国投云南大朝山水电有限公司是按照《中华人民共和国公司法》组建的规范化的大型水电有限责任公司。公司于1994年11月成立，是由国家开发投资公司（现变更为国投电力有限公司）、云南红塔实业有限责任公司（现变更为云南红塔集团有限公司）、云南省开发投资公司（现变更为云南省投资控股集团有限公司）、云南省电力集团公司（后转股给中国华能集团公司）按照5:3:1:1出资比例组建。公司注册资本金17.7亿元人民币。公司对大型独立电厂——大朝山水电站实行建设、运营一体化管理。

大朝山水电站是国家重点工程，是新世纪全国第一个建成投产发电的大型水电项目。

大朝山水电站位于云南省临沧市的云县和普洱市的景东彝族自治县交界的澜沧江上，是澜沧江中下游梯级规划中紧接漫湾电站的下一个梯级电站。坝址距漫湾水电站公路里程131KM，距省会昆明631km。电站总装机容量135万kW（六台单机22.5万KW），保证出力35.13万kW，多年平均发电量59.31亿kW.h。待上游小湾电站水库建成后可达70.21亿kW.h。
 
大朝山电站机组自动化元件(装置)的选型使用介绍

1、流量测量仪表
①空气冷却器和推力轴承外循环冷却水出水管上，采用丹麦丹佛斯(Danfoss)生产的MAG3i00一体式电磁流量计测量水流量。该电磁流量计精度高、性能稳定、故障率低，利于电站长期工作。电磁流量计液晶表头有瞬时和累积流量显示，可自由修改参数，有4-20mA模拟量、开关量、脉冲输出各一路。

②在上导、水导、主轴密封的水管上和推力外循环的油管上，分别安装德国宝德(Burkert)8045型插入式电磁流量计和8025型涡轮式流量计。主要特点是：二个可调的流量开关和一路4-20mA模拟量输出。

③在上导、水导、主轴密封的水管上和推力外循环的油管上分管上安装8000型流量开关。流量开关测量原理为热导式，在测量探头上有二个热电阻，其中一个热电阻测量介质的温度；另一热电阻被加热，当液体流动时带走热量，使被加热的热电阻与介质之间形成一定温差，介质流速越快温差越大，通过测量二个电阻的温差发出开关信号。流量开关无可动部件，动作值可调，元件型号不受测量管道的变化而改变。此测量原理的流量开关现已在电站广泛使用，通过国投云南大朝山水电有限公司在几个电站使用流量开关的应用反馈：此表在满足安装条件的要求下，能达到要求。

④机组流量测量采用超声波流量计。六台机组用一台超声波流量计，包括：UF-911型超声波流量计、互为备用二台主机和扩展机箱三台，组屏在一个标准屏柜内。实现六台机组流量的在线测量。测量结果(包括：流量、流速、累积流量、流量计工作状态等)除可在本机上显示，还可以通过MODBUS通讯协议、RS485接口送入全厂计算机监控系统。

超声波流量计安装与蜗壳进口前8m压力钢管的水平段，6条管道均采用交叉断面8声路内装式换能器，确保±0.5流量测量精度。超声波换能器采用双体备份式结构，在每个测量探头上，安装二个超声波换能器，其信号线引至端子箱，当一个超声波换能器出现问题时，能快速转化到备用，通过专用信号电缆与流量计主机联接。

2、机组冷却水进水阀
①在机组冷却水进水总管上安装以色列伯尔梅特(BER-MAD)公司生产的720型可调式减压阀，将从上游进口处的高压调节至所需要的低压，无论进口的压力和流量如何变化，此预设出口压力将恒定不变。

②在主阀上安装一个双稳态电磁阀操作减压阀的开启和关闭，电磁阀的水源经过二个互为主备用水过滤器提供，减压阀全关位置有输出的接点信号。机组停机时，电控减压阀处于全关位置。当监控系统发出机组开机令时，打开电控减压阀，给机组各部提供压力恒定的冷却水。此电控减压阀的使用投资减少、操作简单、性能可靠。在全国其它电站的使用情况，效果显著。

3、压力测量
①用于机组各处压力监视选用丹麦丹佛斯(Danfoss)公司的RT系列压力开关。压力开关通过表盘外的旋钮和观察窗，易设定动作点，性能稳定、可靠，经长期使用未见动作值和测量值的漂移。

②机组各处压力的测量选用瑞士技术的昌晖单晶硅压力变送器YR-ER101，该压力变送器外形小，易安装，性能稳定、可靠，经长期使用未见动作值和测量值的漂移。

4、液位开关及变送器
①用美国GEMS公司生产的LS-800型液位开关控制机组上导、推力、水导油槽上、回油箱液位，当油位高于或低于设定值时液位开关发出相应信号。此液位开关经国内外多个电站长期使用动作可靠。

②顶盖液位开关采用美国Magnetrol公司生产的B1O-1E2A型重锤式液位开关，监测三个液面，动作值任意调整，接点容量大，动作原理为重力式。克服原浮子式液位开关易卡、拒动的现象。

③测量油槽和顶盖液位，使用瑞士Keller公司生产的PR-46W型液位变送器，精度高、稳定性好，对于测量油槽小量程的油位，是该变送器的主要特点。

对测量顶盖液位。使用安装时应注意防水，将电缆接入端子箱，避免有水进入电缆的导气管内，造成不能使用。

5、转速测量
①转速测量系统由东方电机控制设备有限公司生产的PLC-2B型电气转速和ZX-4型机械转速开关两部分组成，测速装置安装于发电机顶部，通过齿盘、由零转速传感器产生正比于机组轴转速的脉冲信号。该转速测量系统特点：信号的幅值恒定，即使很低的转速，其信号也不会丢失，传感器信号送至电气PLC转速信号处理装置；提供13个可任意整定动作值(1％-200nr)的电气接点信号、爬行接点信号；2路对应于机组0-200nr的4-20mA模拟量输出；通过液显面板可修改动作参数；1组机械式转速开关，作用于机组过速保护；带机组运行顶灯；可根据用户要求提供4个机械开关。此装置在国内领先，已在多个电站使用。

