武汉大学水电站自动化课程设计精编WORD版

武汉大学水电站自动化课程设计精编W O R D

版

IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

水电站自动化课程设计专业：能源与动力工程

设计人：

班级：能动四班

学号：

指导老师：肖志怀

完成时间： 2017年 1 月 11 日

目录

目录........................................................ - 1 - 第一章设计原始资料......................................... - 2 - 第二章电动机主电路设计.................................... - 3 -

2.1 电机的选择.......................................... - 3 -

2.2 主回路接线原理图.................................... - 3 -

2.3 主回路设备的选择.................................... - 7 -

2.4 电机的保护......................................... - 10 - 第三章系统控制回路设计................................... - 11 -

3.1 系统控制结构....................................... - 11 -

3.2 控制系统的工作原理................................. - 12 - 第四章 PLC控制回路的设计.................................. - 14 -

4.1 PLC的选择......................................... - 14 -

4.2 I/O端子分配及接线图............................... - 15 -

4.3 梯形图程序设计及说明............................... - 15 -

4.4 语句指令表......................................... - 15 -

4.5 设备清单........................................... - 15 - 附表....................................................... - 16 - 参考文献................................................... - 17 -

第一章设计原始资料

集水井排水装置自动控制

某水电站渗漏排水系统有二台相同的渗漏排水泵，一台工作，一台备用。水泵类型为深井泵，单台配套电动机容量：90kW，电压：AC380V。每台水泵出水管道上安装一只电动阀门，水泵抽水时电动阀门打开，水泵停止时电动阀门关闭，电机功率1.5kW。

排水井水位和高程：渗漏排水井底板高程3.0m，停泵水位高程5.0m，工作泵启动水位高程11.5m，备用泵启动水位高程12.0m，报警水位高程12.2m。

控制要求（机构系统图如图1）：

（1）深井泵启动前3秒必须先给润滑水，泵启动后2min切断润滑水，润滑水由机组技术供水系统供给，供水管径20mm，通过电磁阀自动控制，该电磁阀的工作可自动合/分，也可手动合/分。

（2）盘面上要有电源指示灯，运行指示灯和故障指示灯。控制柜有电时电源指示灯亮，抽水泵电动机运转时运行指示灯亮，控制柜有故障时故障指示灯亮，故障信号：（a）接触器故障（b）启动超时（45s）

（3）深井泵工作方式：自动/手动。自动方式时，控制装置依据控制流程要求自动实现水泵的启/停控制。手动方式

时，通过操作面板上的操作开关直接控制

水泵，该方式仅供设备调试或检修使用。

（4）蓄水池水位达到报警水位时，控

制柜内喇叭要发出断续的蜂鸣声，电铃要响。

（5）出水管道上的阀门电动机正反转时要有硬件互锁和软件互锁，避免电气短路。

（6）工作水泵和备用泵每周轮换一次。

图1-1 集水井排水装置

机构系统图

第二章电动机主电路设计

2.1 电机的选择

（1）水泵电动机的选择

根据本设计深井泵的工作环境、方式以及电动机的容量：90KW,电压：AC380V,可选择Y280M-2电动机，其具体参数如表2-1所示。

（2）电动阀电动机的选择

由于电机的功率为1.5KW,则选用Y90S-2电动机，其具体参数如表2-1所示。

表2-1 电动机技术参数

2.2 主回路接线原理图

考虑到排水装置的控制要求，设计得电动机主回路接线图如图2-1所示，其工作原理如下：

合上电源开关QS1，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，接触器KM2也同时得电吸合，电动机三相绕组在Y形接法下降压启动，同时时间继电器KT1通电计时。

经过一段时间的延时后，时间继电器KT1常闭触点打开，常开触点闭合，接触器KM2失电释放，其常闭辅助触点闭合，继电器KM3得电吸合并自锁，将电动机三相绕组接成△形在全压下运行。

其中，1号泵电动机由POWER1电源单独供电，2号泵电动机由POWER2电源单独供电，并互为备用。当两路电源中有一路发生故障切除时（1QF、2QF之一断），则备用电源自动切换装置APD将母联断路器（3QF）合上，以保证电动机的正常工作。

由于电动机的功率较大，为减小启动电流，故在本设计的电动机主回路中选用Y-△降压启动方式。其控制回路如图2-2所示。

图2-2 控制电路图