CN112983728B - 带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置及方法，采用开腔油路、关腔油路、回油管和压力油管与主配压阀连接，复中关闭切换电磁阀、误停机电磁阀和紧急停机电磁阀串联于回油回路中，油源管路与主配压阀和紧急停机电磁阀连接，油路切换电磁阀串联于B控制油路中，B控制油路与复中关闭切换电磁阀连接，A控制油路与油路切换电磁阀连接，复中关闭切换电磁阀和误停机电磁阀连接有锁定装置。本发明克服了原水轮发电机组调速器控制系统工作模式切换时耗时长，机组需处于长时间停机状态的问题，具有结构简单，实现调速器系统自关闭与自复中模式的切换，安全可靠，节省人力降低成本，避免无掉电引起停机故障的特点。

Description

带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置及方法

技术领域

本发明属于水轮发电机控制技术领域，涉及一种带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置及方法。

背景技术

随着科学技术的发展，水轮发电机组调速器控制系统自动化程度越来越高，而随着机组单机容量的增大及社会稳定发展需求，电网对机组安全稳定性的要求也越来越高，如果一味按照传统模式调速器失电后调速器即启动停机，则将对电网稳定性产生影响，尤其是在装机容量大、机组单机容量大且接入地方电网时，如果选择调速器系统失电自关闭模式则会对电网造成很大影响。因此有必要考虑根据不同机组设备及运行工况情况，有时候需要将机组调速器系统设置为掉电自复中模式，以保持机组当前运行状态，而有时需将其设置为掉电自关闭模式，以在调速器系统失电后，及时将机组停下来。

传统调速器系统通常只设计有一种工作模式，即调速器掉电自复中或者自关闭模式，如果需要改变其工作模式，则需对调速器系统进行改造，耗时较长，改造难度较大，需将机组设备长时间置于停机状态，经济效率损失较大。

综上所述，需设计一种带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，可简单的通过投退锁锭完成调速器系统自关闭与自复中模式之间的切换，方便、安全，节省人力、时间成本，且系统简单，误掉电等引起的停机几率少，可靠性高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置及方法，结构简单，采用开腔油路、关腔油路、回油管和压力油管与主配压阀连接，复中关闭切换电磁阀、误停机电磁阀和紧急停机电磁阀串联于回油回路中，油源管路与主配压阀和紧急停机电磁阀连接，油路切换电磁阀串联于B控制油路中，B控制油路与复中关闭切换电磁阀连接，A控制油路与油路切换电磁阀连接，复中关闭切换电磁阀和误停机电磁阀连接有锁定装置，实现调速器系统自关闭与自复中模式的切换，安全可靠，节省人力降低成本，避免无掉电引起停机故障。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，它包括开腔油路、关腔油路、主配压阀、回油管、压力油管、A控制油路、B控制油路、油路切换电磁阀、复中关闭切换电磁阀、误停机电磁阀、回油回路、锁定装置、紧急停机电磁阀和油源管路；所述开腔油路、关腔油路、回油管和压力油管与主配压阀连接；复中关闭切换电磁阀、误停机电磁阀和紧急停机电磁阀串联于回油回路中；油源管路与主配压阀和紧急停机电磁阀连接；油路切换电磁阀串联于B控制油路中；B控制油路与复中关闭切换电磁阀连接；A控制油路与油路切换电磁阀连接；复中关闭切换电磁阀和误停机电磁阀连接有锁定装置。

所述紧急停机电磁阀为带位置节点和位置保持的两位四通双电磁阀；油路切换电磁阀和紧急停机电磁阀之间的复中关闭切换电磁阀实现自复中、自关闭模式之间的切换；紧急停机电磁阀在紧急情况时实现机组紧急停机。

所述复中关闭切换电磁阀和误停机电磁阀皆为带位置节点及锁定装置的两位四通单电磁阀，在回油回路中形成自关闭模式时的双节点控制；误停机电磁阀在自关闭时，防止复中关闭切换电磁阀误掉电时造成系统误停机。