②安装于水轮机仪表柜上的另一套ZKZ-2A转速信号装置用于接收PT信号，输出6路可调节的电气接点信号和l路对应于机组0-200nr的4-20mA模拟量信号。

6、电磁空气阀和气动剪断销系统
机组低压气控制(如：机组制动、检修围带、气动剪断销)的采用美国ASCO公司的8316系列电磁阀。此阀为单线圈，全注塑真空密封。可长时通电，动作可靠。解决了因环境潮湿，引起线圈损坏的问题。通过选型，可确定阀的开闭形式。手动操作。该机组对水轮机导叶剪断销的监视采用气动方式。在正常情况下，压缩空气通过电磁阀、环管、软管进人水轮机导叶剪断销的盲孔内，同时压力开关给监控系统发出剪断销正常的信号。当机组在运行中，有剪断销剪断时，压缩空气从破裂的剪断销中释放。环管中的气压下降，压力开关发出报警信号．关闭电磁阀，切断剪断销气源。该系统从根本上避免了原电动方式易发生的电气接地短路情况，提高了系统的可靠性。

7、水轮机导叶位置和导叶接力器位移监测
在水轮机机组和筒阀接力器旁、回复机构上，分别安装美国MTS公司位移传感器、国产位置开关。该位移传感器特点：导叶接力器位移传感器选用非接触式的磁致伸缩位移变送器，因活动的磁铁与传感器之间无接触，不产生任何磨损，有利长时期使用；精度和防护等级高；容易安装；测程值在一定范围内可调节；测量信号用于监控和机组调速装置；可按控制的需要整定不同的动作点，开关量电信号供监控系统。在国内和国外的机组上。较多使用此原理的变送器。国产的位置开关因不易调节。体积大等因素，在部分电站已被非接触直线式位置开关所取代。

8、发电机轴电流监测
发电机轴电流监测装置由东方电机控制设备有限公司生产提供，由轴电流互感器和轴电流显示报警装置组成轴电流监测装置。轴电流互感器套在发电机大轴上，固定在发电机推力油槽内挡油管下方下机架中心体内。当发电机轴承的绝缘损坏，在大轴中形成危害轴瓦的轴电流时，轴电流显示仪能显示轴电流的大小。发出报警或停机信号。从而在轴承损坏之前就可以发现故障并予以消除，避免事故扩大。

9、电液换向阀及二段关闭装置
①机组所有的电液换向阀，均采用德国力士乐(Rexroth)的产品，二位四通的电液换向阀为双线圈、带自锁、可短时通电，分别控制机组锁锭、二段关闭阀。

②东方电机控制设备有限公司提供二段关闭阀安装在接力器关闭时的回油管道上。
在机组紧急关机过程中，当机组以一定速度关闭到一定开度后，操作电磁阀，投入二段关闭阀，以改变机组关闭速度，防止机组抬机，保护机组的安全。

10、仪表柜及控制箱
每台机组安装有机组制动柜、温度仪表柜、水力测量柜、筒型阀控制柜，共4个。

①机组制动柜能自动和手动完成对机组的机械制动及制动闸的反向充气。

②在温度仪表柜上安装18台云南昌晖仪表制造有限公司生产的YR-GNC804-02-09-HHLL-T电站专用温度仪表，该仪表抗干扰、性能稳定，有双上限和4-20mA输出，该仪表能有效防止Pt100铂电阻断线和短路引起的开关误动作造成机组停机现象。

③水力测量柜安装云南昌晖仪表制造有限公司生产的对机组蜗壳压力、净水头、尾水管、各处油位、水位显示的显示仪表。

④每台机组提供推力轴承外循环控制箱、顶盖排水控制箱、发电机机坑电加热器和除湿机控制箱、机组制动吸尘控制箱、漏油箱油泵控制箱。控制箱所用的控制元件．如空气开关、断路器、继电器、按钮、信号灯、PLC采用施耐德公司的产品，有利于维护、备件的采购、管理。箱内的PLC与监控系统通过MODBUS通讯协议、RS485接口和硬线进行信号传输。发电机机坑电加热器和除湿机控制箱，与安装在发电机机坑内6个电加热器、温度开关、3台除湿机组成发电机电加热和除湿系统，保持机坑温度和湿度在一定范围内，防止发电机结露。

11、机组筒形阀控制柜
机组的进水阀为筒形阀，与安装球阀和蝶阀相比降低了工程造价，开启、关闭时间短，适应电力系统对电厂快速开机并网、事故紧急停机的要求。筒形阀控制柜能手动、自动操纵水轮发电机组进水筒形阀的开启和关闭，阀门的控制原理为液压同步控制方式，对筒形阀链条张力过载、力矩过载、位置开关和变送器进行监测。在元引进基础上对筒形阀开启进行了改进，将一段开启方式改为二段开启方式，降低阀门至全开时的速度，避免了阀门至全开位置时对顶盖的冲击。使用的电液换向阀为德国力士乐4WEH62和4WEH16三位四通电液转向阀。

大朝山电站机组从1996年开始，经业主方、设计院和厂家多次协调、了解和比较，提出该机组自动化元件和装置的最终方案，改变了过去跟随主机过早确定自动化元件的的情况，避免了在机组发电时有部分元件已经落后，给电站的正常运行带来不利。

作者简介：罗景华，教授级高级工程师，从事机组自动化设计和调试工作。