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SOPLADORA電站生活及消防水系統(tǒng)控制技術(shù)改造

文檔作者：高宏學(xué) 文檔來源：中國葛洲壩集團機電建設(shè)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年09月01日
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上一篇：電氣設(shè)備信息和技術(shù)監(jiān)督管理

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第40卷增刊2
76 2017年9月
"-K電站機電技術(shù)
Mechanical＆Electrical Technique of Hydropower Station
V01．40 No．S2
Sep．201 7
SOPLADORA電站生活及消防水系統(tǒng)控制技術(shù)改造
高宏學(xué)
(中國葛洲壩集團機電建設(shè)有限公司，四川成都610091)
摘要：重點圍繞厄瓜多爾SOPLADORA水電站生活及消防水系統(tǒng)存在的產(chǎn)品問題和設(shè)計缺陷，詳細(xì)分析了該系統(tǒng)
電氣控制、信號傳輸?shù)确矫娴募夹g(shù)改造方案和處理結(jié)果，可以為同類型施工項目提供參考。
關(guān)鍵詞：消防水系統(tǒng)；電氣控制；技術(shù)改造
中圖分類號：TV734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1672—5387(2017)S2—0076—03
DOI：10．13599／j．cnki．1 1-5130．2017．S2．027
1概述
SOPLADORA水電站位于厄瓜多爾阿蘇阿依省
和加納省的東界，是我公司在南美洲的第一個水電
裝機項目，工程類型為EPC工程，電站機電設(shè)備由
國內(nèi)設(shè)計并供貨。電站裝機3臺163 MW立軸懸式
發(fā)電機組，每臺機組的設(shè)計流量為50 m3／s，額定凈
水高度為375．60 In。電站總功率為489 MW，每年向
電網(wǎng)提供發(fā)電量27．7億kW·h。
SOPLADORA電站水系統(tǒng)包括技術(shù)供水、消防
用水和生活用水3大部分。在實際的施工調(diào)試過程
中，由于制造和設(shè)計方面的缺陷，我們對水系統(tǒng)的控
制邏輯、控制回路、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)等多方
面進(jìn)行了技術(shù)改造，以滿足該國電氣行業(yè)對電氣施
工的標(biāo)準(zhǔn)要求。本文以生活用水和廠房消防用水系
統(tǒng)為例進(jìn)行重點闡述。
2系統(tǒng)控制原理
SOPLADORA電站生活用水水源取自進(jìn)廠交通
洞集水池，經(jīng)立式管道泵供給凈水設(shè)備處理后存于
清水池，再通過高壓多級離心泵設(shè)備送至開關(guān)站滿
足其生活用水和消防用水，通過恒壓供水設(shè)備送至
廠房生活水箱滿足廠內(nèi)生活用水；廠房消防用水水
源取自尾水，經(jīng)技術(shù)供水系統(tǒng)處理后，通過管網(wǎng)疊壓
無負(fù)壓設(shè)備送至廠房消防水池滿足廠房消防用水。
生活用水系統(tǒng)和廠房消防用水系統(tǒng)的信號傳
輸、狀態(tài)顯示、遠(yuǎn)方控制及保護(hù)主要集中在水系統(tǒng)監(jiān)
控柜，監(jiān)控柜收集各現(xiàn)地設(shè)備狀態(tài)信號，并向480 V
廠用電對應(yīng)的荷開關(guān)發(fā)出指令，從而實現(xiàn)水系統(tǒng)自
動化運行，同時將各設(shè)備運行狀態(tài)上傳至中控室。
從監(jiān)控系統(tǒng)向廠用電發(fā)出的指令信號控制原理
可知，水系統(tǒng)現(xiàn)地用電設(shè)備的動力電源直接取自
480 V廠用電系統(tǒng)的對應(yīng)負(fù)荷開關(guān)，不經(jīng)過現(xiàn)地設(shè)
備控制箱?，F(xiàn)地設(shè)備控制箱主要收集現(xiàn)地設(shè)備運行
