱：水電站低壓機組一體化自動控制屏的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型主要涉及一種自動控制屏，具體地說是一種水電站低壓機組一體化自動控制屏。
背景技術(shù)：
目前，在我國已有的小水電站中，一般額定電壓在400V、單機容量在1000KW左右。水電站低壓機組的自動化設備大致分為兩類。第一類配置較高，基本采用高壓機組的配置模式。例如分層分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用可編程控制器(PLC)為核心的現(xiàn)地單元，微機保護、微機同期裝置等。第二類配置最簡單，采用水利部上世紀九十年代初期推薦使用的帶微電腦控制器的“三合一”控制屏。此裝置具有簡單的調(diào)頻功能、甩負荷自動關機功能、按水位調(diào)節(jié)有功的功能、半自動同期功能等。由于價格低廉，結(jié)構(gòu)簡單可靠，此裝置頗受廣大用戶青睞。但是由于帶微電腦控制器的“三合一”控制屏不能調(diào)節(jié)勵磁，不能控制無功，并且不能進行編程和順序控制，故此裝置只能算半自動化裝置，達不到現(xiàn)代化技術(shù)要求，只能作為一種過渡替代設備。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水電站低壓機組一體化自動控制屏；該控制屏集一次設備、二次設備為一體，其中一次設備包括HD13B型隔離刀開關、DW15型智能預儲能式斷路器和測量保護及勵磁調(diào)差用電流互感器。二次設備包括RBC804G小水電智能控制裝置、可控硅勵磁自動控制裝置及測量儀表，并設有RS485通訊口可選配上位機系統(tǒng)，如工控機、打印機、顯示屏。本實用新型的技術(shù)方案是一種水電站低壓機組一體化自動控制屏，包括柜體、電壓表、頻率表、水位表、溫度表、勵磁調(diào)節(jié)裝置、自動同期裝置、發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置、控制按鈕、固定架、刀開關、空氣斷路器、電流繼電器、電壓繼電器和電流互感器；其特征在于用金屬材料制作的控制屏(柜體)外形尺寸為800_X2200_X600mm,在柜體的上部面板依次分別安裝有電壓表、頻率表、水位表、溫度表、勵磁調(diào)節(jié)裝置、自動同期裝置、發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置和控制按鈕；在柜體內(nèi)安裝(焊接)有立柱和第一固定架、第二固定架、第三固定架、第四固定架、第五固定架、第六固定架和第七固定架；將主母線安裝在第一固定架，刀開關安裝在第二固定架，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)第三固定架，電流繼電器和電壓繼電器分別安裝在第四固定架，空氣斷路器安裝在第五固定架和第六固定架，電流互感器安裝在第七在固定架，接地保護通過導線與柜體連接。水輪發(fā)電機的輸出電纜與電流互感器的進線端連接，電流互感器的出線端與空氣斷路器進線端連接，空氣斷路器的出線端與刀開關的進線端連接，刀開關的出線端與主母線連接，主母線與輸出電纜連接，輸出電纜從柜體的頂部與主變壓器低壓側(cè)連接，柜體內(nèi)每個電氣部件連接導線均固定在立柱上；控制屏內(nèi)的控制、保護及測量設備通過導線和數(shù)據(jù)線與柜體外的工控機、計算機、打印機連接。[0006]本實用新型所述的水電站低壓機組一體化自動控制屏，在柜體上部面板上設有電量采集接口 G1X，電量采集接口 GlX與發(fā)電機、電壓互感器通過信號線連接；弱電開入量接口 G2X、強電開入量接口 G4X與發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)裝置和調(diào)速器調(diào)節(jié)裝置通過信號線連接；工作電源接口 G5X、開出量接口 G6X與發(fā)電機控制開關、勵磁調(diào)節(jié)裝置、調(diào)速器調(diào)節(jié)裝置通過信號線連接；發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置的接口 G7X與交直流電源端口連接；以太網(wǎng)接口 G3X與控制屏外的工控機、計算機用網(wǎng)線連接。本實用新型的有益效果是該水電站低壓機組一體化自動控制屏，實現(xiàn)對水輪發(fā)電機自動開機、停機及事故自動停機功能，可根據(jù)實際情況對調(diào)速器、勵磁系統(tǒng)進行控制調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對小型水電站集中控制，無人值班的自動化管理，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。


