一种垃圾填埋气体发电机组监控系统及方法_2

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滑油不经过滑油脱硫装置;
⑷、在气体发动机油底壳安装滑油液位低检测装置,判断滑油脱硫置换投入自动运行逻辑时滑油液位是否过低,如果滑入口油液位低则停止,滑油脱硫置换,直到滑油液位恢复正常后,再投入滑油脱硫置换;
(5)、通过测量气体发动机入口滑油压力:进入气体发动机油底壳前的管路处压力,若气体发动机入口滑油压力低于压力第一设定值,延时后,暂停滑油脱硫置换,气体发动机入口滑油压力低报警并通讯至远端提示操作人员,当气体发动机入口滑油压力高于压力第二设定值,延时后,恢复滑油脱硫置换功能;
(6)、过测量气体发动机入口滑油流量即进入气体发动机油底壳前的管路处流量,如果入口滑油流量低则停止,滑油脱硫置换,直到入口滑油流量恢复正常后,再投入滑油脱硫置换;
B、对冷却水系统温度自动控制,采用启闭气体发动机电动三通阀的角度、冷却风机的数量,控制气体发动机的冷却水温度;
气体发动机冷却水温度上升过程的控制:
⑴、机组运行成功后,自动控制开启冷却水循环栗; ⑵、气体发动机冷却水温度检测装置实时检测气体发动机冷却水温度;
⑶、气体发动机冷却水温度低于温度第一设定值,保持电动三通阀处于关闭状态,使发动机冷却水全部处于内循环状态,保证气体发动机冷却水温度可快速达到气体发动机高效运行所需温度;
⑷、若气体发动机冷却水温度高于温度第一设定值,自动开启电动三通阀的开启角度至总行程的30% ;
(5)、若气体发动机冷却水温度高于温度第二设定值,自动增大电动三通阀的开启角度至总行程的60% ;
(6)、若气体发动机冷却水温度高于温度第三设定值,自动增大电动三通阀的开启角度至总行程的100% ;
(7)、若气体发动机冷却水温度高于温度第四设定值,自动起动一组冷却风机;
(8)、若气体发动机冷却水温度高于温度第五设定值,自动再起动一组冷却风机;
(9)、若气体发动机冷却水温度高于温度第六设定值,气体发动机冷却水温度高报警通讯至远端提示操作人员检查,同时降低机组50%的功率,延时后,若气体发动机冷却水温度仍高于温度第六设定值,机组自动卸载所有功率并停机;
冷却水温度下降过程的控制:
⑴、机组正常运行,若气体发动机冷却水温度低于温度设定值5,自动停止一组冷却风机;
⑵、若气体发动机冷却水温度低于温度设定值4,自动再停止一组冷却风机;
⑶、若气体发动机冷却水温度低于温度设定值3,自动将电动三通阀的开启角度由总行程的100%降至60% ;
⑷、若气体发动机冷却水温度低于温度设定值2,自动将电动三通阀的开启角度由总行程的60%降至30% ;
(5)、若气体发动机冷却水温度低于温度设定值1,自动关闭电动三通阀;
(6)、当发动机停止运行,延时冷却,关闭循环水栗;
(7)、通过测量气体发动机冷却水压力,若气体发动机冷却水压力低于压力设定值1,延时后,气体发动机冷却水压力低报警并通讯至远端提示操作人员;
⑶、若气体发动机冷却水压力低于压力设定值2,延时后,气体发动机冷却水压力过低报警并通讯至远端提示操作人员,同时自动卸载机组所有功率并停机;
3)所述的垃圾填埋气体发电机配电管理控制,包括:高压输配电、低压输配电、辅助低压输配电、功率管理、电量综合保护、发电机机组配电保护;
I)、高压输配电对机组一次系统进行的监测;
对机组进线装置一次系统进行的监测;
(1)在高压输配电装置内,分别在发电机内部和中性点各安装一组差动保护用互感器,根据“电路中流入节点电流的总和等于零”的原理,当监测两者之间的电流出现不平衡,差动继电器动作测量互感器要求精度等级为0.5 ;
(2)在发电机出口端安装一组电压互感器PT,将1KV高压转换成二次回路供电的工作电源,电压互感器要求满足继电保护和仪表运行需要,精度等级为0.2 ;
对机组高压PT部分一次系统进行的监测; (1)电压互感器按照星形接法连接,一次侧中性点接地,用于电压数据采集并起到继电保护的作用;
(2)以带电指示灯的形式显示出高压设备带有运行电压,设置母排带电指示灯,提示安全设置;
(3)设置避雷装置,用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流幅值;
对机组总出线和用户侧进线部分一次系统进行的监测;
(1)在总出线和用户侧进线端设置一组零序电流互感器,用于零序电流的监测,当各相电流矢量和不等于零接地故障报警;
(2)在总出线和用户侧进线端设置一接地刀闸开关,送电前拉开,检修时投入,避免误操作和出现“带地线送电”的恶性事故;
(3)为在总出线和用户侧进线端设置防雷装置,避雷装置用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流幅值;
(4)在总出线和用户侧进线端设置母排带电指示灯,以带电指示灯的形式显示出高压设备带有运行电压,是提示性安全设置;
