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水力发电厂自动化设计技术规范（可编辑优质文档）

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水利发电厂自动化设计技术规定

Specificationsfordesignofautomation

ofhydroelectricpowerplants0

DL/T5081—1997

主编部门：

电力工业部

水利部

北京勘测设计研究院

批准部门：

中华人民共和国电力工业部

批准文号：

电综[1998]30号

施行日期：

1998年6月1日

前

言

本标准是根据原水利电力部水利水电规划设计总院下达的任务编制的。

接受任务后，北

京勘测设计研究院在调研和收集资料的基础上，编写了本标准的征求意见稿，并向有关设计

院征求意见，对本标准进行修改，编写了本标准的送审稿。

原能源部、水利部水利水电规划

设计总院于1993年召开了本标准送审稿的审查会议，北京勘测设计研究院根据审查意见反

复进行修改后定稿。

本标准对水电厂进水闸阀自动化、机组及其辅助设备和全厂公用设备的自动化、励磁及

电制动、同期系统及全厂综合自动化的设计原则作出了规定。

本标准由电力部水电水利规划设计总院提出并归口。

本标准起草单位：

电力部水利部北京勘测设计研究院。

本标准主要起草人：

盛世儒、梁见诚、雷旭、姜树德。

本标准由水电水利规划设计总院负责解释。

包括在本规范范围的内容有：

1

范

围

1）机组快速（事故）闸门、蝶阀、球阀、筒形阀的自动控制；

2）水轮发电机组的自动控制；

3）可逆式抽水蓄能机组的自动控制；

4）机组辅助设备、全厂公用设备的自动控制；

5）非电量监测；

6）励磁系统及电制动设备；

7）同期系统；

8）全厂综合自动化。

桥式起重机、门式起重机、泄洪闸门、升船机、船闸、过船过木设施、消防系统、通风

系统等的自动控制以及综合自动化计算机监控系统、工业电视不包括在本规范范围内。

1.0.2本规范适用于按少人值班设计、机组的单机容量为10MW～400MW的新建或扩建、

改建的大中型水力发电厂（含抽水蓄能电厂）的自动化设计。

其他水电厂的设计也可参照本规

范执行。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本规范中引用而构成为本规范的条文。

本规范出版时，

所示版本均为有效。

这些标准如果修订，使用本规范者应使用这些标准的最新版本。

GB11805—89

DL／T583—95

大中型水电机组自动化元件及其系统基本技术条件

大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件

DL／T5065—1996水力发电厂计算机监控系统设计规定

DL/T5066—1996水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定

SDJ9—87电测量仪表装置设计技术规程

SDJ12—78水利水电枢纽工程等级划分及设计标准

SDJ152—87大中型水轮发电机基本技术条件

3总

则

大中型水力发电厂实现自动化的目的是：

1）提高发电质量；

2）提高安全运行水平；

3）提高经济运行水平；

4）减少运行人员，提高劳动生产率。

3.0.2水电厂的自动化设计，应满足上级调度所调度自动化系统对本电厂的要求。

3.0.3水电厂的自动化元件和设备，应能适应水电厂电磁干扰严重和湿度高的工作环境。

机组快速（事故）闸门、蝶阀、球阀、

筒形阀的自动控制

4.1快速（事故）闸门的自动控制

4.1.1快速（事故）闸门应既能在现地控制又能在远方控制。

4.1.2机组前的快速（事故）闸门开启前应先进行充水平压。