以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型詳細說明圖1是本實用新型控制屏的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1的側(cè)視圖圖3是圖1發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置的接線端子圖圖4是圖3的電氣原理圖在圖1、圖2中，1、柜體，2、電壓表，3、頻率表，4、水位表，5、溫度表，6、勵磁調(diào)節(jié)裝置，7、自動同期裝置，8、發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置，9、緊急停機按鈕，10、停機按鈕，11、開機按鈕，12、手動自動轉(zhuǎn)換開關，13、門鎖，14、百葉窗，15、頂蓋，16、門鎖，17、立柱，18、第一固定架，19、第二固定架，20、第三固定架，21、旋轉(zhuǎn)手柄，22、刀開關，23、第四固定架，24、電壓繼電器和電流繼電器，25、第五固定架，26、斷路器，，27、第六固定架，28、電流互感器，29、第七固定架，30、進線電纜，31、主母線，32、輸出電纜。
具體實施方式
水電站低壓機組一體化自動控制屏，參照附圖1和附圖2的實施例，用金屬材料制作的柜體I的外形尺寸為800mmX2200mmX600mm,在柜體I的底部設有通風散熱的百葉窗14,柜體I的兩側(cè)安裝有側(cè)板,柜體I的頂部設有頂蓋15,頂蓋15的四角設為弧形。柜體I的后部設有后板，也可以采用鉸鏈連接的活動門。柜體I面板分為上下兩部分，在柜體I的上部面板依次將電壓表2、頻率表3、水位表4、溫度表5、勵磁調(diào)節(jié)裝置6、自動同期裝置
7、發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置8、緊急停機按鈕9、停機按鈕10、開機按鈕11和手動自動轉(zhuǎn)換開關12嵌入安裝在柜體I的上部面板孔內(nèi)，上部面板的一側(cè)壁與柜體I的一側(cè)板壁設為鉸鏈連接，上部面板的另一側(cè)設有門鎖16。柜體I下部面板的一側(cè)壁設為鉸鏈連接，另一側(cè)設有門鎖13。在柜體I內(nèi)焊接有立柱17，分別將第一固定架18，第二固定架19，第三固定架20，第四固定架23，第五固定架25、第六固定架27，第七固定架29安裝固定在柜體內(nèi)。將輸出母線安裝在第一固定架18上，刀開關22安裝在第二固定架19上，刀開關旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在第三固定架20上，電流繼電器和電壓繼電器24分別安裝在第四固定架23上?？諝鈹嗦菲?6安裝在第五固定架25和第六固定架27上，電流互感器28安裝在第七在固定架29上，接地保護通過導線與柜體連接。水輪發(fā)電機的輸出電纜30與電流互感器28的進線端連接，電流互感器28的出線端與空氣斷路器26進線端連接，空氣斷路器26的出線端與刀開關22的進線端連接，刀開關22的出線端與主母線31連接，主母線31與輸出電纜32連接，輸出電纜32從柜體I的頂部與主變壓器低壓側(cè)連接，柜體I內(nèi)每個電氣部件連接導線均固定在柜體內(nèi)的立柱17上?？刂破羶?nèi)的控制、保護及測量設備通過導線和數(shù)據(jù)線與柜體外的工控機、計算機、打印機連接。本實用新型的第二個實施例，參照附圖3，安裝在柜體I上部面板的發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置8，設有電量采集接口 G1X，電量采集接口 GlX與發(fā)電機電壓互感器通過信號線連接；弱電開入量接口 G2X、強電開入量接口 G4X與發(fā)電機、勵磁調(diào)節(jié)裝置和調(diào)速器調(diào)節(jié)裝置通過信號線連接；工作電源接口 G5X、開出量接口 G6X與發(fā)電機控制開關、勵磁調(diào)節(jié)裝置6、調(diào)速器調(diào)節(jié)裝置通過信號線連接；發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置8的接口 G7X與交直流電源連接；以太網(wǎng)接口 G3X與控制屏外的工控機、計算機用網(wǎng)線連接。本實用新型的水電站低壓機組一體自動控制屏(電氣原理如附圖4)，預先設定好的操作流程與保護定值，通過繼電器動作控制發(fā)電機開啟、關機、報警。該裝置還具有如下功能發(fā)電機的工作狀態(tài)和模擬信號，通過電纜發(fā)送給發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置，并同時輸送給水位表、溫度表、發(fā)電機側(cè)頻率表、發(fā)電機側(cè)電壓表進行數(shù)據(jù)顯示，將勵磁系統(tǒng)信號發(fā)送給勵磁調(diào)節(jié)裝置。