CN105204486A - 一种水冷却系统主循环泵的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水冷却系统主循环泵的控制方法，包括以下步骤：在水冷主循环泵控制保护系统中增加对于主循环泵供电电压的实时监测，当水冷却系统运行数据采集模块监视到水冷却系统主循环流量低或者水冷却系统进阀压力低、主泵过流等故障信号时，能够通过供电电压快速判断主循环泵故障原因。针对瞬时掉电情况能够保持主循环泵运行状态不变，减少主循环泵频繁切换对于整个水冷却系统稳定运行的影响，对于主循环泵供电异常导致的主循环泵故障水冷却系统能够快速发出请求停运信号。本发明提高了水冷却系统主循环泵操作的可靠性，降低由于供电电压干扰导致主循环泵频繁切换的可能性，针对供电异常情况能够快速反应，有效的提高水冷却系统运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及大功率电力电子设备冷却装置的控制系统，具体而言涉及一种水冷却系统主循环泵的控制方法。
背景技术
大功率电力电子设备运行系统中冷却系统关乎被冷却装置的安全运行和使用寿命，是非常重要的配套设备。
主循环水泵作为冷却系统中关键的构成部分，其运行状态的稳定性直接关系到整个水冷却系统的稳定性。水冷却系统控制装置中常采用的一种主循环泵故障切换控制方式，是根据主循环流量低和压力低判断主循环泵出现故障，直接切换主循环泵。当主循环水泵的供电系统出现短时故障扰动或者进行备用供电切换时，可能会导致主循环流量低、压力低或者过流等告警信号，然而这些结果的产生并不能准确定位导致主循环泵出现异常的原因。由于工作电压不稳定可能会导致主循环泵频繁切换，而主循环泵长时间的频繁切换会影响水冷却系统对于故障正确反应的速度，同时也会影响整个水冷却系统的稳定运行。
发明内容
针对现有技术中供电系统不稳定时可能会导致主循环泵频繁切换的问题，本发明旨在提供一种水冷却系统主循环泵的控制方法以解决上述问题。
为达成上述目的，本发明所解决的技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种水冷却系统主循环泵的控制方法，所述方法是基于主循环水泵控制保护系统。所述主循环水泵控制保护系统包括供电电源采集模块、传感器、水冷却系统运行数据采集处理模块、主循环泵控制保护模块。所述传感器包括流量传感器、压力传感器。所述方法包括如下步骤：
(1)供电电源采集模块实时采集主循环泵供电电压数据，将采集结果发送到主循环泵控制保护模块。
(2)水冷却系统运行数据采集处理模块通过传感器采集水冷却系统实时运行模拟量数据，通过主循环泵工作状态辅助接点和开关量采集模块采集主循环泵工作状态信号，并将采集结果发送到主循环泵控制保护模块。
(3)主循环泵控制保护模块接收水冷却系统实时运行的模拟量以及开关量信号，将模拟量与设定值进行比较，通过比较结果判断主循环泵是否出现故障，或者通过主循环泵工作状态开关量信号判断主循环泵是否出现故障。主循环泵控制保护模块接收主循环泵的供电电压信号并与设定值比较，判断主循环泵供电电压是否发生故障。综合以上故障情况来决定需要采用的控制策略。
上述步骤(3)中所述的水冷却系统包括两台互为主备关系的主循环泵，控制主循环泵的具体步骤如下：
(a1)如果检测到两套主循环泵供电电压无故障，同时检测到当前运行的主循环泵发生故障的情况下，自动停止当前运行的主循环泵，并切换到备用主循环泵运行；
(a2)如果检测到两套主循环泵供电电压无故障，同时检测到备用主循环泵发生故障的情况下，保持当前运行的主循环泵；
(a3)如果检测到两套主循环泵供电电压有故障，同时主循环泵未发生故障的情况下，主循环泵保持运行；
(a4)如果检测到两套主循环泵供电电压有故障，主循环泵发生故障的情况下，执行供电电压故障下的主循环泵控制逻辑。
上述步骤中，主循环泵发生故障包括检测到主循环流量低，水冷却系统进阀压力低，主循环泵过流故障三种情况。
上述步骤(a4)中，供电电压故障情况下的主循环泵控制逻辑具体步骤如下：
(b1)如果检测到当前运行主循环泵供电电压低于电压阀值，但是在设定延时动作时间内大于电压返回阀值，则重新启动原运行主循环泵，不进行切换主循环泵，备用主循环泵保持停运状态；
(b2)如果检测到当前运行主循环泵供电电压低于电压阀值，在设定延时动作时间内小于电压返回阀值时，则判断为发生供电电压故障，同时检测到备用主循环泵工作电压高于电压阀值，则自动停止当前运行主循环泵，并切换到备用主循环泵运行；
