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SOPLADORA电站生活及消防水系统控制技术改造

文档作者：高宏学文档来源：中国葛洲坝集团机电建设有限公司		点击数：	更新时间： 2025年09月01日
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上一篇：电气设备信息和技术监督管理

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第40卷增刊2
76 2017年9月
"-K电站机电技术
Mechanical＆Electrical Technique of Hydropower Station
V01．40 No．S2
Sep．201 7
SOPLADORA电站生活及消防水系统控制技术改造
高宏学
(中国葛洲坝集团机电建设有限公司，四川成都610091)
摘要：重点围绕厄瓜多尔SOPLADORA水电站生活及消防水系统存在的产品问题和设计缺陷，详细分析了该系统
电气控制、信号传输等方面的技术改造方案和处理结果，可以为同类型施工项目提供参考。
关键词：消防水系统；电气控制；技术改造
中图分类号：TV734 文献标识码：B 文章编号：1672—5387(2017)S2—0076—03
DOI：10．13599／j．cnki．1 1-5130．2017．S2．027
1概述
SOPLADORA水电站位于厄瓜多尔阿苏阿依省
和加纳省的东界，是我公司在南美洲的第一个水电
装机项目，工程类型为EPC工程，电站机电设备由
国内设计并供货。电站装机3台163 MW立轴悬式
发电机组，每台机组的设计流量为50 m3／s，额定净
水高度为375．60 In。电站总功率为489 MW，每年向
电网提供发电量27．7亿kW·h。
SOPLADORA电站水系统包括技术供水、消防
用水和生活用水3大部分。在实际的施工调试过程
中，由于制造和设计方面的缺陷，我们对水系统的控
制逻辑、控制回路、数据采集与监控(SCADA)等多方
面进行了技术改造，以满足该国电气行业对电气施
工的标准要求。本文以生活用水和厂房消防用水系
统为例进行重点阐述。
2系统控制原理
SOPLADORA电站生活用水水源取自进厂交通
洞集水池，经立式管道泵供给净水设备处理后存于
清水池，再通过高压多级离心泵设备送至开关站满
足其生活用水和消防用水，通过恒压供水设备送至
厂房生活水箱满足厂内生活用水；厂房消防用水水
源取自尾水，经技术供水系统处理后，通过管网叠压
无负压设备送至厂房消防水池满足厂房消防用水。
生活用水系统和厂房消防用水系统的信号传
输、状态显示、远方控制及保护主要集中在水系统监
控柜，监控柜收集各现地设备状态信号，并向480 V
厂用电对应的荷开关发出指令，从而实现水系统自
动化运行，同时将各设备运行状态上传至中控室。
从监控系统向厂用电发出的指令信号控制原理
可知，水系统现地用电设备的动力电源直接取自
480 V厂用电系统的对应负荷开关，不经过现地设
备控制箱。现地设备控制箱主要收集现地设备运行
信号、水池液位信号及设备管道流量压力信号等，并
将信号送至水系统监控柜；同时完成与对应负荷开
关之间控制信号的联络，满足现地手动操作设备的
电气控制要求。水系统监控柜则根据液位、流量和设
备运行状态等信号来判断是否给各设备对应的负荷
开关发出启／停命令。这种电气控制方式较之在动
力电源中转箱控制对应开关的方式相对简单，但是
对厂用电系统的负荷开关要求比较严格，必须能够
满足频繁分合操作的电气要求。另外，当单个设备的
负荷开关需要检修维护时，则对应母线段的设备不
得不全部停电，给其他正常运行设备造成了不必要
的影响，扩大了操作面，程序繁琐，而且频繁操作带
来的安全风险也大。
3系统技术改造
3．1立式管道泵运行控制技术改造
厂房交通洞集水池通过集水管收集进厂交通洞
渗漏水，经立式管道泵供给净水设备，其电气控制原
理如图1所示。
收稿日期：2017-07-21
作者简介：高宏学(1981一)。男，助理工程师，从事水电站电气二次施
：r与技术工作。
万方数据
增刊高宏学：SOPLADORA电站生活及消防水系统控制技术改造
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其中净水池的液位开关、液位变送器、管道泵迸现场实际施工时，发现管网叠压无负压设备的两个
口流量开关参与离心泵的运行控制。净水池液位开供水泵信号未送至监控系统，原接触器KMl和KM2
关通过净水池液位过高、高、低和过低信号分别控制的辅助触点数量不够，现场需增加两个DC 24 V中间
