CN111396242A - 水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，其特征是包括活塞式结构的主配压阀和活塞式结构的事故配压阀，主配压阀内的柱塞和事故配压阀内的柱塞平行布置；主配压阀内包括位于柱塞中间部位的主开机腔和主关机腔，主开机腔、主关机腔两端分别设有主排油腔；事故配压阀内设有安全开机腔、安全关机腔以及安全排油腔，安全开机腔与安全关机腔之间为压力油腔。调速器结构更为紧密，能将主配压阀和事故配压阀安装在同一调速柜中，解决了受场地限制而无法安装事故配压阀的问题；减少了事故配压阀安装时的配管、后期维护保养等工作；整个组合的动作稳定性进一步得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及水力发电控制装备技术，尤其是一种水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器。
背景技术
水轮机调速器是水轮发电机组重要的辅助控制设备之一，它的运行品质好坏直接决定了机组的安全和稳定运行。降低水轮机调速器的故障率是提高机组运行可靠性的最行之有效的手段。若调速器只有主配压阀，不设事故配压阀，则系统可靠性较低，当主配压阀出现发卡故障时，水轮发电机组无法调节流量，也无法关机，就可能出现机组飞逸等严重事故。出于对调速器运行安全性的考虑，水轮机调速系统需要配置事故配压阀。而现有技术中，基本采用事故配压阀与主配压阀并联连接方式，主配压阀与事故配压阀分别在正常运行和事故情况下动作，以达到控制接力器的目的。这种方式是将事故配压阀设置在调速器至接力器油管路上，调速器主进油阀后油路分两路，一路至调速器，另一路至事故配压阀。机组正常运行时调速器根据调节信号，通过主配动作来控制接力器的开、关，当发生异常情况时事故配压阀动作，直接控制接力器动作关机。这种需要高压油管将两阀相连，装配过程繁琐，占地面积过大，特别是对一些按旧标准设计的水电站，根本没有事故配压阀的安装空间；而且这种两阀调速器，事故配压阀动作时油管瞬时流量较大，导致振动巨大，很容易出现油管破损渗油等问题，一旦出现这类问题若需修理则必须停机泄压后，拆卸管路并将液压油可靠清洗后方可补焊，严重影响机组可调用时间；而如处理不及时，就会造成水轮发电机组调速系统失压等严重故障，不利于机组安全运行。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，它具有体积小，无中间油路，稳定性高等特点。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，其特征是包括活塞式结构的主配压阀和活塞式结构的事故配压阀，所述主配压阀内的柱塞和事故配压阀内的柱塞平行布置；主配压阀内包括位于柱塞中间部位的主开机腔和主关机腔，主开机腔、主关机腔两端分别设有主排油腔；所述事故配压阀内设有安全开机腔、安全关机腔以及安全排油腔，安全开机腔与安全关机腔之间为压力油腔。
前述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器中，作为优选，所述主配压阀和事故配压阀一端设有引导阀，且两部位引导阀连通。
前述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器中，作为优选，所述主配压阀和事故配压阀一端设有小口径控制油管，外接电磁阀通过小口径控制油管控制主配压阀和事故配压阀一端的引导阀。
前述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器中，作为优选，所述小口径控制油管直径≤三分之一主油道直径。
前述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器中，作为优选，所述主配压阀中主开机腔、主关机腔两端分别设有的主排油腔在阀体内相通，并统一流回零压区。
前述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器中，作为优选，所述主配压阀和事故配压阀为一体结构。
前述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器中，作为优选，所述主配压阀和事故配压阀为两个相互配合的单个阀体的组合。
本技术方案采用活塞式结构的阀体，把主配压阀功能区和事故配压阀功能区并列布置，然后把主配压阀内的主开机腔与事故配压阀内的安全开机腔直通，主配压阀内的主关机腔和事故配压阀内的安全关机腔直通，还有两者的安全排油腔连通，合并后与接力器压力油管进行配管，减少配管数量，从而减少调速器安装时的工作压力。结构上把事故配压阀的控制油管设计为小油管，控制油通过小口径油管进入事故配压阀活塞上端，由此增大受力面积，从而控制引导阀，进行二级增加，由引导阀驱动主活塞杆来改变油路走向，提高事故配压阀动作的稳定性。
根据本方案原理，主配压阀和事故配压阀可以设计为一体结构，使平行布置的柱塞以及内部直通油道更为合理，同时提高整体结构强度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在保证调速器安全、稳定运行的前提下，使得调速器结构更为紧密，能将主配压阀和事故配压阀安装在同一调速柜中，解决了受场地限制而无法安装事故配压阀的问题；避免事故配压阀单独安装所需控制油管，大大减少了事故配压阀安装时的配管、后期维护保养等工作；在事故、试验的情况下能更方便于检修和工作人员操作；事故配压阀及整个组合的动作稳定性进一步得到提高。
整体式结构不仅适用于水电厂调速器，也适用于其他有主配压阀的调速器。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明的一种主配压阀区域结构示图。
图3是本发明的一种事故配压阀区域结构示意图。
图4是本发明引导阀油路布置结构示意图。
