350MW水电机组调速器系统控制浅析_周伟

重庆大唐国际彭水水电开发有限公司 周 伟

【摘要】水电机组单机容量的提高,机组尺寸的逐步增大,转速的不断提高,相对刚度的减弱,人们对水轮机的运行稳定性日益重视,同时,随着技术的高速发展,机组运行的自动化程度越来越高,无人值班、少人值守,远程控制的水电厂日益增多,对水轮发电机、调速器、励磁机的稳定性要求越来越严格。通过我对我厂调速器系统的大修与维护简要谈谈 一些体会。

【关键词】水轮机调速系统；比例伺服阀；紧急停机阀

1.我国调速器产品发展回顾

初期，我国水轮机调速器事业一片空白，少量制造亦是照搬苏联图纸生产。50～60年代，我国水轮机调速器大部分系机械液压型调速器。60年代初，研制了我国第一台晶体管电液调速器， 70年代至80年代初，大中型水电站较多地采用了电子管、晶体管或小规模集成电路电液调速器，一些小水电站也少量采用了电液调速器。 80年代初国内拥有了采用适应式变参数PID调节模式的调速器。90年代以来，随着可编程控制器（PLC）技术的不断完善，PLC型电液调速器已成为我国微机电液调速器的主导产品。

2.调速器电器控制

350MW水轮机组调速器型号为PFWT-200-6.3-STARS微机调速器，调速器采用三个的微机控制器A、B及C套组成，A套和B套实现自动控制，C套实现电手动控制，三套间的数据实现交叉冗余冗错，无扰动切换。调速器设置有三种调节模式：根据笔者对多家电厂的实际调研和变频节能技术应用现状，采用变频器节能改造凝结水泵通常有两套技术方案。第一套技术方案为“一拖一”，该技术方案水泵运行方式简单、两台凝结水泵运行都能进行变频调节，且倒换时切换方便，发生事故时倒换对机组影响小，安全性高。但初投资较高，占地面积大，并且机组越大，凝结水泵电动机容量越大，高压变频器的价格越高。第二套技术方案为“一拖二”，该技术方案改造成本小，但当工作方式变换和水泵倒换时操作比较麻烦，凝结水泵出口压力的需求与凝结水泵低速经济运行之间存在矛盾，水位控制与出口压力控制存在耦合，变频工频切换时存在较大扰动，因此事故发生时安全系数较小。考虑到该机组6kV 凝结水泵实际情况、技术可行性、初投资和运行成本等个因素，经笔者的综合分析和多方论证，最终选择“一拖二”技术方案，对于该方案中存在的问题，拟通过DCS控制系统及逻辑控制优化来实现，具体方案如下。

在机组6kV配电室内，加装高压变频器1台，旁路刀闸柜2台，一拖二使用，以提高设备的使用率。将变频器的调节功能和除氧器水位反馈信号接入DCS系统控制，在DCS系统进行变频器的频率自动和手动调节，进而实现凝结水泵转速和水量的自动和手动控制，同时将变频器的保护、监

频率调节模式、开度调节模式及功率调节模式。在同种模式下均有对其它模式给定值的跟踪功能，三种模式间可以实现无扰动切换。调速器测频采用齿盘和残压测速的方式。齿盘和残压测速信号均传送至微机调节器A和B控制器，电手动通道只采用齿盘测频。调速器A、B机cpu均故障,能自动切到C机电手动运行，调速器稳定在故障前状态。调节器C机为主机时，控制系统不能自动切换至调节器A机或B机。紧急停机可以手动操作、电动操作、液动操作，液动紧急停机阀是由机械过速保护装置的液压阀控制。调速器电气柜电源采用两路交流AC220及一路直流DC220供电，其中一路交流与公用直流电源专供紧急停机电磁阀用电，交直流均互为热备用。分段关闭装置实现接力器的二段关闭功能。

2.1 自动调节通道

微机自动调节器（A和B）工作。自动调节通道工作时，电手动装置完全不影响自动调节通道的工作，电手动控制器跟踪视、连锁信号接入DCS系统，其中包括模拟量的输入输出，开关量的输入和输出。并在机组6kV配电室内安装空调对变频器进行冷却。正常情况下，允许有一负载工作在变频状态，另一负载工作在工频状态，也可以两台都在工频状态。