所述开腔油路与机组导水机构接力器开腔连接形成开腔回路，关腔油路与机组导水机构接力器关腔连接形成关腔回路，开腔回路和关腔回路分别控制机组开启和关闭。

所述回油管和压力油管与主配压阀连接形成常压腔。

所述主配压阀上部的油源管路驱动主配压阀上下动作，控制开腔油路和关腔油路导通压力油、回油或封堵油路，达到控制机组开启、关闭或保持当前状态。

所述A控制油路和B控制油路皆控制主配压阀动作，油路切换电磁阀通过工作位确定切换A控制油路或B控制油路，对机组调速器控制。

所述锁定装置将复中关闭切换电磁阀和误停机电磁阀的工作位锁定于右侧，锁定投入时，系统处于失电自复中模式；锁定装置撤出锁定时，系统处于自关闭模式。

所述复中关闭切换电磁阀、误停机电磁阀和紧急停机电磁阀皆通过回油回路连接至回油箱；油路切换电磁阀、复中关闭切换电磁阀、误停机电磁阀和紧急停机电磁阀分别设置节点，对电磁阀控制位置进行监测。

如上所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置的切换方法，它包括如下步骤：

S1，失电自复中模式，

复中关闭切换电磁阀中的锁定装置投入，复中关闭切换电磁阀处于右侧工作位，接通油路切换电磁阀及紧急停机电磁阀之间的油路；当调速器系统掉电时，复中关闭切换电磁阀在锁定装置的作用下，工作位置未发生改变，系统工作模式仍由油路切换电磁阀决定；在初始模式下，将油路切换电磁阀工作模式设定为自复中模式，即可实现系统的整体自复中。

S2，失电自关闭模式，复中关闭切换电磁阀中的锁定装置撤出，复中关闭切换电磁阀的电磁线圈03EM带电，复中关闭切换电磁阀处于右侧工作位，接通油路切换电磁阀及紧急停机电磁阀之间的油路；误停机电磁阀中的锁定装置撤出，误停机电磁阀的电磁线圈05EM带电，误停机电磁阀处于右侧工作位，切断复中关闭切换电磁阀与回油回路之间的油路；当调速器系统掉电时，复中关闭切换电磁阀及误停机电磁阀的电磁线圈03EM、05EM掉电，在左侧弹簧作用下，复中关闭切换电磁阀及误停机电磁阀均转到左侧工作位，主配压阀上腔油源管路与回油回路接通，上腔失压，在下腔油压作用下，主配压阀向上动作，促使关腔油路接通压力油、开腔油路接至回油管，完成机组关机，实现自关闭功能；

上述步骤中，对于复中关闭切换电磁阀误掉电工况，

即电磁线圈03EM掉电，在左侧弹簧作用下，复中关闭切换电磁阀转到左侧工作位，但由于误停机电磁阀未掉电，其仍为右侧工作位，油源管路与回油回路之间的油路仍未连通，即主配压阀上腔油路仍为A/B套控制模式，有效防止了因复中关闭切换电磁阀误掉电导致的机组关机；

上述步骤中，对于误停机电磁阀误掉电工况，

即电磁线圈05EM掉电，在左侧弹簧作用下，误停机电磁阀转到左侧工作位，但由于复中关闭切换电磁阀未掉电，其仍为右侧工作位，油源管路与回油回路之间的油路仍未连通，即主配压阀上腔油路仍为油路切换电磁阀控制模式，防止因误停机电磁阀误掉电导致的机组关机；实现自关闭时的双节点控制，防止单节点控制时的误关机。

