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西安藍田恒遠水電設備有限公司
主營產品： 液位變送器MPM416W,液位變送控制器MPM460,振動傳感器MLS-9 |
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2016-11-23 閱讀(738)
QZB-10球閥型自動補氣系統
QZB-10球閥型自動補氣系統
產品概述
水電站調速器油壓裝置是水輪機組操作*的重要輔助設備，可以產生并存儲高壓油，是機組啟動、停機、調整負荷等操作的能源。油壓裝置所提供的壓力油必須有足夠的能量，同時還要保證該系統工作可靠。為保證和維護機組操作所需要的工作能力，根據要求壓力油罐內壓縮空氣和透平油的比例要適當，壓縮空氣占60% 70%，透平油占30% 40%。如果不能可靠地保證該比例，將會發生因為空氣過多造成承壓等部件的強烈振動受損、或因為油多而能量不足在機組事故停機時無足夠能量操控，造成機組飛逸，總之后果很嚴重。壓力油罐內壓縮空氣和透平油的關系是:由于空氣具有可壓縮性，所以壓縮空氣是操控能量的主體，其來源是通過空壓機及儲氣罐供給。透平油相對是不可壓縮的，它是操控能量的傳遞介質。它是靠油泵泵油供給。在水力機組運行時，壓力油罐內壓縮空氣和透平油的比例每時每刻都在發生變化，為了使壓力油罐油容積減少時、仍能夠維持一定的操作能量，所以可靠地保持一定的油、氣比例，是機組可靠、穩定運行的基本保證。相對而言，油泵泵油維持油的比例較容易實現，而真正實現自動補氣維持氣的比例則很困難，過去，水電站都是依靠人工來完成補氣工作，其弊端是顯而易見的。水電站油壓裝置QZB-10球閥型自動補氣系統及補氣方法
發明內容
為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供了一種水電站油壓裝置自動補氣系統及補氣方法，采用壓力和壓差變送器作為壓力油罐壓力、油位參數的測量與處理，用以取代傳統的調整困難、容易疲勞受損的接點壓力表計或機械式壓力繼電器和浮子信號器，并能可靠地實現連續測量壓力油罐壓力、油位參數數據；采用可編程控制器(PLC)及其外圍器件作壓油裝置的測控核心，將傳統的繼電邏輯控制改為計算機智能化程序控制，能可靠地自動完成壓油裝置各種工況的控制和信息處理、傳遞，以及實現建立在可靠測量壓力油罐壓力、油位基礎上的、真正意義的自動補氣功能。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種水電站油壓裝置自動補氣系統，包括分別與壓力油罐相連接的自動補氣閥組、壓力變送器、壓差變送器和壓油泵；所述壓力變送器和壓差變送器分別通過信號線與可編程控制器連接，所述可編程控制器通過信號線與壓油泵的交流軟啟動控制器連接，所述可編程控制器通過信號線與自動補氣閥組的電氣控制回路連接。所述自動補氣閥組包括通過管路依次連接的空氣過濾器、*手動球閥、補氣電磁閥、第二手動球閥、單向閥、第三手動球閥；*手動球閥還與排氣電磁閥連接；空氣過濾器、第四手動球閥和單向閥依次連接。本發明還提供了一種水電站油壓裝置自動補氣方法，包括如下步驟:步驟一、可編程控制器內部邏輯控制參數設定:
(1)油壓參數設定:停泵油壓P3、工作油壓P2、備用油壓P1、補氣停止油壓P4、補氣啟動油壓P5 ;且滿足:P3彡P4 > P5 > P2 > Pl ;
(2)油位參數設定:補氣啟動油位H1、補氣下限油位H2;且滿足:Hl > H2 ；
步驟二、對調速器油壓裝置初始建壓，使壓力油罐內壓縮空氣和透平油的比例保持在壓縮空氣占60% 70%，透平油占30% 40%且壓力油罐內油壓值大于等于額定壓力Pe ；步驟三、壓力變送器、壓差變送器分別實時采集壓力油罐的油壓信號和油位值信號，并將采集數據傳送給可編程控制器；
步驟四、可編程控制器分別按如下公式實時計算油壓值P和油位值H:
(I)P=A(U-U0),
式中:A為壓力標度轉換系數;U為壓力變送器采集的測量電壓;U0為壓力變送器采集的零點電壓；
1.2)\I=K' (U' -U0,)
式中:A'為壓差標度轉換系數；U'為壓差變送器采集的測量電壓；Υ/為壓差變送器采集的零點電壓；
步驟五、可編程控制器根據實時采集計算出的油壓值P和油位值H對壓油泵、自動補氣閥組進行自動控制，其中:
壓油泵自動控制邏輯:當油壓值P降低至工作油壓P2時，可編程控制器輸出信號，使一臺壓油泵的電機運轉，將透平油打入壓力油罐；當油壓值P繼續降低至備用油壓Pl時，可編程控制器輸出信號，使 兩臺壓油泵的電機同時運轉，將透平油打入壓力油罐；當油壓值P上升至停泵油壓P3時，可編程控制器輸出信號，使兩臺油泵的電機停止工作，然后轉入自動補氣閥組自動控制邏輯；
自動補氣閥組自動控制邏輯:當油壓值P降低至補氣啟動油壓P5且壓油罐內油位值H高于補氣啟動油位Hi時，可編程控制器輸出信號，打開自動補氣閥組，開始自動補氣:在補氣過程中，當油壓值P上升到補氣停止油壓P4時，可編程控制器輸出信號，關閉自動補氣閥組，完成自動補氣，然后轉入壓油泵自動控制邏輯；當油壓值P下降至工作油壓P2或油位值H下降至補氣下限油位H2時，可編程控制器輸出信號，關閉自動補氣閥組，結束自動補氣轉入壓油泵自動控制邏輯。與現有技術相比，本發明的積極效果是:采用交流軟啟動控制器控制油泵電機，實現了強-弱電一體化的控制及無觸點、無噪聲和全保護的電機啟停操作，從根本上解決了傳統的電機控制器造成的種種缺陷；采用新型的補氣電磁閥組，將差動操作閥、逆止閥、空氣過濾器、手動補氣閥、手動排氣閥集成為一體，其新工藝、新材質保證了操作和控制的可靠性，在結構上避免了壓油罐壓縮空氣的內漏和外漏，使其安全性、密封性和可靠性均邁上了一個新的臺階；裝置可完夠實現免維護、無操作的自動控制功能，為水電站輔助設備自動化的監測控制和實現無人值班(少人值守)創造了條件。
附圖說明
本發明將通過例子并參照附圖的方式說明。圖1是水電站油壓裝置自動補氣系統的結構示意圖；圖2是自動補氣閥組的結構示意圖。
具體實施例方式一種水電站油壓裝置自動補氣系統，如圖1所示，包括分別與壓力油罐4相連接的自動補氣閥組1、壓力變送器2、壓差變送器3、壓油泵6等器件；壓力變送器2、壓差變送器3信號經可編程控制器(PLC)采集處理后得到壓力油罐油壓值和油位值，可編程控制器(PLC)根據該值并通過內部邏輯程序控制壓油泵6 (交流軟啟動控制器)自動啟停及自動補氣閥組I的排氣電磁閥23和補氣電磁閥27 (見圖2)自動開、關以維持壓力油罐內壓縮空氣和透平油的比例滿足整個控制系統要求。如圖2所示，自動補氣閥組I的結構如下:包括空氣過濾器21、*手動球閥22、第二手動球閥24、第三手動球閥26、第四手動球閥28、排氣電磁閥23、補氣電磁閥27、單向閥25及連接管路、連接板組成，其中:空氣過濾器21、*手動球閥22、補氣電磁閥27、第二手動球閥24、單向閥25、第三手動球閥26依次連接；空氣過濾器21用于與壓縮空氣連接，第三手動球閥26用于與壓力油罐4連接；*手動球閥22還與排氣電磁閥23連接；空氣過濾器21、第四手動球閥28和單向閥25依次連接。為避免銹蝕等因素影響自動補氣閥組的正常工作，所有管路采用不銹鋼管或黃銅管。管路通徑為:Φ13_，連接尺寸:Gl/2"(內螺紋)，連接順序如圖2所示。自動補氣閥組具有如下特點:
(I)電磁閥，不受壓力波動影響，線圈更換方便，消耗功率小(2 X 8W)。(2)工作壓力高，用小的功率去控制一個高的壓力(額定壓力:
2.5/4.0/5.0/6.3MPa)。(3)通過閥體的優化組合，避免了因電磁閥漏氣而導致儲能器的氣壓升高。(4)自動補氣閥組進口處帶有空氣過濾器，降低了電磁閥對氣源清潔度的要求。(5)氣體排放口裝有消聲器，以降低排氣噪音。(6)結構組成簡單，整體可靠性高。(7)具有可選擇的手動補氣、排氣功能。自動補氣閥組工作過程如下:
1、手動補氣:
排氣電磁閥23、補氣電磁閥27處于失電狀態,關閉*手動球閥22和第二手動球閥24，開啟第三手動球閥26、第四手動球閥28，壓縮空氣依次經空氣過濾器21、第四手動球閥28、單向閥25、第三手動球閥26進入壓力油罐4，手補氣過程開始。補氣結束后關閉第三手動球閥26、第四手動球閥28。2、自動補氣:關閉第四手動球閥28，開啟*手動球閥22、第二手動球閥24、第三手動球閥26，電氣控制回路同時接通排氣電磁閥23和補氣電磁閥27的電源，補氣電磁閥27打開、排氣電磁閥23關閉，壓縮空氣經空氣過濾器21、*手動球閥22、補氣電磁閥27、第二手動球閥24、單向閥25、第 三手動球閥26進入壓力油罐4，自動補氣過程開始。自動補氣結束后電氣控制回路同時斷開排氣電磁閥23和補氣電磁閥27的電源,補氣電磁閥27關閉、排氣電磁閥23打開，停止補氣，同時氣源的漏氣由排氣電磁閥23排出，不至于進到壓力油罐里。