信號、水池液位信號及設(shè)備管道流量壓力信號等，并
將信號送至水系統(tǒng)監(jiān)控柜；同時完成與對應(yīng)負(fù)荷開
關(guān)之間控制信號的聯(lián)絡(luò)，滿足現(xiàn)地手動操作設(shè)備的
電氣控制要求。水系統(tǒng)監(jiān)控柜則根據(jù)液位、流量和設(shè)
備運行狀態(tài)等信號來判斷是否給各設(shè)備對應(yīng)的負(fù)荷
開關(guān)發(fā)出啟／停命令。這種電氣控制方式較之在動
力電源中轉(zhuǎn)箱控制對應(yīng)開關(guān)的方式相對簡單，但是
對廠用電系統(tǒng)的負(fù)荷開關(guān)要求比較嚴(yán)格，必須能夠
滿足頻繁分合操作的電氣要求。另外，當(dāng)單個設(shè)備的
負(fù)荷開關(guān)需要檢修維護(hù)時，則對應(yīng)母線段的設(shè)備不
得不全部停電，給其他正常運行設(shè)備造成了不必要
的影響，擴大了操作面，程序繁瑣，而且頻繁操作帶
來的安全風(fēng)險也大。
3系統(tǒng)技術(shù)改造
3．1立式管道泵運行控制技術(shù)改造
廠房交通洞集水池通過集水管收集進(jìn)廠交通洞
滲漏水，經(jīng)立式管道泵供給凈水設(shè)備，其電氣控制原
理如圖1所示。
收稿日期：2017-07-21
作者簡介：高宏學(xué)(1981一)。男，助理工程師，從事水電站電氣二次施
：r與技術(shù)工作。
萬方數(shù)據(jù)
增刊高宏學(xué)：SOPLADORA電站生活及消防水系統(tǒng)控制技術(shù)改造
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其中凈水池的液位開關(guān)、液位變送器、管道泵迸現(xiàn)場實際施工時，發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)疊壓無負(fù)壓設(shè)備的兩個
口流量開關(guān)參與離心泵的運行控制。凈水池液位開供水泵信號未送至監(jiān)控系統(tǒng)，原接觸器KMl和KM2
關(guān)通過凈水池液位過高、高、低和過低信號分別控制的輔助觸點數(shù)量不夠，現(xiàn)場需增加兩個DC 24 V中間
停泵、停備泵、起泵和起備泵命令。液位變送器信號繼電器KC2和KC3進(jìn)行擴展。修改后的原理圖見圖
送監(jiān)控，實時采集液位信號。泵進(jìn)口流量開關(guān)作為管2所示。
道泵單一電氣保護(hù)節(jié)點，在停泵時無法判斷是集水圖2中，KC2、KC3分別為管網(wǎng)疊壓l號、2號泵
池內(nèi)無水后停泵還是管道泵進(jìn)口堵塞引起停泵，不運行信號，通過其輔助接點向監(jiān)控系統(tǒng)傳輸水泵運
利于管道泵的快速檢修維護(hù)。根據(jù)現(xiàn)場實際分析，我行狀態(tài)。通過起主泵水位開關(guān)信號擴展KAl、起備
們在原設(shè)計基礎(chǔ)上增加了集水池液位變送器，以集泵開關(guān)信號擴展KA2、報警水位開關(guān)信號擴展
水池的液位信號通過水系統(tǒng)監(jiān)控柜直接控制廠用電KA6、停泵水位信號擴展KA7的輔助接點、KC2、
對應(yīng)的管道泵開關(guān)。這樣相當(dāng)于給管道泵又增加了KC3及相關(guān)繼電器，完成監(jiān)控系統(tǒng)對水泵的遠(yuǎn)方控
一套電氣保護(hù)節(jié)點，避免了在單一運行保護(hù)失效的制。
情況下出現(xiàn)設(shè)備損毀，保障管道泵的安全運行。(1)KMI接觸器接線修改
3．2高壓多級離心泵控制技術(shù)改造1)解開KMl接觸器中常開觸點13、14引腳的
清水池通過高壓多級離心泵向開關(guān)站送水，其外部線301和302，分別接到擴展繼電器KC2的5
電氣控制方式與立式管道泵類似?，F(xiàn)場調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)和9引腳上；
液位采集信號位置錯誤，導(dǎo)致無法向開關(guān)站送水。重2)在上述解掉的KMl中13、14引腳上，增加
新確定正確的信號源后，將開關(guān)站屋頂水箱液位信301、307兩根線，分別接到24 V+(301線)和KC2繼
號以光信號引入水系統(tǒng)監(jiān)控柜，轉(zhuǎn)換后直接參與高電器的線圈14引腳上(o V線)；
