集水井自動化技術(shù)改造

黔東水力發(fā)電總廠

■QIIHIONGIYIRIMWIIIfNIRIUPIART

中電投集團公司

漾頭水電站

集水井自動化技術(shù)改造

技術(shù)方案

編制：張先貴

審核：周化文

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2022年6月

一、工程概況

漾頭電站集水井處于電站最低位，用于采集電站的滲漏水，當(dāng)集水井水位

達到一定高度時，就必須用排水泵將水抽走，否則就會造成水淹廠房的危（wei）

險，可見其重要性，漾頭電站集水井共有三處，包括滲漏集水井（4臺泵）、

大壩廊道集水井（2臺泵）、廠區(qū)集水井（2臺泵）。

漾頭電站集水井控制系統(tǒng)建于上世紀90年代初期，由于受當(dāng)時技術(shù)條件影

響，運行至今自動化回路基本已經(jīng)損壞，無法進行自動化抽水，徹底靠手動操

作，安全系數(shù)大大降低，集水井自動化改造迫在眉睫。

下圖為漾頭水泵電氣控制圖

二、技改內(nèi)容概述

1）漾頭電站由于使用的老式繼電器體積大,反應(yīng)速度慢,靈敏度低,功耗大，

噪聲大。

2）控制回路采用的是外部硬接線方式,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,路線接點多,故障點相應(yīng)

也多。

3）由于采用強電控制給檢修人員人身安全埋下了隱患。

4）無軟啟動裝置，接觸器時常因啟動電流大造成電纜的燒毀，易發(fā)生火災(zāi)

事故。

5）所使用的老式繼電器屬于淘汰產(chǎn)品,廠家已不生產(chǎn),市場上很難買到,需

要時往往要到廠家定做，價格高,每年還要定期進行繼電器校驗,工作強度加大。

6）整個回路故障頻繁,工作可靠性差,時常造成水泵不能正常啟動,容易釀

成水機層被淹事故。

三、改造方案

1、控制核心選用OMRONPLCSYSMACSP1O（可編程控制器），其電源電壓：

AC1OO「240V、50/60Hz,可取發(fā)電站廠用電，最大感性負載負荷能力：AC250

V/0.5A,可直接驅(qū)動外圍繼電器。PLC輸入信號取于繼電器（受液位控制），信

號電源改用24V直流電源。

2、用PLC控制水泵運行有以下優(yōu)點：

1）編程簡單、方便，現(xiàn)場可修改程序。

2）PLC功能強大,一只PLC可以代替多個繼電器實現(xiàn)對多臺機電的控制。

3）PLC采用模塊化結(jié)構(gòu),外部接線簡單,使控制回路的接點大大減少,從而可

以減少整個控制回路的故障機會,可靠性高。

4）體積小,成本低,內(nèi)部無實際繼電器觸點,可免觸點維護。

5）有關(guān)數(shù)據(jù)可通過接口直接送于中控室監(jiān)控計算機,實現(xiàn)水泵運行狀態(tài)的

遠方監(jiān)控。

6）采用程序控制，可以更改控制方式而無須進行復(fù)雜的設(shè)備接線,可以輕松

地實現(xiàn)水泵的自動輪換工作；。

7）PLC有強大的自檢功能，可進行自診斷。其結(jié)果可自動記錄，這為它的維

修提供了方便。

四、控制原理和功能

1、控制原理是液位信號（集水井水位高低）通過PLC控制中間繼電器,再通過

中間繼電器控制接觸器從而實現(xiàn)對機電的控制。

2、水位上升階段:水位先過停泵水位,水泵不啟動,達到正常水位時,第一臺

泵啟動，如果水位繼續(xù)上漲達到高水位時則第二臺泵啟動，同時發(fā)告警信號。

3、水位下降階段:水位從警告水位向來下降，直到停泵水位,所有泵住手。

4、輪換功能:如果正常水位第一次啟動的是1號泵,那末水位達到停泵水位1

號泵住手,水位再次達到正常水位,則第二臺泵啟動,反復(fù)輪換。

5、改用PLC控制，提高了控制的可靠性、經(jīng)濟性和安全性，有利于實現(xiàn)電站

的無人值守和少人值守

四、準備與實施

1、組織電站的有關(guān)人員進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，向他們講解和分析技改方案的