一种带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置及方法，采用开腔油路、关腔油路、回油管和压力油管与主配压阀连接，复中关闭切换电磁阀、误停机电磁阀和紧急停机电磁阀串联于回油回路中，油源管路与主配压阀和紧急停机电磁阀连接，油路切换电磁阀串联于B控制油路中，B控制油路与复中关闭切换电磁阀连接，A控制油路与油路切换电磁阀连接，复中关闭切换电磁阀和误停机电磁阀连接有锁定装置。本发明克服了原水轮发电机组调速器控制系统工作模式切换时耗时长，机组需处于长时间停机状态的问题，具有结构简单，实现调速器系统自关闭与自复中模式的切换，安全可靠，节省人力降低成本，避免无掉电引起停机故障的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图中：开腔油路1，关腔油路2，主配压阀3，回油管4，压力油管5，A控制油路6，B控制油路7，油路切换电磁阀8，复中关闭切换电磁阀9，误停机电磁阀10，回油回路11，锁定装置12，紧急停机电磁阀13，油源管路14。

具体实施方式

如图1中，一种带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，它包括开腔油路1、关腔油路2、主配压阀3、回油管4、压力油管5、A控制油路6、B控制油路7、油路切换电磁阀8、复中关闭切换电磁阀9、误停机电磁阀10、回油回路11、锁定装置12、紧急停机电磁阀13和油源管路14；所述开腔油路1、关腔油路2、回油管4和压力油管5与主配压阀3连接；复中关闭切换电磁阀9、误停机电磁阀10和紧急停机电磁阀13串联于回油回路11中；油源管路14与主配压阀3和紧急停机电磁阀13连接；油路切换电磁阀8串联于B控制油路7中；B控制油路7与复中关闭切换电磁阀9连接；A控制油路6与油路切换电磁阀8连接；复中关闭切换电磁阀9和误停机电磁阀10连接有锁定装置12。结构简单，在失电自复中模式下实现系统的整体自复中，在失电自关闭模式下实现系统的整体自关闭功能，调速器系统自关闭与自复中模式的切换，安全可靠，节省人力降低成本，避免无掉电引起停机故障。

优选的技术方案中，所述紧急停机电磁阀13为带位置节点和位置保持的两位四通双电磁阀；油路切换电磁阀8和紧急停机电磁阀13之间的复中关闭切换电磁阀9实现自复中、自关闭模式之间的切换；紧急停机电磁阀13在紧急情况时实现机组紧急停机。通过复中关闭切换电磁阀9实现自复中、自关闭模式之间的切换，在遇到紧急情况时，紧急停机电磁阀13启动机组紧急停机，保护机组的运行安全。

优选的技术方案中，所述复中关闭切换电磁阀9和误停机电磁阀10皆为带位置节点及锁定装置的两位四通单电磁阀，在回油回路11中形成自关闭模式时的双节点控制；误停机电磁阀10在自关闭时，防止复中关闭切换电磁阀9误掉电时造成系统误停机。采用带位置节点及锁定装置的两位四通单电磁阀在回油回路11中形成自关闭模式时的双节点控制，在误停机电磁阀10自关闭时，有效避免复中关闭切换电磁阀9掉电时造成系统误停机，减少机组运行的故障率。

优选的技术方案中，所述开腔油路1与机组导水机构接力器开腔连接形成开腔回路，关腔油路2与机组导水机构接力器关腔连接形成关腔回路，开腔回路和关腔回路分别控制机组开启和关闭。开腔回路和关腔回路皆与机组导水机构接力器连接，用于控制机组开启和关闭，操控简单。

优选的技术方案中，所述回油管4和压力油管5与主配压阀3连接形成常压腔。与主配压阀3连接的回油管4和压力油管5形成的常压腔，有利于通过主配压阀3上部的油源管路14控制主配压阀3上下动作。

优选的技术方案中，所述主配压阀3上部的油源管路14驱动主配压阀3上下动作，控制开腔油路1和关腔油路2导通压力油、回油或封堵油路，达到控制机组开启、关闭或保持当前状态。与主配压阀3连接的开腔油路1和关腔油路2用于导通压力油、回油或封堵油路，实现对机组的控制。

