任务1 认知水轮发电机组的现地控制单元

水轮发电机组的现地控制
一、水轮发电机组现地控制相关知识准备
2、机组LCU结构分类
2.1水电厂使用LCU类型 目前水电厂应用的LCU有：机组现地控制LCU、全厂公用LCU、 开关站线路LCU、闸门控制LCU。各水电厂因控制设备对象的差 异，配置的LCU的功能和作用有所不同。
2.2 LCU的结构类型
A、单板机——总线型结构的LCU， B、以可编程控制器为基础的LCU， C、智能I/O模件配工业实时网而构成的LCU
自动开、停机时，LCU将命令送给励磁调节器。 可根据上位机AVC或操作员在工作站或LCU触摸屏下达的无功给定值进行闭 环控制。
3.6机组其它设备控制
LCU内设有微机自动准同期装置，同期输出的合闸指令接点与同期闭锁继电器 串联后接入DL合闸操作回路。需要并网时先将同步闭锁继电器和同期装置的PT 信号投入，并网后将同期闭锁继电器和同期装置的PT信号退出。
水轮发电机组的现地控制
二、机组现地控制LCU功能分析
1.3模拟量的采集及处理
A、电气量：机组电流、电压、有功、无功、转子电流、电压等电 气信号。 B、非电量：液位、压力、位移 模拟量定义为除温度量以外的所有电气量和非电量。
每点模拟量设置高高限、高限、低限、低低限四种限值；设置越、复限死区和刷新死 区；LCU能对所采集的模拟量进行越/复限比较，一旦模拟量测值超越设定的限值， LCU要作出报警或进行事故流程处理。
2、信息输出
2.1 与上位机通讯 LCU直接上100Mbps以太网与上位机进行数 据交换，并将所有开关量、模拟量、SOE事件及 开出动作记录LCU状态字、计算量及标志等向上 位机传送。 2.2 与辅设PLC的通讯 LCU通过1～ 12MBPS PROFIBUS-DP现场总 线与辅设PLC进行数据交换，并将现地所有状态、 水轮发电机组的现地控制 信息上送至机组LCU。
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二、机组现地控制LCU功能分析
1.4温度量的采集及处理
A、温度点数96点，分别为定子冷、热风、线棒，轴承（上导、水导、推导）瓦温、 油温。 B、接入方式：将96点分为单双号，单号接入1#可编程测温装置，双点进入2#可编 程测温装置。 C、设置高限、高高限、越/复限死区，且可用软件对温度电阻进行补偿。当某一点 温度异常时，LCU能对其进行追忆，在离线方式下人为地定义追忆点。 D、温度保护：当同一组轴承中的任意两点温度越上上限，启动事故停机流程进行 停机并报警。
二、机组现地控制LCU功能分析
2.3人机接口功能 LCU通过速率为187.5Kbps的MPI方式与触摸屏通讯，触摸屏从而完 成现地实现人机接口功能:
☞显示采集的机组运行信息 ☞显示机组的事故、故障信息一览表 ☞操作员输入，包括控制命令、定值设置、测点投退、修改参数整定值 ☞脱机状态时钟设置 ☞操作过程显示 ☞控制操作密码设置 ☞显示画面
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二、机组现地控制LCU功能分析
3、控制操作
3.1机组正常开停机控制 根据上位机或LCU触摸屏下达的命令，自动进行机组的开停机顺序控 制，自动开停机可选择连续或分步控制方式完成。
水轮发电机组工况一般有：停机、检修、空转、 空载、 发电、调相、未知 等几种状态，操作员可以使机组启/停 至上面状态之一。
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二、机组现地控制LCU功能分析
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数据采集处理
信息输出
控制操作
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二、机组现地控制LCU功能分析
1、数据采集处理
1.1开关量采集及处理
LCU对开关量进行实时采集处理，并根据开关量的变化及变化性质判 断是否做相应的处理。中断量分辨率较高≤2ms，在变位时开中断，并产生 事件记录。 1.2有功、无功电度量采集及处理 LCU由交流量采集装置将采集到的电度量数据通过通讯方式传送至 LCU。
3.3调速器控制 A、开停机时的控制
自动开停机时，LCU将控制命令送给电调及调速器开停机集成阀以控制机组开停。
B、有功调节控制
可根据上位机AGC或操作员在工作站或LCU触摸屏下达的有功给定值进 行闭环控制。
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二、机组现地控制LCU功能分析
3.4励磁调节器控制 A、开停机时的控制 B、无功调节控制 3.5同期并网控制
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原始数据在此进行采集，各种控制调节命令都最后在此发出，可 以说是整个监控系统中最重要、对可靠性要求很高的“一线”控 制设备。
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实现数据采集、处理和设备运行监视，通过网络与监控系统或 其他设备进行通信，以及完成自诊断功能等。现地控制单元可 选择远方/就地控制方式，实现开与停机、负荷调整、水机保护 等功能。
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二、机组现地控制LCU功能分析
1.5事故追忆记录 当机组发生事故时，LCU自动记录相关模拟量数值，进行事件追忆。 对事件追忆，可追忆故障前后各10s的记录，模拟量的采集速度不 大于 0.5s，追忆点数不少于16个模拟量点。
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二、机组现地控制LCU功能分析
水轮发电机组的现地控制
一、水轮发电机组现地控制相关知识准备
1.机组LCU控制对象
1.1机组LCU名称简称 LCU（Local Control Unit） 通常将水轮发电机组的现地控制系统称作LCU 1.2机组LCU控制设备对象 A、厂房设备：主机、辅机、变压器等 B、开关站设备：主要有母线、断路器及隔离开关
学习情境 三
认识水轮发电机组的 现地控制特点
水轮发电机组的现地控制
本节知识点
• 现地控制单元介绍； • 典型现地控制单元结构； • 现地控制单元作用及功能；
水轮发电机组的现地控制
本节重点
• 现地控制单元作用及功能；
水轮发电机组的现地控制
水轮发电机组现地控制单元作用
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水轮发电机组现地控制主要是对机组运行实现监测与控制， 一般布置在发电机层，是水电站计算机监控系统的现场控制 设备。
在开停机过程中LCU能自动实现制动风闸、锁錠、空气围带、发电机出口隔 刀开关等设备的控制。在机组有故障或事故时实现对中央音响信号的控制。
水轮发电机组的现地控制
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水轮发电机组的现地控制
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二、机组现地控制LCU功能分析
3.2自动紧急停机控制
a、Ⅰ级过速保护——机组过速115%nr且调速器失灵保护 b、Ⅱ级过速保护——机组过速152%nr保护 c、机组电气事故保护 d、机组瓦温过高保护 e、机组油压装置油压过低保护
水轮发电机组的现地控制
二、机组现地控制LCU功能分析