小型水轮发电站自动化设计规定(试行)SDJ37-89.doc

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前言

第一章总则

第二章水电站控制方式

第三章主、辅设备自动化及其它自动装置

第四章检测和信号

第五章联锁

第六章控制屏（台）的选择与布置

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小型水轮发电站自动化设计规定（试行）

SDJ337—89

试行日期：

1989年7月1日

关于颁发《小型水力发电站自动化设计规定》

SDJ337—89（试行）的通知

水规[1989]8号

1985年国家计委批准颁发了《小型水力发电站设计规范》，为配合该规范的实施，由原水电部水利水电规划设计管理局委托湖北省水利厅及所属湖北省水利水电科学研究所负责编制了《小型水力发电站自动化设计规定》。

该规定送审稿经广泛征求意见。

并由原水电部水利水电规划设计管理局与农电司共同组织了审查。

现批准《小型水力发电站自动化设计规定》SDJ337—89颁发，从1989年7月1日起试行。

本规定由水利电力出版社出版发行，各单位在试行过程中，如有意见，请随时函告能源部、水利部水利水电规划设计总院和湖北省水利厅，或水利部能源部农电司。

附件：

小型水力发电站自动化设计规定（试行）

1989年7月4日

前言

为配合国标《小型水力发电站设计规范》的实施，由原水利电力部水利水电规划管理局委托湖北省水利厅及湖北省水利水电科学研究所进行编制的《小型水力发电站自动化设计规定》，经两年时间现已全面完成编制工作。

本《规定》于1986年审查通过编制大纲，到1987年底先后完成《规定》的初稿、征求意见稿和送审稿的编制与修改工作；1988年1月由原水利电力部农电司与水利水电规划设计院，在武汉共同主持召开了对《规定》送审稿的审查。

而后，编制组根据这次审查会议纪要精神，又进行了完善工作。

本《规定》是在做了大量调查研究工作，广泛征求设计、科研、运行及制造部门意见，参阅了国内外一些有关技术资料和规范，总结了我国小水电建设经验基础上编写而成的。

它基本反映了我国小水电建设经验和今后自动化技术发展要求，符合我国国情。

现由水利部、能源部两部批准，于1989年7月1日颁布实施。

本《规定》共分六章和一个附录。

其主要内容有：

总则；水电站控制方式；主、辅设备自动化及其它自动装置；检测和信号；联锁；控制屏（台）的选择与布置等。

编写人：

吴洪应林瑞玉杨来春

主审人：

徐恭禄董在志

1989年6月30日

第一章总则

第1.0.1条小型水力发电站自动化设计规定（以下简称规定），是在总结我国小型水力发电站（以下简称水电站）建设和运行经验基础上，根据国民经济发展及小水电建设需要编制的。

