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按照电力系统的要求，对水轮发电机组运行工况及其转换过程进行自动监控的技术。其主要特点，是以自动化装置为核心，通过水轮机调速器、励磁调节器、自动化元件和机组辅助设备，根据控制指令自动完成机组的工况转换、安全监测和保护。自动化装置由继电器或逻辑元件组成，20世纪末已推广使用微机系统或可编程序控制器。机组控制指令由上级调度中心、水电站内部负荷最优分配系统或低频启动装置发出，或者由运行人员手动给定。水轮发电机组工况包括停机、发电和调相运行，以及各工况间的转换。 自动控制要求 ①在水电站中央控制室发出指令信号，机组能够按规定的程序自动启动、投入运行或停机。②在中央控制室发出指令，机组能自动改变运行工况。③自动进行机组及其辅助设备运行的监测。④当机组和自动装置出现故障或异常时自动报警。⑤在各种事故情况下自动紧急停机，发出信号，显示并记录事故原因。⑥机组正常停机时，为下次启动机组做好准备。 对大中型机组，随着无人值班等现代管理模式的实施，安全监控越来越重要。机组出现事故时需及时预报和停机，事故包括：轴承油温过高，调速器油压装置油压下降，机组过速，大轴摆度过大，发电机电气事故，轴电流过大，水润滑轴承润滑水中断等。若在机组过速和事故停机过程中导叶剪断销剪断，需关闭蜗壳前阀门或引水道中的快速闸门。轴流式水轮机在甩负荷工况，常发生抬机现象，可采用导叶两段关闭措施。过速限制器已被广泛采用，以防止机组飞逸，在调速器拒动时，迅速切换油路，将压力油导至接力器的关闭侧，关闭导叶。 控制装置组成 ①水轮机调速器及其油压装置：调速器的开停机电磁阀、启动装置、开度限制位置电机控制回路、缓冲器切投电磁铁、接力器锁定、轮叶启动转角闭锁阀。②润滑及冷却系统：润滑介质示流信号器、电磁阀、温度变送器、油或水位信号计等。③制动系统：转速35%信号计、制动电磁阀、压力变换器、制动位置指示器。④阀门操作系统。在引水钢管上设有蝶阀、球阀时需配有阀门操作接力器及其配压阀、阀两侧压力均衡指示继电器、阀门止漏气带电磁阀、位移行程开关等。⑤机械设备保护装置：温度继电器、示流继电器、压力传感器等。 机组自动控制与继电保护、测量、励磁系统等组成了水轮发电机组自动化系统。 自动控制程序 机组正常启动、停机，事故停机等主要自动控制程序如下： （1）正常启动。①发出启动指令。②机组及轴承冷却水投入。③高压油顶起装置投入。④水轮机水润滑导轴承润滑水投入。⑤调速器启动电磁阀动作。⑥接力器锁定开启。⑦导叶开至启动开度位置。⑧机组升速，调速器正常调节。⑨投入励磁，发电机升压。⑩同期并网，开度限制机构开到预定位置。（11）增负荷。 （2）正常停机。①发出停机指令。②调速器变速机构将机组负荷减到零。③发电机断路器断开，机组退出电网。④开度限制机构关到零。⑤高压油顶起装置投入工作，机组转速降到额定转速30%～40%以下，制动器投入工作。⑥机组停机。⑦关闭发电机冷却水、轴承润滑用水。⑧制动器退出工作。 （3）事故停机。当出现下列情况之一时发出事故停机指令：①水轮机导轴承润滑水消失。②轴承温度超过许可值。③转速超过115%额定转速，调速器主配压阀拒动。④油压低于事故油压。⑤发电机事故及其他保护动作。事故停机程序与正常停机基本相同。 发展趋势 ①研制可靠性高的具有防潮、防振、防油污等性能的自动化元件。②研制自动检测机组大轴摆度、机组振动、机组抬机、水轮机流量、各类间隙等的装置，参见水轮发电机组监控。③微机技术及可编程序控制器的应用。
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