和排粉机一样，为了降低高压变频器产生故障时会对其它设备及系统产生影响，需增加自动旁路功能，变频旁路的布置主要取决于变频器所带负载的数目、以及工频和变频工作方式的切换方法，由于凝结水泵变频节能改造须采用”一拖二”的公用变频器方式，因此其旁路自动功能的实现与排粉机相比要复杂的多，需要作出说明。旁路自动功能实施原理如图1所示，它是由六个高压隔离开关QS1～QS6组成。其中QS2和QS3，QS5和QS6安装机械互锁装置；QS2和QS5，QS4和QS1有电气互锁。如果两路电源同时供电，M1工作在变频状态，M2工作在工频状态时，QS3和QS4、QS5分闸，QS2、QS1和QS6处于合闸状态；M2工作在变频状态，M1工作在工频状态时，QS2和QS1、QS6分闸，QS4、QS5和QS3处于合闸状态；如果检修变频器，QS3和QS6可以处于任一状态，其它隔离开关都分闸，两台负载可以同时工频运行；当一路电源检修时，可以通过分合隔离开关使任一电机变频运行，整体上提高了凝结水泵系统运行的稳定。

导叶接力器实际开度，使其导叶开度给定Yc等于导叶开度实际值Y，以实现自动调节通道/电气手动通道的无扰动切换。

2.2 电手动控制通道

自动通道故障时，可靠地实现自动工况到电气手动工况的无扰动切换。电气手动装置工作时，微机调节器A和B跟踪接力器实际开度，以实现电气手动装置/自动通道的无扰动切换；可通过面板上的增加/减少旋钮实现对导叶开度的增加和减少控制；当机组甩负荷时，能将导叶关闭到与运行水头相适应的空载开度附近。

2.3 的双微机调节器冗余控制结构

(1)全冗余双PLC调节器：CPU、输入模块、输出模块、传感器、测频单元、电源均为冗余结构，实现“主机/热备”功能。

(2)微机调节器自动调节通道采用两个的微机调节器A和B，通过现场总线MB+实现双机状态和数据一致；

(3)每一个微机调节器与相应的机械液

图1 旁路自动功能实施原理

经过运行实践表明，高压变频器用于凝结水泵后，节能可操作性较强，投入较小，节能效果好，经济利益高，值得推广和应用。

4.结语

高压变频器可以应用于电厂各个环节和设备的节能，文章只是根据电厂实际情况在综合比较分析的基础上，选择了两个方面作为突破点，这也充分说明了在具体实践中要从设备状况、节能效果、技术可行性、经济性等方面进行综合认证，最终确定最佳的高压变频器节能技术方案。

参考文献

[1]邹方栋.高压变频器在国电蚌埠电厂中的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2010(3).

[2]石志辉.300MW机组凝结水泵变频改造技术方案及节能分析[J].电气传动,2011(8).

-252-浅析媒体资产管理系统在电视台的应用

同济大学软件学院 方 磊

【摘要】就当前的形势看,媒体管理系统愈来愈受各级电视台的青睐,尽管它的推广和运行速度比较快,然而媒体管理系统在中国媒体的实际运用中仍存有一定的问题，制约媒体管理系统的使用。以下文章对媒体资产管理系统的定义进行分析,剖析了制约媒体资产管理的因素，并就这些因素提出了促进未来媒体资产管理发展的合理化方案。【关键词】资产；管理；应用

自从1958年中国电视成立起,到现在已经经历了五十多年风风雨雨，它见证了中国几十年的巨大变化，同时累积了许多宝贵的音频和视频数据。这些为媒体行业能够在竞争激烈的市场中得以壮大发展提供了保障。由于社会的高速发展，带动了电视产业的快速发展，突出体现在节目制作与播出的规模壮大了，其相关品质，数量也得到了提高。然而，由于时间的消逝，很多具有收藏价值的作品亟待需要保护，这就需要电视媒体资产管理系统的建设，这同时也是电视媒体首要的工作任务。

1.制约媒体资产管理系统提升的几点因素

1.1 媒体资产管理网络结构的影响媒体资产管理网络和非编网络有很大的相同点，假设要形成一个双网络结构，必须和其他方面的网络信息互换，既可节约资金的投入，同时又使得素材可以更好的沟通。此种形式对媒体资源管理中存在很大的局限性，但其优点就是有效的拓展了网络结构的规模，所以，对媒体资产管理网络结构的打造，一定要切实符合媒体资产管理的标准。

1.2 标准结构和检索制度的影响

各个级别电视台的媒体在构造资产管理系统的工作中，其中首要的工作就是材料标准的编目和检索制度的确立。而媒体资产管理系统的特点就是要切实贴合本电视台的实际情况，这一点主要体现在电视的管理工作细节上。运用网络传输材料这压系统相配合，均能实现全部控制功能和保证达到全部调节性能要求；