优选的技术方案中，所述A控制油路6和B控制油路7皆控制主配压阀3动作，油路切换电磁阀8通过工作位确定切换A控制油路6或B控制油路7，对机组调速器控制。A控制油路6和B控制油路7用于切换自复中和自关闭模式，从而控制机组调速器，切换时耗时短，无需机组长时间停机。

优选的技术方案中，所述锁定装置12将复中关闭切换电磁阀9和误停机电磁阀10的工作位锁定于右侧，锁定投入时，系统处于失电自复中模式；锁定装置12撤出锁定时，系统处于自关闭模式。采用在复中关闭切换电磁阀9和误停机电磁阀10中设置锁定装置12限制锁定位置，通过锁定投入和锁定撤出使系统处于自复中和自关闭模式。

优选的技术方案中，所述复中关闭切换电磁阀9、误停机电磁阀10和紧急停机电磁阀13皆通过回油回路11连接至回油箱；油路切换电磁阀8、复中关闭切换电磁阀9、误停机电磁阀10和紧急停机电磁阀13分别设置节点，对电磁阀控制位置进行监测。在回油回路11中的各电磁阀上设置节点，监控电磁阀的控制位置，进一步提高运行时的可靠性。

优选的技术方案中，如上所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置的切换方法，它包括如下步骤：

S1，失电自复中模式，

复中关闭切换电磁阀9中的锁定装置12投入，复中关闭切换电磁阀9处于右侧工作位，接通油路切换电磁阀8及紧急停机电磁阀13之间的油路；当调速器系统掉电时，复中关闭切换电磁阀9在锁定装置12的作用下，工作位置未发生改变，系统工作模式仍由油路切换电磁阀8决定；在初始模式下，将油路切换电磁阀8工作模式设定为自复中模式，即可实现系统的整体自复中。

S2，失电自关闭模式，复中关闭切换电磁阀9中的锁定装置12撤出，复中关闭切换电磁阀9的电磁线圈03EM带电，复中关闭切换电磁阀9处于右侧工作位，接通油路切换电磁阀8及紧急停机电磁阀13之间的油路；误停机电磁阀10中的锁定装置12撤出，误停机电磁阀10的电磁线圈05EM带电，误停机电磁阀10处于右侧工作位，切断复中关闭切换电磁阀9与回油回路11之间的油路；当调速器系统掉电时，复中关闭切换电磁阀9及误停机电磁阀10的电磁线圈03EM、05EM掉电，在左侧弹簧作用下，复中关闭切换电磁阀9及误停机电磁阀10均转到左侧工作位，主配压阀3上腔油源管路14与回油回路11接通，上腔失压，在下腔油压作用下，主配压阀3向上动作，促使关腔油路2接通压力油、开腔油路1接至回油管4，完成机组关机，实现自关闭功能；

上述步骤中，对于复中关闭切换电磁阀9误掉电工况，

即电磁线圈03EM掉电，在左侧弹簧作用下，复中关闭切换电磁阀9转到左侧工作位，但由于误停机电磁阀10未掉电，其仍为右侧工作位，油源管路14与回油回路11之间的油路仍未连通，即主配压阀3上腔油路仍为A/B套控制模式，有效防止了因复中关闭切换电磁阀9误掉电导致的机组关机；

上述步骤中，对于误停机电磁阀10误掉电工况，

即电磁线圈05EM掉电，在左侧弹簧作用下，误停机电磁阀10转到左侧工作位，但由于复中关闭切换电磁阀9未掉电，其仍为右侧工作位，油源管路14与回油回路11之间的油路仍未连通，即主配压阀3上腔油路仍为油路切换电磁阀8控制模式，防止因误停机电磁阀10误掉电导致的机组关机；实现自关闭时的双节点控制，防止单节点控制时的误关机。该方法操作简单方便，在系统自复中和自关闭模式下快速切换，无需长时间停机，安全可靠。