(b3)如果检测到当前运行主循环泵发生供电电压故障时，备用主循环泵也发生供电电压故障，则主循环泵不进行切换，水冷却系统发出请求停运信号。
上述步骤(b1)、(b2)中，电压阀值按照主循环泵所使用电机型号规定的工作电压范围进行整定，具体定值依据实际应用要求而定。
上述步骤(b1)、(b2)中，电压返回阀值按照主循环泵所使用电机型号规定的工作电压范围进行整定，具体定值依据实际应用要求而定。
上述步骤(b1)、(b2)中，延时动作时间按照小于水冷却系统中包含的能够反应出供电电压故障的保护动作延时时间进行整定，具体定值依据实际应用要求而定。
由以上本发明的技术方案可知，本发明的有益效果在于：
通过增加主循环泵供电电源采集模块，并引入至主循环泵控制逻辑，可以准确判断主循环泵故障原因是否由于供电电压不稳定导致。针对出现短时间供电电源不稳定或者掉电的情况，在主循环泵控制逻辑中设计延时时间内供电电源故障消失或者供电电源正常切换的情况下，能够保持主循环泵运行状态不变，减少由于短时间供电电源不稳定或者掉电导致主循环泵频繁切换；当出现长时间供电电源故障则能够迅速发出请求停运信号；为水冷却系统稳定运行提供可靠保障，可极大提高大功率电力电子设备运行的可靠性。
附图说明
图1为本发明的主循环泵控制系统结构框图。
图2为本发明的主循环泵控制流程图。
具体实施方式
为了详细的了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
一种水冷却系统主循环泵的控制方法，如图1所示，本实施例的主循环水泵控制保护系统包括供电电源采集模块、传感器、水冷却系统运行数据采集处理模块、主循环泵控制保护模块。其中传感器包括流量传感器、压力传感器。所述方法包括如下步骤：
(1)供电电源采集模块实时采集主循环泵供电电压数据，将采集结果发送到主循环泵控制保护模块。
(2)水冷却系统运行数据采集处理模块通过传感器采集水冷却系统实时运行模拟量数据，通过主循环泵工作状态辅助接点和开关量采集模块采集主循环泵工作状态信号，并将采集结果发送到主循环泵控制保护模块。
(3)主循环泵控制保护模块接收水冷却系统实时运行的模拟量以及开关量信号，将模拟量与设定值进行比较，通过比较结果判断主循环泵是否出现故障，或者通过主循环泵工作状态开关量信号判断主循环泵是否出现故障。主循环泵控制保护模块接收主循环泵的供电电压信号并与设定值比较，判断主循环泵供电电压是否发生故障。综合以上故障情况来决定需要采用的控制策略。
在本实施例中，主循环泵故障控制策略如图2所示，具体步骤如下：
(a1)如果检测到两套主循环泵供电电压无故障，同时检测到当前运行的主循环泵发生故障的情况下，自动停止当前运行的主循环泵，并切换到备用主循环泵运行；
(a2)如果检测到两套主循环泵供电电压无故障，同时检测到备用主循环泵发生故障的情况下，保持当前运行的主循环泵；
(a3)如果检测到两套主循环泵供电电压有故障，同时主循环泵未发生故障的情况下，主循环泵保持运行；
(a4)如果检测到两套主循环泵供电电压有故障，主循环泵发生故障的情况下，执行供电电压故障下的主循环泵控制逻辑。
上述步骤中，主循环泵发生故障包括检测到主循环流量低，水冷却系统进阀压力低，主循环泵过流故障三种情况。
上述步骤(a4)中，供电电压故障情况下的主循环泵控制逻辑具体步骤如下：
(b1)如果检测到当前运行主循环泵供电电压低于电压阀值，但是在设定延时动作时间内大于电压返回阀值，则重新启动原运行主循环泵，不进行切换主循环泵，备用主循环泵保持停运状态；
(b2)如果检测到当前运行主循环泵供电电压低于电压阀值，在设定延时动作时间内小于电压返回阀值时，则判断为发生供电电压故障，同时检测到备用主循环泵工作电压高于电压阀值，则自动停止当前运行主循环泵，并切换到备用主循环泵运行；
(b3)如果检测到当前运行主循环泵发生供电电压故障时，备用主循环泵也发生供电电压故障，则主循环泵不进行切换，水冷却系统发出请求停运信号。
在本实施例中，电压阀值按照主循环泵所使用电机型号规定的工作电压范围进行整定，具体定值依据实际应用要求而定；电压返回阀值按照主循环泵所使用电机型号规定的工作电压范围进行整定，具体定值依据实际应用要求而定；延时动作时间按照小于水冷却系统中包含的能够反应出供电电压故障的保护动作延时时间进行整定，具体定值依据实际应用要求而定。