1）当利用闸门开启一小开度进行充水时，闸门位置行程开关应设有闸门充水位置触点。

闸门到达充水开度时，闸门应停止在充水位置开度。

充水平压后，闸门应自动继续开启至全

开。

2）当利用充水阀或闸门上的小门进行充水时，充水平压后，闸门应从全关自动开启至全

开。

4.1.3对闸门进行开启或关闭操作时，闸门到达全开、全关位置后，应能自动切断上升、下

降机构的电源，使闸门停止上升或下降。

4.1.4在闸门开启或关闭过程中，如果发出停止命令，闸门应能停在任何位置。

4.1.5闸门全开以后，如果由于某种原因自行下滑到一定位置，应接通闸门自动提升回路，

使闸门提至全开。

如果继续下滑到一定位置，应发故障信号。

4.1.6宜在中控室设置闸门位置指示器。

闸门在全开、全关及充水开度时应接通位置信号灯。

4.1.7采用固定式钢丝绳卷扬启闭机控制的闸门，应在闸门电动机的轴上装设制动器，在制

动器上配置与电厂直流系统电压相一致的直流电磁铁。

在回路设计中，应满足闸门正常关闭

以及当机组或压力管道发生事故时紧急关闭的要求。

在紧急关闭接线中还应按金属结构专业

的要求，采取保护门槽底槛的措施。

4.1.8对于液压启闭机控制的闸门，当操作闸门下降时，油路电磁阀关闭线圈应通电，闸门

在自重的作用下自行关闭。

4.2蝶阀的自动控制

4.2.1蝶阀应既能在现地控制又能在远方控制，并能与机组自动控制联动。

4.2.2开启蝶阀必须具备以下条件：

1）机组事故停机元件未动作；

4

2）机组导水叶处在全关位置。

4.2.3当发出开阀命令脉冲并满足开阀条件时，开阀元件应起动并经关阀元件未动信号自保

持。

通过开阀元件自动开启压力油源，拔出锁定，打开旁通阀，对机组蜗壳进行充水。

1）对采用充气式围带周围密封的蝶阀，应当通过旁通阀将蜗壳充满水，蝶阀前后水压基

本平衡后，空气围带自动排气。

排气结束后，由反映围带气压接近于零的信号元件开启开关

蝶阀的电磁配压阀。

2）对采用不充气式围带周围密封的蝶阀，应通过旁通阀将蜗壳充满水，蝶阀前后水压基

本平衡后，即可开启开关蝶阀的电磁配压阀。

4.2.4蝶阀开至全开位置时，由其终端开关接点接通蝶阀全开位置信号灯，同时复归开阀元

件，从而复归各油路，关闭旁通阀，投入锁定。

4.2.5当发出关闭蝶阀的命令脉冲时，关阀元件应起动并经开阀元件未动信号自保持，通过

关阀元件，自动开启压力油源，拔出锁定，打开旁通阀，关闭开关蝶阀的电磁配压阀。

4.2.6蝶阀关闭之后，应接通空气围带充气回路及蝶阀全关位置信号灯并复归关阀元件，从

而复归压力油源电磁配压阀，关闭旁通阀，投入锁定。

4.2.7蝶阀只能停留在全关、全开两个位置，不得在任何中间位置作调节流量之用。

4.3球阀的自动控制

4.3.1球阀应既能在现地控制又能在远方控制，并能与机组自动控制联动。

4.3.2开启球阀必须具备以下条件：

1）机组事故停机元件未动作；

2）导水叶（或喷针）处在全关位置。

4.3.3当发出开阀命令脉冲并满足开阀条件时，开阀元件应起动并经关阀元件未动信号自保

持，通过开阀元件自动完成：

1）开启压力油源电磁配压阀，由压力油打开卸荷阀，排掉密封盖内的压力水，打开油阀，

向球阀控制系统供压力油。

2）开启旁通阀的电磁配压阀，由压力油打开旁通阀，对蜗壳（或喷针输水管）进行充水。

充满水后，密封盖外部压力大于内部压力而自动缩回，与密封环脱离接触。

3）当球阀前后水压基本平衡后，自动开启开关球阀的电磁配压阀。

4.3.4球阀全开后，应接通球阀开启信号灯并复归球阀开启回路，关闭油阀、卸荷阀、旁通

阀。

4.3.5当发出关闭球阀的命令脉冲时，关阀元件应起动并经开阀元件未动信号自保持，通过

关阀元件自动完成：

1）开启压力油源电磁配压阀，由压力油打开卸荷阀，排掉密封盖内的压力水，打开油阀，

向球阀控制系统供压力油。