第1.0.2条水电站自动化设计应满足电站安全、经济运行和保证电能质量。

同时应注意改善运行人员的劳动条件。

第1.0.3条水电站自动化设计应做到可靠适用，技术先进。

设计中要认真总结经验，因地制宜地采用经过试验、鉴定的新产品和新技术。

第1.0.4条本规定适用于单机容量为500～6000kW，总装机容量为25000kW及以下的新建水电站。

扩建和改建工程可参照使用。

第1.0.5条本规定作为《小型水力发电站设计规范》有关自动化内容的补充。

第二章水电站控制方式

第2.0.1条水电站应根据机组设备特点、运行方式、技术管理水平及其在系统中的地位和作用等综合因素，确定其自动化程度。

一般有：

一、半自动化电站。

二、自动化电站。

三、综合自动化电站。

第2.0.2条半自动化电站一般由人工操作开机和正常停机，事故停机可自动进行。

机组主要运行参数（如电压、频率），可由自动装置进行调整，电站运行工况采用仪表监视，并有必要的灯光音响信号装置。

第2.0.3条自动化电站的基本要求是：

一、中央集中控制。

应能以一个指令完成机组的起动、并网或停机。

二、自动调整机组有功功率（或频率）、无功功率（或电压）。

三、运行工况集中监视。

必要时对某些重要参数实现自动巡回检测。

四、应有比较完善的中央信号系统。

五、机组辅助设备、全厂公用设备应自动化操作。

六、应装设必要的安全自动装置。

第2.0.4条综合自动化电站，一般配备微型计算机实现下列功能：

一、能以一个指令（或通过其它自动装置）完成机组起动、并网或停机。

二、根据系统状况自动调整机组运行参数，实现电站经济运行。

三、电站运行工况集中自动检测、显示和打印。

四、能适应系统远动要求的功能。

第2.0.5条单机容量800kW以下的电站，当其投入或退出运行时，对系统正常工作不致产生较大影响的，可采用半自动化控制方式。

第2.0.6条单机容量800kW及以上，在系统中起重要作用的电站，宜采用自动化控制方式。

第2.0.7条在系统中起主导作用并具有现代技术管理能力的电站，可采用综合自动化控制方式。

对规模虽小，因受地理等其它条件限制的梯级电站，也可考虑采用综合自动化控制。

第2.0.8条水电站应设置可靠的供电电源，确保自动装置正常工作。

第2.0.9条水电站各种自动控制装置，应设手动操作回路。

第2.0.10条水电站机组一般采用一对一的控制。

但有功功率和无功功率调整不宜选线操作。

第三章主、辅设备自动化及其它自动装置

第一节水轮发电机组自动化

第3.1.1条机组自动控制设计，应根据机组不同型式和结构、调速器型式、自动元件、辅助设备及其运行方式等因素，经技术经济分析确定。

第3.1.2条自动化水电站机组控制结线，一般满足下列要求：

一、以一个指令完成机组的起动、并网或停机。

二、根据系统要求，以一个指令完成发电转调相运行，或进行相反操作。

三、当可能出现仅以一回线路与系统连接的运行方式时，应能实现调相解列事故停机。

四、能实现开机或停机过程中，手动进行相反的操作。

五、事故停机过程中，如调速器操作失灵或剪断销剪断，应动作关闭进水阀或快速闸门。

六、事故停机引出继电器自保持回路，应由手动解除。

七、机组内部事故应动作事故停机或同时关闭进水阀（或快速闸门）；外部事故（电气）可根据具体情况动作事故停机或空载运行。

八、主机室应设紧急停机按钮。

第3.1.3条发电机轴承润滑系统的自动化要求：

一、轴承油槽（立式机组）应装设监视油位的信号装置。

二、内循环冷却的机组，冷却水应在开机同时获得。

机组运行中，冷却水中断时，应立即投入备用水源。

三、外循环冷却的机组，必须在开机前获得润滑油。

润滑油系统应设置备用油泵，必要时加重力油箱。

四、推力轴承、导轴承的温度应予监视。

第3.1.4条密闭式空气冷却的机组，其冷却系统自动化要求：

一、应在开机同时打开冷却水电磁液压阀（一般与润滑系统油冷却器共用同一水源），对供水状况应予监视。

二、冷却系统进出口风温应予监视。

三、发电机定子线圈及铁芯温度，应定期检测。

第3.1.5条水轮机导轴承润滑系统自动化的一般要求：

一、对采用水润滑的导轴承。

1.应在发出开机指令的同时动作投入润滑水，当确认有水后，才允许打开导水叶起动机组。

2.应保证润滑水的连续性。

当润滑水中断时，应立即投入备用水源。

二、对采用油润滑的导轴承，应符合第3.1.3条的规定。

第3.1.6条水轮机顶盖排水装置自动化要求：

一、当顶盖积水达到一定高度时，应投入水泵排除积水。

二、当设有两台排水泵时，宜采用自动轮换工作的控制方式。

第3.1.7条水轮发电机机械制动系统自动化要求：

一、停机过程中，应在转速下降到额定转速的35％左右制动器投入，直至机组停止转动后解除制动。

二、停机过程中，当导水叶剪断销剪断时，制动后不应解除制动器。

第3.1.8条作调相运行的混流式及轴流式机组，应设调相压水装置。

转桨式机组调相时，一般将转轮角度关至零，可不设压水装置。

第3.1.9条水轮发电机组应装设水力机械保护装置。

一般由事故停机保护和故障信号两部分组成。

第3.1.10条水轮发电机组的下列事故，应动作事故停机或同时关闭蝴蝶阀（或快速闸门）：

一、事故停机。

1.轴承温度过热。

2.水轮机导轴承润滑水中断。

3.机组轴承润滑油中断。

4.油压装置油压过低。

5.机组调相运行解列。

6.发电机电气事故。

7.事故停机按钮。

二、事故停机关闭蝴蝶阀（或快速闸门）。

1.机组过速（一般140%额定转速）。

2.事故停机过程剪断销剪断。

3.紧急停机按钮。

第3.1.11条水轮发电机组的下列异常状况，应动作故障信号：

一、轴承温度升高。

二、空气冷却器温度升高。

三、轴承油槽油位不正常。

四、机组冷却水中断。

五、油压装置油压降低。

六、导水叶剪断销剪断。

七、集油槽油位不正常。

八、漏油箱油位过高。

九、水轮机顶盖水位过高。

十、开、停机未完成。

十一、水轮机导轴承备用润滑水投入。

十二、调速器飞摆电源消失（同轴直联永磁机的机组除外）。

十三、水机操作回路电源消失。

第二节辅助设备及公共设备自动化

第3.2.1条调速器油压装置的自动化要求：

一、压力油罐的油压应保持在规定的工作压力范围内。

油泵电动机根据压力油罐油压的高低实现自动控制。

二、当压力油罐油压过低时，应动作事故停机。

第3.2.2条空气压缩装置自动化要求：

一、贮气筒内的气压，应保持在规定的工作压力范围内。

空气压缩电动机根据贮气筒内气压的高低实现自动控制。

二、空气压缩机一般以空载起动，在延时关闭空载起动阀后，再向贮气筒内充气。

三、当设有两台空气压缩机时，宜采用自动轮换工作。

第3.2.3条采用水泵作技术供水的电站，供水系统自动化要求：

一、供水泵应能独立进行操作。

必要时，可纳入机组开、停机控制程序。

二、当任一台工作水泵发生故障时，备用水泵应立即投入运行。

第3.2.4条集水井排水泵自动化要求：

一、应在规定水位范围内，起动或停止工作水泵运行。

二、当水位上升到上限水位时，应将备用水泵投入运行。

三、当水位超过上限水位升至过高水位时，应发出信号。

四、排水泵设两台时，宜采用自动轮换工作的控制方式。

第3.2.5条水轮机进水阀应能独立操作（全开或全关），必要时，可纳入机组开、停机控制程序。

第三节其它自动装置

第3.3.1条水电站应装设自同步装置和带相位闭锁的手动准同步装置。

还可根据具体条件装设半自动或自动准同步装置。

第3.3.2条水电站应根据电气主结线和运行要求