智能继电器在水电站技术供水泵控制系统中的应用

摘 要：通过对某水电站备用技术供水控制系统的改造，介绍了采用智能继电器控制水泵的要求、控制流程、控制箱原理、控制程序，以及改造效果。
关键词：水泵；供水；控制系统；继电器；继电保护；水电站
1 前 言
　　某水电站的技术供水系统采用蜗壳取水作为主供水，以顶盖取水和从尾水取水作为备用供水。其中尾水取水是作为几台机组的备用技术供水，平时不用，要求控制流程简单，因此设计之初并未采用PLC控制，而是选用了传统的继电器控制方式。其控制原理见图1。

　　在备用技术供水泵的启停试验中，发现继电器4K不停地打火花，且水泵的“运行”、“故障”指示灯同时亮。经对原有控制回路进行检查并分析：启泵一定时间后，软启动器发出正常运行信号，于是“水泵运行”指示灯亮；启泵40s后，由于水泵控制阀行程开关未动作（控制阀未开启）而报“水泵故障”信号，而此时水泵控制把手仍在“启泵”位置，要求继续
　　 启泵（因水泵故障信号未闭锁启泵回路），因此出现一些异常情况，如继电器4K线圈不停地带电、失电，产生打火花现象，同时出现“运行”、“故障”指示灯同时亮等。
　　鉴于此，需对备用技术供水控制回路进行技改。如在原有的传统继电器控制方式上改进，则回路会变得较复杂，增加维护难度，而且中间继电器、时间继电器在时间配合上容易出现逻辑错误。如改为PLC（如其它辅机监控系统）控制，回路会变得比较简单，水泵控制流程、逻辑很容易实现，但成本较高，同时还需加装开关电源为PLC提供24V直流电源，以后的维护因涉及PLC程序需由专人进行。
　　经过查阅资料并咨询厂家、供货商，考虑将备用技术供水泵的控制改为智能继电器控制模式。这样控制回路相对较简单，而且智能继电器成本相对较低，可相当于一台微型PLC装置，实现自保持、时钟、延时等功能。经比较，建议选用德国默勒公司产的EASY一619一AC—RC智能继电器。“EASY”为价格低廉的紧凑型控制继电器，用于简单的控制项目。“EASY”的应用范围很广，并具有用户界面友好的智能操作功能和LCD液晶显示功能。使用“EA SY”可以通过按键方式直接在其显示屏上进行编程，通过编程可以使你迅速学会并熟练掌握“EA SY”的各种功能，诸如计数继电器、实时时钟、模拟量比较器、中间继电器、文本显示等。
2 改造方案
2．1 备用技术供水泵控制要求
　　打到启泵位置时启动（要求软启无故障，主电源合闸）；打到停泵位置时，停泵并复位故障信号。停泵时，先发令关水泵控制阀再发令停泵（若关阀40s后无行程反馈信号再强停）；发出启泵令20s后，软启动器无运行信号反馈报故障自保持并停泵。软启运行信号反馈回来20s内，水泵控制泵行程信号未反馈报故障自保持并停泵。送至远方的信号有水泵运行信号、故障信号、压力信号，控制把手、电压测量显示等不变。依据上述控制要求，绘制出公用技术供水泵控制流程图（见图2）。

2．2 信号说明
　　（1）开关量输入信号：启泵、停泵、水泵控制阀开启、动力电源、软启运行信号、软启故障信号、水泵控制阀关闭；
　　（2）开关量输出：启动水泵、水泵运行、水泵故障、关闭水泵控制阀；
　　（3）上送信号：水泵运行、水泵故障、水泵出口压力、水泵停止。
　　根据智能继电器EASY一619一AC—RC的资料说明书及公用技术供水泵控制流程、要求等，绘制出公用技术供水控制箱原理图（见图3）。

　　根据备用技术供水泵的控制原理图、控制要求及智能继电器“EASY”的技术参数，用梯形逻缉图方式编制程序（见图4）。

3 结束语
　　经过技术改造后，控制系统克服了原系统存在的缺点，消除了异常现象，达到了微型PLC控制的效果，且运行效果较好。
　　总结此次技术改造，有以下几点体会：
　　（1）智能继电器的体积不大，安装在标准导轨上，接线简单，不需要更换原控制箱；
　　（2）外部回路简单明晰，维护和故障处理简单，只需要检查接人的信号（DI）和控制的元件（DO），减少许多中间元件，也就减少了故障源；
　　（3）智能继电器功能实用，逻辑顺控实现简单，现场编程方便，可以直接用装置自身的按键实现；
　　（4）在原有设备的基础上增加的设备不多（含智能继电器），就达到了微型PLC控制的效果，可以说是在采用新工艺、新设备的同时，取得了较高的性价比。