壓多級離心泵運行。將控制邏輯變換后，滿足了以開3)把KC2繼電器8、12引腳(線號分別為103
關(guān)站水箱液位開關(guān)、液位變送器信號、高壓多級離心和104)分別引到端子排Xhl3和Xl：14，作為信號
泵進(jìn)口流量開關(guān)組成的設(shè)備自動化運行及控制要輸出。
求。(2)KM2接觸器接線修改
3．3管網(wǎng)疊壓無負(fù)壓設(shè)備控制系統(tǒng)技術(shù)改造1)解開KM2接觸器中常開觸點13、14引腳的
索普電站的消防用水源于尾水，經(jīng)管網(wǎng)疊壓無外部線37和38，分別接到擴展繼電器KC3的10和
負(fù)壓設(shè)備送至廠內(nèi)消防水池(高程1 030m)，利用高6引腳上；
差將水送回廠房(高程931 m)滿足廠內(nèi)消防用水。2)在KM2中13、14引腳上加兩根線301和
萬方數(shù)據(jù)
水電姑機電攫術(shù)第40卷
，。Ⅲ三一
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30別接到24V+(01線)和KC3繼電器的線圈
14上(0V線)作為繼電器電源輸入；
一根DC 24V源負(fù)極線(線號為0V)，
連接2線圈的13引腳和KC3線圈的13引腳，之后引
V；
C3繼電器8、12引腳(線號分別為203
和2)分別引到端子排X2：13和X2：14，作為信號輸出
網(wǎng)疊壓控制箱與給排水監(jiān)控柜連接修改
疊壓控制箱內(nèi)短接XI：I 1和X：13，電纜
C1Ml02第3芯在管網(wǎng)疊壓控制箱上接Xl：14端
子，控柜上接TBl02：14(定義：1號管網(wǎng)疊壓無
負(fù)壓行)。
疊壓控制箱內(nèi)短接X2：11和X2：13，電
纜CMl04第3芯在管網(wǎng)疊壓控制箱上接X2：14
端子監(jiān)控柜上接TBl02：16(定義：2號管網(wǎng)疊壓
無負(fù)運行)。
方案將管網(wǎng)疊壓無負(fù)壓設(shè)備電氣控制
系統(tǒng)完成后，以廠房消防水池液位開關(guān)、液位變
送器、管網(wǎng)疊壓供水泵進(jìn)口流量開關(guān)組成的設(shè)
備自運行控制系統(tǒng)，可以滿足監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采
集與要求。4結(jié)
ADORA電站水系統(tǒng)電氣控制原理與國內(nèi)’2制系纜原叫州
設(shè)計，但是該國對電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的要求主
要執(zhí)美標(biāo)準(zhǔn)，對總體設(shè)計要求比較簡單，對細(xì)節(jié)
設(shè)計卻很嚴(yán)格，尤其對水電站輔助設(shè)備的運行
監(jiān)控非常細(xì)化。由此可見，我國和歐美國家在電
氣控念上存在一定差距。由于在設(shè)計階段缺乏
相應(yīng)解，國內(nèi)設(shè)計圖紙往達(dá)不到合同要求，使
得現(xiàn)計修改過程頗費周折。在國際水電工程施
工項，由于這種設(shè)計理念差距、文化背景差異，
因而圖紙設(shè)計深度不夠，細(xì)節(jié)設(shè)計達(dá)不到業(yè)主
要求往是造成中方施工人員與現(xiàn)場工程師和業(yè)
主發(fā)突的主要原因。為此，我們現(xiàn)場施工過程中
常出大量精力來進(jìn)行修改和完善。通過對
SOADORA電站生活及消防水系統(tǒng)控制技術(shù)的改
造，兩種設(shè)計理念進(jìn)行融合，消除缺陷和差異，
為我后續(xù)國際工程水電項目的電氣施工積累寶貴經(jīng)
參考：
[1運波．電氣控制技術(shù)【M]．北京：高等教育出版社，2006．
【2劉學(xué)軍．繼電保護(hù)原理【M】．北京：中國電力出版社，207．
[3信銀．發(fā)電廠氣部分【M】北京：中國力出版社，209．
【4霽．自動化設(shè)備在水電站中的實際應(yīng)用【J】．技術(shù)與市場，
(06)．
【5驍．電氣二次設(shè)備技術(shù)改造要點解析【『]．科技創(chuàng)新與應(yīng)
14(33)．

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