(5)在总出线和用户侧进线端设置测量互感器,实时监测本段母线上的电流值;设置保护互感器,用于保护装置对电流监测;
2)低压输配电装置对总出线和用户侧进线进行的工作;
总出线通过零序、测量和保护电流互感器,经低压空气断路器总分至用户各用电回路,用户侧进线通过测量和保护互感器,经低压空气断路器为电缆室、仪表室提供照明电源和温控器、手车室加热器、电缆室加热器、避雷器设备提供工作电源;
3)、辅助低压输配电:包括机组设备低压配电电源供电控制,根据需求进行手动、自动控制至处理模块,对控制模块进行对应设备控制及运行、故障、报警指示;机组设备低压配电电源供电控制可手动和遥控控制打开或关闭;
4)、功率管理,包括:发电机组功率输出控制的设定恒定功率和功率均分的方法;
设定恒定功率方法:
(1)机组功率管理装置选择处于设定恒定功率模式;
(2)功率管理控制器根据需要,通过远端计算机监控系统软件对应功率设定栏,填写输出功率目标值,计算机通过通讯传送给功率管理控制器;
(3)功率管理控制器根据功率目标值,监测发电机与负载端的电压,电流变化值,反馈计算当前功率值,通过实时对比,通过CAN-bus通讯总线高速的数据通讯对机组调速控制器进行调速控制;
(4)气体机组调速控制器对气体机组运行速度进行调整控制,气体机组升速即发电输出功率增加;降速即发电输出功率减小;控制机组缓慢增加或减小输出负载趋向设定输出功率目标值。
[0015]功率均分方法:
⑴机组功率管理装置选择处于功率均分模式;
(2)功率管理控制器根据负载管理分配的机组应发出的功率额度;
⑶功率管理控制器进行在线电站数量识别且实时核实对比,将机组预发功率额度进行在线机组功率均分,将均分的功率目标值分别共享给在线机组功率管理控制器; ⑷功率管理控制器根据功率目标值,监测发电机与负载端的电压,电流变化值,反馈计算当前功率值,通过实时对比,通过CAN-bus通讯总线高速的数据通讯对机组调速控制器进行调速控制;
(5)气体机组调速控制器对气体机组运行速度进行调整控制,气体机组升速即发电输出功率增加;降速即发电输出功率减小;控制机组缓慢增加或减小输出负载趋向设定输出功率目标值;
5)、电量综合保护,包括:对垃圾填埋气体机组配电保护装置差动保护、接地保护、过流保护、过负荷保护、欠压保护;
对垃圾填埋气体机组配电保护装置差动保护 (I )、米集模块米集发电机电流;
(2)、处理模块对采集数据进行处理;
(3)、当任一相发电机端保护电流与同相中性测保护电流矢量和不为零时,处理模块输出停机信号给垃圾填埋气体机组监控装置处理模块,垃圾填埋气体机组监控装置处理模块输出停机信号给垃圾填埋气体机组监控装置控制模块,垃圾填埋气体机组监控装置控制模块控制气体发动机停机装置实现停机;处理模块输出跳闸信号给控制模块,控制模块控制断路器跳闸;同时处理模块输出综合报警信号并将该报警信号远传至垃圾填埋气体机组远端计算机监控装置;
垃圾填埋气体机组配电保护装置接地保护:
(I)、机组运行状态下,采集模块对发电机零序电流进行监测。
[0016](2)、处理模块对采集数据进行处理;
(3)、当零序电流大于零序保护动作电流整定值且通过时间大于零序保护动作时间整定值时,处理模块输出报警信号并将该报警信号远传至垃圾填埋气体机组远端计算机监控装置;
垃圾填埋气体机组配电保护装置过流保护:
(1)、机组运行状态下,采集模块对发电机端电流进行采集;
(2)、处理模块对采集数据进行处理;
(3)、当电流大于过流保护动作电流整定值且通过时间大于过流保护动作时间整定值时,处理模块输出跳闸信号给控制模块,控制模块控制断路器跳闸;同时处理模块输出综合报警信号并将该报警信号远传至垃圾填埋气体机组远端计算机监控装置;
垃圾填埋气体机组配电保护装置过负荷保护;
(I )、机组运行状态下,采集模块对机端电流进行采集。
[0017]( 2 )、处理模块对采集数据进行处理。
[0018](3)、当最大电流大于过负荷护动作电流整定值且通过时间大于过负荷保护动作时间整定值时,处理模块输出过负荷信号给垃圾填埋气体机组监控装置处理模块,垃圾填埋气体机组监控装置处理模块输出降速信号给垃圾填埋气体机组监控装置控制模块,垃圾填埋气体机组监控装置控制模块控制气体发动机调速装置实现降速;同时处理模块输出综合报警信号并将该报警信号远传至垃圾填埋气体机组远端计算机监控装置;
垃圾填埋气体机组配电保护装置欠压保护;
(1)、机组运行状态下,采集模块对母线电压进行采集; (2)、处理模块对采集数据进行处理;
(3)、当母线电压小于过欠压护动作电压整定值且通过时间大于欠压保护动作时间整定值,处理模块输出跳闸信号给控制模块,控制模块控制断路器跳闸;同时处理模块输出综合报警信号并将该报警信号远传至垃圾填埋气体机组远端计算机监控装置;