發(fā)電時，按下開機按鈕，經(jīng)過該裝置運算和邏輯判斷，是否具備開機條件，如果符合開機條件，發(fā)送開機命令給勵磁調(diào)節(jié)裝置、自動同期裝置7、調(diào)速器和發(fā)電機，完成自動開機、自動停機。該裝置對自動同期、自動調(diào)節(jié)有功、自動調(diào)節(jié)無功、自動跟蹤水位運行、自動測量、電壓顯示功能。電流、頻率、發(fā)電機組溫度控制功能。同時具備電流速斷保護、定時過電流保護、過電壓保護、低電壓保護、過速保護、失磁保護及事故停機功能；在配置綜合自動化監(jiān)控計算機后，還可具備組網(wǎng)功能，實現(xiàn)多臺機組協(xié)調(diào)連接，實現(xiàn)遠距離操作、監(jiān)控，、制表、打印、、顯示、事故記錄、電量累加計算、統(tǒng)計等。上位機通過調(diào)制解調(diào)器還可與各級調(diào)度中心相連，實現(xiàn)遠方調(diào)度。勵磁裝置則由功率單元(勵磁變、三相半控整流橋)和勵磁調(diào)節(jié)裝置兩部分組成，能實現(xiàn)數(shù)字給定、自動調(diào)整、系統(tǒng)電壓跟蹤、過壓監(jiān)視檢測。整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、平均故障間隔時間大于16000小時。
權(quán)利要求1.水電站低壓機組一體化自動控制屏，包括柜體、電壓表、頻率表、水位表、溫度表、勵磁調(diào)節(jié)裝置、自動同期裝置、發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置、控制按鈕、固定架、刀開關、空氣斷路器、電流繼電器、電壓繼電器和電流互感器；其特征在于用金屬材料制作的控制屏，在柜體的上部面板依次分別安裝有電壓表、頻率表、水位表、溫度表、勵磁調(diào)節(jié)裝置、自動同期裝置、發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置和控制按鈕；在柜體內(nèi)安裝有第一固定架、第二固定架、第三固定架、第四固定架、第五固定架、第六固定架和第七固定架；將主母線安裝在第一固定架，刀開關安裝在第二固定架，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在第三固定架，電流繼電器和電壓繼電器分別安裝在第四固定架，空氣斷路器安裝在第五固定架和第六固定架，電流互感器安裝在第七在固定架，接地保護通過導線與柜體連接；水輪發(fā)電機的輸出電纜與電流互感器的進線端連接，電流互感器的出線端與空氣斷路器進線端連接，空氣斷路器的出線端與刀開關的進線端連接，刀開關的出線端與主母線連接，主母線與輸出電纜連接，輸出電纜從柜體的頂部與主變壓器低壓側(cè)連接；柜體內(nèi)的控制、保護、測量設備通過導線和數(shù)據(jù)線與柜體外的工控機、計算機、打印機連接。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述的水電站低壓機組一體化自動控制屏，其特征在于在柜體上部面板設有電量采集接口 G1X，電量采集接口 GlX與發(fā)電機、電壓互感器通過信號線連接；弱電開入量接口 G2X、強電開入量接口 G4X與發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)裝置和調(diào)速器調(diào)節(jié)裝置通過信號線連接；工作電源接口 G5X、開出量接口 G6X與發(fā)電機控制開關、勵磁調(diào)節(jié)裝置、調(diào)速器調(diào)節(jié)裝置通過信號線連接；發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置的接口 G7X與交直流電源端口連接；以太網(wǎng)接口 G3X與控制屏外的工控機、計算機用網(wǎng)線連接。
專利摘要本實用新型公開了一種水電站低壓機組一體化自動控制屏，在柜體的上部面板上依次安裝有電壓表、頻率表、水位表、溫度表、勵磁調(diào)節(jié)裝置、自動同期裝置、發(fā)電機低壓機組自動化保護控制裝置和按鈕；將主母線安裝在第一固定架，刀開關安裝在第二固定架，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在第三固定架，電流繼電器和電壓繼電器分別安裝在第四固定架，空氣斷路器安裝在第五固定架和第六固定架，電流互感器安裝在第七在固定架，接地保護與柜體連接，輸出電纜與電流互感器的進線端連接，電流互感器的出線端與空氣斷路器進線端連接，空氣斷路器的出線端與刀開關的進線端連接，刀開關的出線端與主母線連接，主母線與輸出電纜連接，輸出電纜從柜體的頂部與主變壓器低壓側(cè)連接。
文檔編號H02B15/00GK202906281SQ20122013001
公開日2013年4月24日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者趙強 申請人:趙強