图中：1.主配压阀，101.主排油腔，102.主开机腔，103.主关机腔，104.外接电磁阀管口，2.事故配压阀，201.安全排油腔，202.安全开机腔，203.压力油腔，204.安全关机腔，205.引导阀小口径进油管，206.引导阀小口径回油管。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
参见图1，本实施例一种水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，主要由活塞式结构的主配压阀1和活塞式结构的事故配压阀2组成。
主配压阀1内的柱塞和事故配压阀2内的柱塞平行布置。下面以竖直上、下为方向说明，主配压阀1内包括位于柱塞中间部位的主开机腔102和主关机腔103，如图2所示，主开机腔102、主关机腔103沿上下两端分别设有主排油腔101，两端主排油腔101在阀体内相通并统一接到零压区(集油槽或油箱)。事故配压阀2内设有安全开机腔202、安全关机腔204以及安全排油腔201，如图3所示，安全开机腔202与安全关机腔204之间为压力油腔203，压力油腔203与主供油道连接。
进一步，一体式调速器内部油道分配：主配压阀1内的主开机腔102与事故配压阀2内的安全开机腔202相接连通，主配压阀1内的主关机腔103和事故配压阀2内的安全关机腔204连接贯通，主配压阀1内的主排油腔101和事故配压阀2内的安全排油腔201相通。
主配压阀1和事故配压阀2上端均设有引导阀，两部位引导阀连通，连通油路如图4所示，具体做法是，主配压阀1和事故配压阀2上端均设置小口径控制油管，小口径控制油管的直径为三分之一主油道直径(压力管)。外接电磁阀管口104用来外接电磁阀，电磁阀通过小口径控制油管(引导阀小口径进油管205、引导阀小口径回油管206)来控制主配压阀1和事故配压阀2上端的引导阀。
一体式调速器阀体实施例一：即主配压阀1和事故配压阀2为一体结构，内部油道、密封等在同一体内加工，整体结构强度大。
一体式调速器阀体实施例二：即主配压阀1和事故配压阀2是由两个相互配合的单个阀体的组合，这种方式对于内部控制油道加工略为简单。
工作情况如下，调速器正常运行时，主配压阀1与事故配压阀2压力油接通，压力油腔处于关闭状态。主配压阀1由控制系统控制向开机或关机方向的动作。
a.机组开机时，主配压阀1压力油腔接通主开机腔102，事故配压阀2不动作，事故配压阀2的安全开机腔202与主配压阀1的主开机腔102接通，压力油至接力器，控制活动导叶向开机方向动作。同时，接力器回油通过事故配压阀2安全关机腔204流至主配压阀1的主关机腔103至主配压阀1的主排油腔101，将接力器回油排至集油槽。
b.机组关机时，主配压阀1压力油腔接通主关机腔103，通过事故配压阀2的安全关机腔204，压力油至接力器，控制活动导叶向关机方向动作。同时，接力器回油通过事故配压阀2的安全开机腔202流至主配压阀1的主开机腔102至主配压阀1的主排油腔101，将接力器回油排至集油槽。
当机械过速装置动作时，事故配压阀2紧急停机动作接点动作，将事故配压阀2的安全开机腔202、安全关机腔204与主配压阀1的主开机腔102、主关机腔103切断，同时事故配压阀2压力油与事故配压阀2安全关机腔204接通，至接力器控制活动导叶向关机方向动作。事故配压阀2的安全开机腔202与排油腔接通，将接力器回油通过事故配压阀2的安全排油腔201流至主配压阀1的主排油腔101，排至集油槽。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的方法、工艺、结构等均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，其特征是包括活塞式结构的主配压阀(1)和活塞式结构的事故配压阀(2)，所述主配压阀内的柱塞和事故配压阀内的柱塞平行布置；主配压阀内包括位于柱塞中间部位的主开机腔(102)和主关机腔(103)，主开机腔、主关机腔两端分别设有主排油腔(101)；所述事故配压阀内设有安全开机腔(202)、安全关机腔(204)以及安全排油腔(201)，安全开机腔与安全关机腔之间为压力油腔(203)；
所述主配压阀内的主开机腔、主关机腔、主排油腔分别与事故配压阀内的安全开机腔、安全关机腔及安全排油腔相通。
2.根据权利要求1所述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，其特征在于，所述主配压阀(1)和事故配压阀(2)一端设有引导阀，且两部位引导阀连通。
3.根据权利要求2所述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，其特征在于，所述主配压阀(1)和事故配压阀(2)一端设有小口径控制油管，外接电磁阀通过小口径控制油管控制主配压阀和事故配压阀一端的引导阀。
4.根据权利要求3所述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，其特征在于，所述小口径控制油管直径≤三分之一主油道直径。
5.根据权利要求1所述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，其特征在于，所述主配压阀(1)中主开机腔(102)、主关机腔(103)两端分别设有的主排油腔(101)在阀体内相通，并统一流回零压区。
6.根据权利要求1所述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，其特征在于，所述主配压阀(1)和事故配压阀(2)为一体结构。
7.根据权利要求1所述的水电厂调速系统中主配压阀和事故配压阀一体式调速器，其特征在于，所述主配压阀(1)和事故配压阀(2)为两个相互配合的单个阀体的组合。
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