2）关闭开关球阀的电磁配压阀。

4.3.6球阀全关后，应接通球阀关闭信号灯，并复归球阀关闭回路，关闭卸荷阀、油阀，压

力水进入密封盖内腔，实现止水。

4.3.7球阀只能停留在全关、全开两个位置，不得在任何中间位置作调节流量之用。

4.4筒形阀的自动控制

4.4.1开启筒形阀需具备以下条件：

1）机组事故停机元件未动作；

2）导叶处于全关位置；

3）蜗壳有压；

4）筒形阀油压设备油压、油位正常；

5）接力器同步链条机构未过载；

6）筒形阀无卡阻。

4.4.2当具备4.4.1中各条件时，可手动或通过机组起动元件接通开启线圈，使接力器在压

力油的作用下将筒形阀开启。

4.4.3正常关闭筒形阀需具备下列条件：

1）接力器同步链条机构未过载；

2）筒形阀无卡阻；

3）导叶到达全关位置。

当具备4.4.3中各条件时，可手动或通过机组停机元件接通关闭线圈，使接力器在压

力油的作用下将筒形阀关闭。

4.4.5当机组过速或事故停机遇剪断销剪断时，只要满足4.4.3中前两项条件，无论导叶处

于何种位置，均应能立即自动关闭筒形阀。

4.4.6筒形阀可由手动操作使其全开、全关或处于任何中间位置，应设置相应的位置指示器

和位置信号灯。

4.4.7当发生下列事故或故障时应发音响和灯光指示信号：

1）接力器同步链条张力过载；

2）关筒形阀时被障碍物卡阻；

3）筒形阀油压设备油压、油位不正常。

5水轮发电机组的自动控制

5.1调速器和自动化元件的选型、配置及功能

5.1.1水轮发电机组优先选用数字式电气液压调速器。

5.1.2调速器及油、气、水系统中的各类电磁阀（包括电磁配压阀、电磁空气阀），宜按线圈

不长时间通电选型。

5.1.3电液调速器的测频信号取自机端电压互感器或齿盘。

5.1.4自动化元件技术性能应符合GB11805的有关规定，且应满足与计算机监控系统接口

的要求。

5.1.5各轴承油槽应分别装设液位信号器，每套液位信号器应有反映液面过高或过低的触

点。

5.1.6当机组冷却水有两路供水水源时，应分别设置电气控制的阀门。

在每台机组冷却水总

管及重要用水支路分管排水侧，宜设带流量指示的示流信号器。

5.1.7推力轴瓦、各导轴瓦、空气冷却器应设温度信号器。

5.1.8当推力轴承配用弹性金属塑料瓦时，仍按、、5.1.7配置自动化元件。

5.1.9机组过速保护应装设两种不同信号源的转速信号器。

5.1.10机组电气转速信号器应具有可调整的多定值的触点，分别满足事故停机、投过速限

制器、投自动准同期装置、投入与切除液压减载装置、投电调、调相解列停机、切电调、投

入电气停机制动、投入机械停机制动等要求。

5.1.11机组压缩空气制动系统应设气源压力监视信号，当气压降低时发信号。

为防止停机

后制动闸有时不落下，制动闸宜设反向给气装置及位置信号。

5.1.12当作调相运行的机组，采用向转轮室通入压缩空气压水的措施时，反映转轮室水位

的自动化元件，应具有抗震、防锈蚀、防浪涌、防泥沙阻滞等特性。

5.1.13转轮室漏气严重的水轮机，可设调相补气阀，持续地对转轮室进行补气。

5.1.14轴流转桨式水轮机，作调相运行时，无论是否采取充气压水措施，都应将桨叶转角

自动调至零度，以减小阻力。

5.1.15轴流式水轮机，应采取防抬机措施并装设抬机信号装置。

5.1.16为防止在机组甩负荷而调速器又失灵时发生飞逸事故，应装设过速限制器。

5.1.17回油箱、漏油箱以及有油、水热交换装置的油槽，宜装设油混水信号器。

5.1.18在油、气、水系统中，凡需要根据压力值实现自动控制或自动报警的，均需装设压

力信号器。

5.1.19水轮机导叶应装设剪断销信号装置。

5.1.20大型机组宜设置监视大轴摆度和机架振动的检测装置。

5.1.21机组拦污栅和滤水器应设置检测其阻塞状况的差压信号器。

5.1.22轴流式和混