4)所述的垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控方法:采用的垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置4,是通过通信管理机把电站多台机组的机旁监控系统通过通信协议连接起来,即采用通信管理机作为机组数据集中采集管理,配置每一个端口 Modbus RTU主从通信协议与垃圾填埋气体预处理监控装置、垃圾填埋气体发动机监控装置、垃圾填埋气体发电机配电管理装置一一对应通信,将垃圾填埋气体发电机组电站中多台机组的垃圾填埋气体发动机监控装置、垃圾填埋气体发电机配电管理装置与通信管理机连接构成数据采集;配置通信管理机的以太网口为Modbus TCP sever模式,把都到的数据通过Modbus TCPsever协议格式发送到局域网或是互联网中,即以数据采集模块、数据显示模块、数据后台处理模块、系统配置模块设计模式,实现多台机组运行数据实时采集、显示、记录存储检索、互联网或局域网网络共享,以及运行状态反馈控制的功能。
[0019]由于采用如上所述的技术方案,本发明具有如下优越性:
一种垃圾填埋气体发电机组监控系统及方法,采用的垃圾填埋气体发电机组监控系统包括垃圾填埋气体预处理监控装置、垃圾填埋气体发动机监控装置、垃圾填埋气体发电机配电管理装置、垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置;其中,垃圾填埋气体预处理监控装置采用防火保护控制方法;垃圾填埋气体发动机监控装置采用监测方法、安全保护方法、辅助控制方法;垃圾填埋气体发电机配电管理装置采用功率管理方法、电量检测保护方法;垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置采用多台在线监测方法、历史数据记录方法,来实现对电站各组成系统进行实时监测并作出合理的电气控制,将电站的各系统工作状态,实时通过通讯传送至远端计算机监控装置,进行远程监控及工作状态数据记录等。
【附图说明】
[0020]图1为垃圾填埋气体发电机组监控系统电气框图。
[0021]图中:1、垃圾填埋气体预处理监控装置;2、垃圾填埋气体发动机监控装置;3、垃圾填埋气体发电机配电管理装置;4、垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置;5、采集模块I ;6、处理模块I ;7、控制模块I ;8、压力传感器;9、温度传感器;10、浓度传感器;11、火焰传感器;12、断气阀;13、电动阀;14、放散阀;15、气体预处理;16、气体机发动机监测装置;17、气体机发动机安全保护装置;18、气体机发动机控制装置;19、气体机发动机辅助控制装置;20、采集模块II ;21、处理模块II ;22、显示模块I ;23、转速传感器;24、压力传感器;25、温度传感器;26、数字量传感器;27、控制模块III ;28、处理模块III ;29、控制按钮III ;30、显示模块III ;31、停机装置;32、节气门;33、点火;34、空燃比;35、爆震;36、采集模块IV ;37、安全保护模块;38、处理模块IV ;39、缸温保护模块;40、断气阀;41、转速传感器;42、压力传感器;43、温度传感器;44、本安型传感器;45、缸温I ;46、缸温η ;47、控制模块V ;48、处理模块V ;49、显示模块V ;50、控制按钮V ;51、电磁阀;52、滑油栗;53、冷却水栗;54、冷却风机;55、气体发动机;56、采集模块VI ;57、处理模块VI ;58、控制按钮VI ;59、电压;60、电流;61、断路器;62、发电机;63、通信管理机;64、计算机;65、垃圾填埋气气源;66、电网。
【具体实施方式】
[0022]结合附图和具体实施例对本发明加以说明:
如图1所示,一种垃圾填埋气体发电机组监控系统,由垃圾填埋气体预处理监控装置、垃圾填埋气体发动机监控装置、垃圾填埋气体发电机配电管理装置和垃圾填埋气体发电机组远端计算机监控装置组成。对电站各组成系统进行实时监测并作出合理的电气控制。将电站的各系统工作状态,实时通过通讯传送至远端计算机监控装置,进行远程监控及工作状态数据记录等。
[0023]所述的垃圾填埋气体预处理监控装置,主要对垃圾填埋气的压力、温度、浓度等各参数,进行实时采集、实时显示、对超限进行报警并输出相应保护信号,并且通过采集模块对气体主管路压力监控,并对支管路机组气源火焰状态监控,将垃圾填埋气体预处理工作状态,实时通过通讯传送至远端计算机监控装置,进行远程监控等。
[0024]垃圾填埋气体预处理监控装置中,所述的垃圾填埋气的压力、温度、浓度等参数监测为可编程控制器采集相应传感器的信号进行处理,通过触摸显示屏进行数显示;显示参数包括细水雾温度、垃圾填埋气温度、细水雾水压、垃圾填埋气压力、垃圾填埋气浓度;超限报警为可编程控制器采集相应传感器的信号进行处理,将采集值与设定报警值进行比较报警;超限报
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