停泵、停备泵、起泵和起备泵命令。液位变送器信号继电器KC2和KC3进行扩展。修改后的原理图见图
送监控，实时采集液位信号。泵进口流量开关作为管2所示。
道泵单一电气保护节点，在停泵时无法判断是集水图2中，KC2、KC3分别为管网叠压l号、2号泵
池内无水后停泵还是管道泵进口堵塞引起停泵，不运行信号，通过其辅助接点向监控系统传输水泵运
利于管道泵的快速检修维护。根据现场实际分析，我行状态。通过起主泵水位开关信号扩展KAl、起备
们在原设计基础上增加了集水池液位变送器，以集泵开关信号扩展KA2、报警水位开关信号扩展
水池的液位信号通过水系统监控柜直接控制厂用电KA6、停泵水位信号扩展KA7的辅助接点、KC2、
对应的管道泵开关。这样相当于给管道泵又增加了KC3及相关继电器，完成监控系统对水泵的远方控
一套电气保护节点，避免了在单一运行保护失效的制。
情况下出现设备损毁，保障管道泵的安全运行。(1)KMI接触器接线修改
3．2高压多级离心泵控制技术改造1)解开KMl接触器中常开触点13、14引脚的
清水池通过高压多级离心泵向开关站送水，其外部线301和302，分别接到扩展继电器KC2的5
电气控制方式与立式管道泵类似。现场调试时，发现和9引脚上；
液位采集信号位置错误，导致无法向开关站送水。重2)在上述解掉的KMl中13、14引脚上，增加
新确定正确的信号源后，将开关站屋顶水箱液位信301、307两根线，分别接到24 V+(301线)和KC2继
号以光信号引入水系统监控柜，转换后直接参与高电器的线圈14引脚上(o V线)；
压多级离心泵运行。将控制逻辑变换后，满足了以开3)把KC2继电器8、12引脚(线号分别为103
关站水箱液位开关、液位变送器信号、高压多级离心和104)分别引到端子排Xhl3和Xl：14，作为信号
泵进口流量开关组成的设备自动化运行及控制要输出。
求。(2)KM2接触器接线修改
3．3管网叠压无负压设备控制系统技术改造1)解开KM2接触器中常开触点13、14引脚的
索普电站的消防用水源于尾水，经管网叠压无外部线37和38，分别接到扩展继电器KC3的10和
负压设备送至厂内消防水池(高程1 030m)，利用高6引脚上；
差将水送回厂房(高程931 m)满足厂内消防用水。2)在KM2中13、14引脚上加两根线301和
万方数据
水电姑机电攫术第40卷
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30别接到24V+(01线)和KC3继电器的线圈
14上(0V线)作为继电器电源输入；
一根DC 24V源负极线(线号为0V)，
连接2线圈的13引脚和KC3线圈的13引脚，之后引
V；
C3继电器8、12引脚(线号分别为203
和2)分别引到端子排X2：13和X2：14，作为信号输出
网叠压控制箱与给排水监控柜连接修改
叠压控制箱内短接XI：I 1和X：13，电缆
C1Ml02第3芯在管网叠压控制箱上接Xl：14端
子，控柜上接TBl02：14(定义：1号管网叠压无
负压行)。
叠压控制箱内短接X2：11和X2：13，电
缆CMl04第3芯在管网叠压控制箱上接X2：14
端子监控柜上接TBl02：16(定义：2号管网叠压
无负运行)。
方案将管网叠压无负压设备电气控制
系统完成后，以厂房消防水池液位开关、液位变
送器、管网叠压供水泵进口流量开关组成的设
备自运行控制系统，可以满足监控系统数据采
集与要求。4结
ADORA电站水系统电气控制原理与国内’2制系缆原叫州
设计，但是该国对电气设备控制系统的要求主
要执美标准，对总体设计要求比较简单，对细节
设计却很严格，尤其对水电站辅助设备的运行
监控非常细化。由此可见，我国和欧美国家在电
气控念上存在一定差距。由于在设计阶段缺乏
相应解，国内设计图纸往达不到合同要求，使
得现计修改过程颇费周折。在国际水电工程施
工项，由于这种设计理念差距、文化背景差异，
因而图纸设计深度不够，细节设计达不到业主
要求往是造成中方施工人员与现场工程师和业
主发突的主要原因。为此，我们现场施工过程中
常出大量精力来进行修改和完善。通过对
SOADORA电站生活及消防水系统控制技术的改
造，两种设计理念进行融合，消除缺陷和差异，
为我后续国际工程水电项目的电气施工积累宝贵经
参考：
[1运波．电气控制技术【M]．北京：高等教育出版社，2006．
【2刘学军．继电保护原理【M】．北京：中国电力出版社，207．
[3信银．发电厂气部分【M】北京：中国力出版社，209．
【4霁．自动化设备在水电站中的实际应用【J】．技术与市场，
(06)．
【5骁．电气二次设备技术改造要点解析【『]．科技创新与应
14(33)．

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