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水电厂油压装置简述
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你可能喜欢水电站调速器油压装置控制系统设计的缺陷及优化,水利水电论文_学术堂
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水电站调速器油压装置控制系统设计的缺陷及优化
时间: 来源:学术堂 所属分类:
  1 概述
  重庆江口水电站装机 3&100 MW,位于重庆市武隆县江口镇,是芙蓉江梯级开发的最后一级电站。江口水电站原调速器油压装置为 YZ-2.5-4 型,额定压力4 MPa,回油箱容积 4 m3,重量 6 吨,介质为空气及汽轮机油,压油箱容积类别为Ⅱ、容积 2.5 m3,设计温度50 ℃,设计压力 4.6 MPa,最高工作压力 4 MPa,耐压试验压力为 5.8 MPa.
  2 改造前油压装置控制系统弊端及常见故障
  江口水电站原油压装置控制系统,经过近 7 年的运行,存在以下弊端和常见故障 :油压装置为单一PLC 控制,若 PLC 故障,自动系统即瘫痪,且其运行后期 PLC 经常死机 ;控制系统无法显示补气阀是否动作,无法电动和手动补气 ;检修期间,若断开油压装置系统电源,漏油泵将不能启动,常常造成漏油泵油箱油满溢出 ;主控制室监控系统无法监视油压装置控制系统动作情况。
  3 改造后的油压装置控制系统
  3.1 控制系统控制对象及检测元件
  控制对象 :压油泵2台,漏油泵1台,卸载阀组2套,压力油罐自动补气阀组 1 套。
  检测元件 :压力油罐压力(模拟量 1 路)、压力油罐油位(模拟量 1 路)、压力油罐压力开关(4 对)、回油箱油位报警开关(开关量 2 对)、漏油箱油位(模拟量 1 路)。
  3.2 控制系统主要功能
  控制系统的主要功能有以下几点。(1)实现对各压油泵的自动启停及补气阀的自动补气,维持压油罐压力和油位在正常的工作范围内。当漏油箱油位到达起泵、停泵条件时自动启动、停止漏油泵。(2)实时监测压力油罐、回油箱、漏油箱油位。油位异常时,发出报警信号。(3)实时监控被控设备运行情况,并实现报警功能。(4)实时监测控制系统自身运行情况,并实现报警及切换功能。
  3.3 控制系统的配置及特点
  针对原系统单一PLC故障即导致系统瘫痪的问题,改造后的调速器油压装置现地 LCU 控制装置配置两套独立而又互为备用的 Premium PLC,其中央处理器集成以太网接口 ;每套 PLC 配置控制压油装置所需的输入 / 输出模块 ;配置一套现地人机交换平台,采用带以太网接口的触摸屏 ;还配置有一套 8 端口的工业级交换机。PLC 的以太网通讯模块、带以太网接口的触摸屏与 8 端口的交换机连接,通过 8 端口的交换机再与全厂的以太网连接至后台监控计算机,如图 1 所示。
  控制屏设置 2 台压油泵、2 台卸载阀组、1 台漏油泵和 1 台补气阀组的&自动 / 切除 / 手动&运行方式切换开关。设置为&自动&时,系统按自动控制流程进行控制。&手动&方式独立于 PLC 控制回路,当 PLC失电或故障时,现地将操作开关切至&手动&以实现各被控设备的启停。控制屏还设置电源指示灯、事故低油压指示灯、各被控设备运行 / 故障指示灯。各信号均由通讯上传至计算机监控系统,有效解决了无法在控制室监视油压装置运行情况的问题。
  系统运行状态、参数、故障信息等均可通过触摸屏显示,并可通过触摸屏对泵启停参数、油压及油位报警参数、传感器参数进行实时设置。
  2 台压油泵采用 ATS48 系列软启动器启动方式,以减少电动机启动时对电网的冲击,减少对某些敏感电子元件的干扰,减少电动机对拖动机械负载泵的冲击,延长泵的使用寿命。
  各电动机控制回路电源即动力电源、PLC 电源、I/O 电源、开出回路电源等相互独立,实现了压油装置检修断开压油泵电源后,PLC 能正常工作,漏油泵能正常运行。各电源回路均设置电源监视指示灯,方便监视,并通过电源监视继电器将供电情况引入 PLC.压力油罐油压和油位信号、漏油箱油位信号(4 ~ 20 mA)分别通过一入二出信号隔离器进入两套PLC 的 AI 通道 ;全部开关量输入信号同时进入两套PLC 的开关量输入(DI)通道。
  每套 PLC 控制输出经&X 套 PLC 主用&闭锁,即只有主用 PLC 才输出控制实际设备,油泵控制动作逻辑如图 2 所示。程序优先使用模拟量进行启停泵控制。
  当程序判断为压力传感器故障且压力开关正常后,使用压力开关进行启停泵控制。当需要启泵时,经泵轮换逻辑判断,以确定需要启动哪台泵打油。启泵后,当达到停泵条件或泵不正常或卸载阀故障,均会停泵,可以看出,当两套 PLC 均故障时,不会启动压油泵打油。两套 PLC 的主备切换原理是利用心跳线来判断主 PLC 是否还能正常工作。硬件接线上,A 套心跳开出连接至 B 套心跳开入,B 套心跳开出连接至 A 套心跳开入。%S5 为 PLC 系统位,它是由一个内部定时器调控该位的状态变化,时基为 100 ms,该位对于 PLC循环而言是异步的。一旦主 PLC 不能正常工作,而备用 PLC 可以正常工作,则备用 PLC 变为主 PLC,原主PLC 变为备用 PLC ;当备用套 PLC 也不能正常工作时,主 PLC 继续运行,不做切换处理,此时给出相应的报警信号,切换原理如图 3 所示。针对原系统补气阀组问题,新系统将补气阀组全开、全关位置信号扩展后送至两套 PLC 及点亮控制屏补气阀位置指示灯,以方便地监视补气阀组位置,在对控制回路进行更改后,可在油压装置控制屏上进行电、手动补气。