综上所述，本发明提供的水冷却系统主循环泵的控制方法，通过增加对于供电电源的实时监测，进行主循环泵控制操作时能够针对供电电压情况采用相应的主循环泵控制策略。提高了水冷却系统主循环泵操作的可靠性，降低由于供电电压干扰导致主循环泵频繁切换的可能性，针对供电异常故障能够快速反应，有效的提高水冷却系统运行稳定性。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (8)
1.一种水冷却系统主循环泵的控制方法，所述方法是基于主循环水泵控制保护系统；所述主循环水泵控制保护系统包括供电电源采集模块、传感器、水冷却系统运行数据采集处理模块、主循环泵控制保护模块；所述传感器包括流量传感器、压力传感器；其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)供电电源采集模块实时采集主循环泵供电电压数据，将采集结果发送到主循环泵控制保护模块；
(2)水冷却系统运行数据采集处理模块通过传感器采集水冷却系统实时运行模拟量数据，通过主循环泵工作状态辅助接点和开关量采集模块采集主循环泵工作状态信号，并将采集结果发送到主循环泵控制保护模块；
(3)主循环泵控制保护模块接收水冷却系统实时运行的模拟量以及开关量信号，将模拟量与设定值进行比较，通过比较结果判断主循环泵是否出现故障，或者通过主循环泵工作状态开关量信号判断主循环泵是否出现故障；主循环泵控制保护模块接收主循环泵的供电电压信号并与设定值比较，判断主循环泵供电电压是否发生故障；综合以上故障情况来决定需要采用的控制策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水冷却系统运行数据采集处理模块采集到的模拟量数据和开关量信号包括水冷却系统主循环流量，水冷却系统进阀压力，主循环泵工作状态信号，主循环泵过流故障信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的水冷却系统包括两台互为主备关系的主循环泵，控制主循环泵的具体步骤如下：
(1)如果检测到两套主循环泵供电电压无故障，同时检测到当前运行的主循环泵发生故障的情况下，自动停止当前运行的主循环泵，并切换到备用主循环泵运行；
(2)如果检测到两套主循环泵供电电压无故障，同时检测到备用主循环泵发生故障的情况下，保持当前运行的主循环泵；
(3)如果检测到两套主循环泵供电电压有故障，同时主循环泵未发生故障的情况下，主循环泵保持运行；
(4)如果检测到两套主循环泵供电电压有故障，主循环泵发生故障的情况下，执行供电电压故障下的主循环泵控制逻辑。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主循环泵发生故障包括检测到主循环流量低，水冷却系统进阀压力低，主循环泵过流这三种情况。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述供电电压故障情况下的主循环泵控制逻辑具体步骤如下：
(1)如果检测到当前运行主循环泵供电电压低于电压阀值，但是在设定延时动作时间内大于电压返回阀值，则重新启动原运行主循环泵，不进行切换主循环泵，备用主循环泵保持停运状态；
(2)如果检测到当前运行主循环泵供电电压低于电压阀值，在设定延时动作时间内小于电压返回阀值时，则判断为发生供电电压故障，同时检测到备用主循环泵工作电压高于电压阀值，则自动停止当前运行主循环泵，并切换到备用主循环泵运行；
(3)如果检测到当前运行主循环泵发生供电电压故障时，备用主循环泵也发生供电电压故障，则主循环泵不进行切换，水冷却系统发出请求停运信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电压阀值按照主循环泵所使用电机型号规定的工作电压范围进行整定，具体定值依据实际应用要求而定。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电压返回阀值按照主循环泵所使用电机型号规定的工作电压范围进行整定，具体定值依据实际应用要求而定。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述延时动作时间按照小于水冷却系统中包含的能够反应出供电电压故障的保护动作延时时间进行整定，具体定值依据实际应用要求而定。
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