如上所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置及方法，安装使用时，在失电自复中模式下实现系统的整体自复中，在失电自关闭模式下实现系统的整体自关闭功能，调速器系统自关闭与自复中模式的切换，安全可靠，节省人力降低成本，避免无掉电引起停机故障。

通过复中关闭切换电磁阀9实现自复中、自关闭模式之间的切换，在遇到紧急情况时，紧急停机电磁阀13启动机组紧急停机，保护机组的运行安全。

采用带位置节点及锁定装置的两位四通单电磁阀在回油回路11中形成自关闭模式时的双节点控制，在误停机电磁阀10自关闭时，有效避免复中关闭切换电磁阀9掉电时造成系统误停机，减少机组运行的故障率。

开腔回路和关腔回路皆与机组导水机构接力器连接，用于控制机组开启和关闭，操控简单。

与主配压阀3连接的回油管4和压力油管5形成的常压腔，有利于通过主配压阀3上部的油源管路14控制主配压阀3上下动作。

与主配压阀3连接的开腔油路1和关腔油路2用于导通压力油、回油或封堵油路，实现对机组的控制。

A控制油路6和B控制油路7用于切换自复中和自关闭模式，从而控制机组调速器，切换时耗时短，无需机组长时间停机。

采用在复中关闭切换电磁阀9和误停机电磁阀10中设置锁定装置12限制锁定位置，通过锁定投入和锁定撤出使系统处于自复中和自关闭模式。

在回油回路11中的各电磁阀上设置节点，监控电磁阀的控制位置，进一步提高运行时的可靠性。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，其特征是：它包括开腔油路（1）、关腔油路（2）、主配压阀（3）、回油管（4）、压力油管（5）、A控制油路（6）、B控制油路（7）、油路切换电磁阀（8）、复中关闭切换电磁阀（9）、误停机电磁阀（10）、回油回路（11）、锁定装置（12）、紧急停机电磁阀（13）和油源管路（14）；所述开腔油路（1）、关腔油路（2）、回油管（4）和压力油管（5）与主配压阀（3）连接；复中关闭切换电磁阀（9）、误停机电磁阀（10）和紧急停机电磁阀（13）串联于回油回路（11）中；油源管路（14）与主配压阀（3）和紧急停机电磁阀（13）连接；油路切换电磁阀（8）串联于B控制油路（7）中；B控制油路（7）与复中关闭切换电磁阀（9）连接；A控制油路（6）与油路切换电磁阀（8）连接；复中关闭切换电磁阀（9）和误停机电磁阀（10）连接有锁定装置（12）。

2.根据权利要求1所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，其特征是：所述急停机电磁阀（13）为带位置节点和位置保持的两位四通双电磁阀；油路切换电磁阀（8）和紧急停机电磁阀（13）之间的复中关闭切换电磁阀（9）实现自复中、自关闭模式之间的切换；紧急停机电磁阀（13）在紧急情况时实现机组紧急停机。

3.根据权利要求1所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，其特征是：所述复中关闭切换电磁阀（9）和误停机电磁阀（10）皆为带位置节点及锁定装置的两位四通单电磁阀，在回油回路（11）中形成自关闭模式时的双节点控制；误停机电磁阀（10）在自关闭时，防止复中关闭切换电磁阀（9）误掉电时造成系统误停机。

4.根据权利要求1所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，其特征是：所述开腔油路（1）与机组导水机构接力器开腔连接形成开腔回路，关腔油路（2）与机组导水机构接力器关腔连接形成关腔回路，开腔回路和关腔回路分别控制机组开启和关闭。

5.根据权利要求1所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，其特征是：所述回油管（4）和压力油管（5）与主配压阀（3）连接形成常压腔。

6.根据权利要求1所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，其特征是：所述主配压阀（3）上部的油源管路（14）驱动主配压阀（3）上下动作，控制开腔油路（1）和关腔油路（2）导通压力油、回油或封堵油路，达到控制机组开启、关闭或保持当前状态。