  4& 结束语
  调速器油压装置控制系统于 2010 年改造后至今运行稳定、可靠性高、运行维护操作方便,并且改进了原控制系统的弊端,确保了机组安全可靠运行。
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&品牌:西安恒远 &型号:YZK &加工定制:是 &&外形尺寸:800×600×2260 mm&重量:≥120Kg kg&电源电压:220 v&&测量范围:800×600×2260 &用途:自动控制系统 &&
控制系统智能油压装置自动控制系统YZK型
控制系统智能油压装置自动控制系统YZK型
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油压装置是水电厂辅机设备的重要组成部分,YZK油压装置采用高性能 PLC为核心控制单元 ,并配置自动补气装置、软启动器、多功能组合阀、压力液位监测变送器、以及液晶显示设定单元等新器件,实现油压装置的自动补油、自动补气、保证机组公用设备的安全、可靠运行。
本系统适用于水轮发电机组调速器油压装置控制及主阀(蝶阀、球阀、闸阀) 油压装置控制。
■& 功能设置完善,自动化程度高
&&& 除实现油压装置的自动补油、自动补气的基本功能外,系统可实现启动保护、运行保护、故障报警、参数设定、状态监视等功能。
&■ 系统配置合理,可靠性高
&&& YZK监控系统配置电机软启动器和集成的组合阀,实现对油泵及电机平稳启动。特别适用于油泵启停控制的软启动器可随工况设置油泵电机的启、停力矩和时间,安全装置在停机时可彻底切断电机的强电流电源,消除可能的安全隐患。
&&& PLC、变送器、液晶显示单元等系统元件均为可靠的工业场合应用产品,增加了系统的可靠性。
&&& 变送器可对油压装置的状态实现连续检测,启动器可依不同工况设置启动力矩及时间,主、备用泵可依时间或频次实现自动切换。控制系统通过面板参数设置即可适应不同的工况条件要求。适用性强,维护量小。
■& 调整设置方便,维护量小
背光式液晶触摸屏可以动态图形、文字等方式显示系统参数、工作状态等系统信息。
■& 预留通讯接口可轻松实现与其它自动化装置的通讯。
通讯口为RS485两线制,采用标准MODBUS协讯。
三、配置框图及功能
&■ 系统配置框图
油压装置自动控制系统由三部分组成,包括信号检测单元、中央处理单元、执行控制单元等部件
■& 系统功能
自动补气,保证油压装置的压力在正常的工作范围
自动补油,自动调节油压装置的油位
系统保护,控制油泵电机低转矩启动、油泵延时加载。油泵电机低转矩停机,消除油系统停机振动,保护油泵安全,延长使用寿命。自动补油油压意外超高时,组合阀安全保护功能可自动控制回油,保证系统功能正常、设备安全。
故障报警,控制装置发生故障时,可输出报警信号。控制系统可检测的报警信号包括油位异常报警、油压异常报警设备故障报警。
主、备用泵切换:按频次或手动实现主、备用泵的切换。
参数设置、状态显示:可依据工况的变化,方便设置油位限值、油压限值,装置的工作状态通过液晶屏清晰显示。
四、技术参数
■& 电源:软启供电、补气装置供电
■& 功率:
■& 输入信号:模拟量输入:路(油压路,液位路)
&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&信号类型:
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 开关量输入:路 输入延迟:
■& 输出信号:模拟量:路: 信号类型:
&&&&&&&&&&&&&& &&&& 开关量:路,接点容量:
■& 通讯接口:可选
& 存储器类型:
& 程序存储器容量:字节
& 指令执行时间:
& 标志计数器定时器:
& 高速计数器:&&
& 硬件中断:
& 脉冲输出:&
& 防护等级:
&& ■& 软启动器参数:额定电压:频率:
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 启动时间:可调
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 停止时间:可调
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 起动力矩:额定力矩的可调
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 功耗:
&& ■& 环境条件:
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& & 温度:工作:℃~40℃& 储存:&℃~70℃
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& & 相对湿度:&
&& ■& 耐振:冲击:
&&&■& 海拔:&
& 重量:&120Kg&&&&&&&&
& 外形尺寸:&&2260& mm& (或其它指定尺寸
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联系地址:西安市科技路251号技术支持:&&&&

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