原理接線、新的水泵啟、停操作程序與注意事項、簡單的維護與檢修常識和一

些功能設(shè)置。

2、在原有水泵控制屏位置上，確定合理設(shè)備及元件的安裝位置.布置、劃

線、打孔、就位、聯(lián)接、放電纜、對線、端子固定、標控電線用牌等工序。

五、廠家報價及配置

1、樂清市北方能源有限公司報價及配置。

序號水泵PLC自動控制及低壓變頻系統(tǒng)生產(chǎn)廠家單位數(shù)量單價（萬元）

1滲漏集水井PLC柜西門子PLC套13.5

2滲漏集水井低壓變頻啟動柜奧達變頻器套17.8

3大壩廊道集水井PLC柜西門子PLC套12.8

4大壩廊道低壓變頻啟動柜奧達變頻器套14.1

5滲漏集水井PLC柜西門子PLC套12.8

6滲漏集水井低壓變頻啟動柜奧達變頻器套14.1

7___________________________合計：25.1

2、上海申瑞電力科技股分有限公司報價及配置。

總報價

配置生產(chǎn)廠家單位數(shù)量（萬

1.全廠檢修排元）

水系統(tǒng)控制裝

置1.人機界面

EasyView5.7”液晶觸摸屏Wenview臺1

2LCU的PLC部份

采用美國GE公司VersaMax系列PLC

DI:16點DO:16點AI4點

3機電啟動及保護元件（2XkW）

1）斷路器法國施耐德2

個

2）接觸器法國施耐德2

個2.6

3）軟啟動西馳電氣臺2

4.24V開關(guān)電源冗余NES-15O-24臺灣明維個2

5.機箱（650高X600寬X300厚）上海申瑞個1

*控制執(zhí)行繼電器、開關(guān)、按鈕、指示燈，溫濕

度控制器。

*端子及配件等

套1

2.全廠滲漏排1.人機界面

水系統(tǒng)控制裝

EasyView5.7*液晶觸摸屏Wenview臺12.6

置

2LCU的PLC部份

采用美國GE公司VersaMax系列PLC

DI:16點DO:16點AI4點

3機電啟動及保護元件（2XkW）

1）斷路器法國施耐德個2

2）接觸器法國施耐德個2

3）軟啟動西馳電氣臺2

4.24V開關(guān)電源冗余NES-150-24臺灣明維個2

5.機箱（650高X600寬X300厚）上海申瑞個1

*控制執(zhí)行繼電器、開關(guān)、按鈕、指示燈，溫濕

度控制器。

*端子及配件等

包含：套12.6

3.壩體廊道滲1.人機界面

漏集水井排水

EasyView5.7*液晶觸摸屏Wenview臺1

泵控制箱

2LCU的PLC部份

采用美國GE公司VersaMax系列PLC

3機電啟動及保護元件（2XkW）

1）斷路器法國施耐譙個2

2）接觸器法國施耐德個2

3）軟啟動西馳電氣臺2

4.24V開關(guān)電源冗余NES-150-24臺灣明維個2

5.機箱（650高X600寬X300厚）上海申瑞個1

*控制執(zhí)行繼電器、開關(guān)、按鈕、指示燈，溫濕

度控制器。

*端子及配件等

包含：套12.6

L人機界面

EasyView5.7*液晶觸摸屏Wenview臺1

2LCU的PLC部份

4.廠房戶外集采用美國GE公司VersaMax系列PLC

水井排水泵控DI:16點DO:16點AI4點

制箱

3機電啟動及保護元件（2XkW）

1）斷路器法國施耐德2

個

2）接觸器法國施耐德

個2

3）軟啟動西馳電氣臺2

4.24V開關(guān)電源冗余NES-150-24臺灣明維個2

5.機箱（650高X600寬X300厚）上海申瑞個1

*控制執(zhí)行繼電器、開關(guān)、按鈕、指示燈，溫濕

度控制器。

*端子及配件等

合計：10.4

3、杭州繼保南瑞電子科技有限公司報價及配置

元件型號單位數(shù)量單價金額生產(chǎn)廠家

滲漏集水井控制箱

PK-300面155805580繼保南瑞

1交流接觸器CJX2個4120480人民電氣

2熱繼電器JRS1個480320人民電氣

中間繼電器及

3MY2NJ(10A)個635210歐姆龍

底座

4按鈕/指示燈/LAY50/AD56/LW12/套1450450江蘇雙科

操作開關(guān)/空氣DZ47

開關(guān)

5指針表6L2系列塊260120人民電氣

6控制柜及附件800*400*350套140004000繼保南瑞

廊道、廠區(qū)集水井控

PK-300面245759150繼保南瑞

制箱

1交流接觸器CJX2個2120240人民電氣

2熱繼電器JRS1個280160人民電氣

中間繼電器及

3MY2NJ(10A)個335歐姆龍

底座