7.根据权利要求1所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，其特征是：所述A控制油路（6）和B控制油路（7）皆控制主配压阀（3）动作，油路切换电磁阀（8）通过工作位确定切换A控制油路（6）或B控制油路（7），对机组调速器控制。

8.根据权利要求1所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，其特征是：所述锁定装置（12）将复中关闭切换电磁阀（9）和误停机电磁阀（10）的工作位锁定于右侧，锁定投入时，系统处于失电自复中模式；锁定装置（12）撤出锁定时，系统处于自关闭模式。

9.根据权利要求1所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置，其特征是：所述复中关闭切换电磁阀（9）、误停机电磁阀（10）和紧急停机电磁阀（13）皆通过回油回路（11）连接至回油箱；油路切换电磁阀（8）、复中关闭切换电磁阀（9）、误停机电磁阀（10）和紧急停机电磁阀（13）分别设置节点，对电磁阀控制位置进行监测。

10.根据权利要求1~9任一项所述的带位置锁锭装置调速器掉电自复中自关闭切换装置的切换方法，其特征是，它包括如下步骤：

S1，失电自复中模式，

复中关闭切换电磁阀（9）中的锁定装置（12）投入，复中关闭切换电磁阀（9）处于右侧工作位，接通油路切换电磁阀（8）及紧急停机电磁阀（13）之间的油路；当调速器系统掉电时，复中关闭切换电磁阀（9）在锁定装置（12）的作用下，工作位置未发生改变，系统工作模式仍由油路切换电磁阀（8）决定；在初始模式下，将油路切换电磁阀（8）工作模式设定为自复中模式，即可实现系统的整体自复中；

S2，失电自关闭模式，复中关闭切换电磁阀（9）中的锁定装置（12）撤出，复中关闭切换电磁阀（9）的电磁线圈03EM带电，复中关闭切换电磁阀（9）处于右侧工作位，接通油路切换电磁阀（8）及紧急停机电磁阀（13）之间的油路；误停机电磁阀（10）中的锁定装置（12）撤出，误停机电磁阀（10）的电磁线圈05EM带电，误停机电磁阀（10）处于右侧工作位，切断复中关闭切换电磁阀（9）与回油回路（11）之间的油路；当调速器系统掉电时，复中关闭切换电磁阀（9）及误停机电磁阀（10）的电磁线圈03EM、05EM掉电，在左侧弹簧作用下，复中关闭切换电磁阀（9）及误停机电磁阀（10）均转到左侧工作位，主配压阀（3）上腔油源管路（14）与回油回路（11）接通，上腔失压，在下腔油压作用下，主配压阀（3）向上动作，促使关腔油路（2）接通压力油、开腔油路（1）接至回油管（4），完成机组关机，实现自关闭功能；

上述步骤中，对于复中关闭切换电磁阀（9）误掉电工况，

即电磁线圈03EM掉电，在左侧弹簧作用下，复中关闭切换电磁阀（9）转到左侧工作位，但由于误停机电磁阀（10）未掉电，其仍为右侧工作位，油源管路（14）与回油回路（11）之间的油路仍未连通，即主配压阀（3）上腔油路仍为A/B套控制模式，有效防止了因复中关闭切换电磁阀（9）误掉电导致的机组关机；

上述步骤中，对于误停机电磁阀（10）误掉电工况，

即电磁线圈05EM掉电，在左侧弹簧作用下，误停机电磁阀（10）转到左侧工作位，但由于复中关闭切换电磁阀（9）未掉电，其仍为右侧工作位，油源管路（14）与回油回路（11）之间的油路仍未连通，即主配压阀（3）上腔油路仍为油路切换电磁阀（8）控制模式，防止因误停机电磁阀（10）误掉电导致的机组关机；实现自关闭时的双节点控制，防止单节点控制时的误关机。

Images