(4)当微机调节器A或B之一故障时，可发出故障信号并自动、无扰动地切换到正常机工作，故障机可在线更换模块、检修。

(3)比例伺服阀微机调速器构成：

位移变送器把接力器位移y变换成数字量Nf送入微机调节器，与微机调节器数字输入Ny在微机内进行比较并将其差值作为微机调节器与比例伺服阀执行机构的前向联接信号。在这种系统中，电液随动系统的闭环是在微机调节器内实现的。这种系统的优点为：水轮机接力器位移y经位移变送器后直接进入微机调节器内，便于实现对电液执行机构工作的监视和诊断；易于采用数字式位移变送器。

3.调速器液压系统3.1 组成

350MW水轮机组调速器FC阀组的液压系

是电视台传播信息的主要途径，同时也可对其他电视台的信息进行检索,因此要构建一个网络系统，电视台一定要有统一标准结构和检索制度，继而可保持媒体资产管理系统的互动性。

1.3 基础平台存储管理系统的影响我们所讲的存储管理系统对于媒体资产管理系统的意义重大，也是制约媒体资产管理系统的重要因素，其作为媒体资产管理系统的基本平台，直接关系到存储系统的整体性能。其主要作用是可安全有效的存储数据，同时方便对数据的复制和使用。

2.促进电视媒体资产管理系统应用的合理化方案

2.1 对媒体资产科学合理的进行存储和转移

电视台的资产主要体现在制作优秀的电视节目，例如纪录片、体育、文艺、电影、电视连续剧和很多有价值的材料等等，这些资产都需要电视台的合理保存，可以为将来制作新的节目提供更多的参考。这就使得电视台的数据存储愈来愈多，使得其压力也明显增大。

那么应该采取何种方法来缓解这些压力呢？目前有效的途径就是要增加磁盘的存储量,然而购置内存比较高的磁盘费用会高很多，例如TB级别的(1TB=1000GB)，而且也不是说买一个两个硬盘就可以满足当前需要的，这就使得投入的成本太大，同时对于资料的安全性能也没有保障。对统组成为:双精滤油器、比例伺服阀A、B、手自动切换阀、液动紧急停机阀、电动紧急停机阀、手动紧急停机阀、主配位移传感器、主配压阀、分段关闭电磁阀以及管路等。

3.2 工作原理

调速器正常运行是比例伺服阀控制回路，两个并联的比例伺服阀分别对应于自动和电手动两种运行方式。调速器紧急停机功能是紧急停机阀组控制回路实现的，紧急停机可以手动操作、电动操作、液动操作；而液动紧急停机阀是由机械过速保护装置的液压阀控制。分段关闭装置实现接力器的二段关闭功能。主配压阀中的分段关闭装置可以主配活塞的位移量，减小主配压阀开启的工作窗口，从而达到减小主配压阀的流量，减慢接力器的关闭速度，实现接力器第二段关闭速度。

4.总结

水电机组一直向高参数、大容量方向

于这个问题的解决，一般可运用分级存储的方法，也就是人们经常提及到的在线存储，近线和离线存储，通过这种方法可以有效的解决以上问题。其方法具体的操作步骤如下：把最新的素材，即将上映的影视，整理好存在硬盘；把过时的材料，近期不用的等等资料存在自动化数据流磁带库中，这个磁带库可由计算机直接控制，如果有需要，也可及时的把数据流磁带库中信息挑选出来。从而有效的满足使用要求，大大减少了存储总成本，同时易于对各类影视信息管理和维护。通常分级存储系统包含硬盘，CD存储结构，数据流磁带库等。

2.2 对节目的采集与传输

为了使得音频数字文件的质量提高,确保音频和视频的质量原生化，媒体资产管理系统一定要做到可支持大批量的采集，同时要由双向同步生成的高和低质量流，并结合镜头、场景的变化自动提取关键帧。媒体资产管理系统必须对各种国际视频编码都能准确的控制。对于图像及声音编码中的MPEG-2或DV格式压缩格式，一般针对高质量程序收集使用，把其存储在磁盘阵列中，根据存储策略自动迁移到系统之中。

MPEG-2的优势体现在以下两方面：第一点，产生高压缩比，这主要是基于运动补偿而来；第二点，结合需求的不同，可参照参数调动码率。MPEG-2被广泛的应用于存储与传输中。

发展。水轮机调速器是保证水电厂发电机组稳定运行的重要控制设备，直接关系到机组的安全稳定运行。因此提高对水轮机调速系统的学习与研究，真正掌握调速系统的功能、作用，将能提高水轮发电机的运行稳定性，提高电站可靠性，从而保障公司集团的经济性。

参考文献

[1]周泰经,吴应文.水轮机调速器实用技术[M].中国水利水电出版社.

[2]东北电网有限公司.水轮机调速器检修[M].中国电力出版社.

[3]谢卓建,陈江峰,吴小林,等.培训材料汇编.重庆大唐国际彭水水电开发有限公司.

作者简介：周伟（1977—），主要从事水电厂水轮机电气调速方面的工作。

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