CN114876698A - 一种水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统及其工作方法，属于水轮发电机组检测技术领域。通过在轴承油槽内设置油温监测系统和液位监测系统，对水轮发电机组轴承油槽内的油温和液面进行实时监测，结合中央处理器和润滑油补充系统，实现了对水轮发电机组轴承油槽内润滑油的定量调控。该系统不仅自动化程度高、效率高，而且能够实现对水轮发电机组轴承油槽内润滑油油面的精准调控，从而有效地解决了现有技术所存在的问题，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于水轮发电机组检测技术领域，具体涉及一种水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统及其工作方法。
背景技术
水轮发电机作为水电站能源转换核心设备，水电机组正向巨型化、复杂化、智能化方向发展，且机组结构日趋复杂，集成化程度越来越高。
水轮发电机组轴承油槽内注有润滑油，用于润滑作用，由于水轮发电机组轴承油槽的制造工艺、安装质量等方面的原因，导致在实际的水轮发电机组运行过程中，水轮发电机组轴承油槽会出现油雾溢出、甩油等现象，因此，需要对水轮发电机组轴承油槽内的润滑油进行补充。
现有技术中，针对水轮发电机组轴承油槽的润滑油补充一般采用的是定期由人工进行补充，不仅效率低，而且无法实现对水轮发电机组轴承油槽内润滑油油面的精准调控。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统及其工作方法，能够对水轮发电机组轴承油槽内润滑油油面进行精准的定量调控。
本发明是通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统，包括中央处理器、油温监测系统、液位监测系统和润滑油补充系统；油温监测系统和液位监测系统均设在轴承油槽内，润滑油补充系统与轴承油槽的进油口连接；中央处理器分别与油温监测系统、液位监测系统和润滑油补充系统连接；油温监测系统用于监测水轮发电机组轴承油槽内油温；液位监测系统用于监测水轮发电机组轴承油槽油面高度；润滑油补充系统用于向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油。
优选地，油温监测系统包括油温传感器、油温信号放大模块和油温信号输出模块，油温传感器设在轴承油槽内，油温传感器与油温信号放大模块连接，油温信号放大模块与油温信号输出模块连接，油温信号输出模块与中央处理器通信互联。
优选地，液位监测系统包括液位传感器、液位信号放大模块和液位信号输出模块，液位传感器设在轴承油槽内，液位传感器与液位信号放大模块连接，液位信号放大模块与油温信号输出模块连接，油温信号输出模块与中央处理器通信互联。
优选地，润滑油补充系统包括补油槽，补油槽通过连接管与轴承油槽的进油口连接，连接管上设有油泵和电子流量计，油泵和电子流量计均与中央处理器连接。
本发明公开的上述水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统的工作方法，包括：
油温预警油面调控：通过油温监测系统对水轮发电机组轴承油槽内润滑油油温进行监测；若水轮发电机组轴承油槽内润滑油油温高于油温预警值，则中央处理器控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油；
液位预警油面调控：通过液位监测系统对水轮发电机组轴承油槽内润滑油的油面进行监测；若水轮发电机组轴承油槽内润滑油油面低于油面预警值，则中央处理器控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油。
优选地，油温预警油面调控中，中央处理器根据油温监测系统实测油温和油温预警值的差值，分析计算出需补充润滑油的量，控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油，并接受来自润滑油补充系统的实际补充油量的反馈；将计算出的需补充润滑油的量与实际补充油量进行比对，当计算出的需补充润滑油的量与实际补充油量相等时，中央处理器控制润滑油补充系统关闭。
进一步优选地，中央处理器根据油温监测系统实测油温和油温预警值的差值，分析计算出需补充润滑油的量的计算方法为：
式中，V1为需补充润滑油的体积，V2为水轮发电机组轴承油槽内润滑油体积，T0为油温预警值，T1为补油槽内润滑油温度，T2为水轮发电机组轴承油槽内润滑油温度。
优选地，液位预警油面调控中，中央处理器根据液位监测系统实测油面液位和油面预警值的差值，分析计算出需补充润滑油的量，控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油，并接受来自润滑油补充系统的实际补充油量的反馈；将计算出的需补充润滑油的量与实际补充油量进行比对，当计算出的需补充润滑油的量与实际补充油量相等时，中央处理器控制润滑油补充系统关闭。
优选地，油温预警油面调控和液位预警油面调控中，液位监测系统实时监测水轮发电机组轴承油槽内油面高度，当监测的水轮发电机组轴承油槽内油面高度大于或等于油面预警值时，中央处理器控制润滑油补充系统关闭。
优选地，每次油温预警油面调控的油温实测值、油温预警值和需补充润滑油的量形成关联数据集存储在数据库以供调用；每次液位预警油面调控的实测油面液位值、油面预警值和需补充润滑油的量形成关联数据集存储在数据库以供调用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的一种水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统，通过在轴承油槽内设置油温监测系统和液位监测系统，对水轮发电机组轴承油槽内的油温和液面进行实时监测，结合中央处理器和润滑油补充系统，实现了对水轮发电机组轴承油槽内润滑油的定量调控。该系统不仅自动化程度高、效率高，而且能够实现对水轮发电机组轴承油槽内润滑油油面的精准调控，从而有效地解决了现有技术所存在的问题。
本发明公开的上述水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统的工作方法，自动化程度高，能够对水轮发电机组轴承油槽内润滑油油面的精准调控。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的润滑油补充系统的结构示意图。
图中：1-补油槽、2-轴承油槽、3-连接管、4-油泵、5-电子流量计。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：
如图1，为本发明的水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统，该系统的设计原理是基于对水轮发电机组轴承油槽内油温和油面(液面)的监测，结合中央处理器和润滑油补充系统，实现对水轮发电机组轴承油槽内润滑油的定量调控。
本实施例中，水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统主要包括中央处理器，主要负责信息处理、数据处理、程序执行等操作；油温监测系统，主要用于监测水轮发电机组轴承油槽内油温，具体的说，油温监测系统包括油温传感器、油温信号放大模块和油温信号输出模块，油温信号输出模块与中央处理器通讯，其中，油温传感器优选热敏传感器或电阻温度计，油温信号放大模块和油温信号输出模块均采用现有的针对温度传感器的信号放大模块和信号输出模块，其属于现有的成熟结构，故在此不作赘述。
液位监测系统，主要用于监测水轮发电机组轴承油槽油面高度，具体的说，液位监测系统包括液位传感器、液位信号放大模块和液位信号输出模块，液位信号输出模块与中央处理器通讯；其中，液位信号放大模块和液位信号输出模块均采用现有的针对液位传感器的信号放大模块和信号输出模块，其属于现有的成熟结构，故在此不作赘述。
润滑油补充系统，受中央处理器控制、用于向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油，其属于润滑油补充的执行部件。如图2所示，在本实施例中，润滑油补充系统包括补油槽1，连接补油槽1和水轮发电机组轴承油槽2的连接管3，设置在连接管3上并受中央处理器控制的油泵4，以及设置在连接管3、位于其输出端并与中央处理器通讯的电子流量计5；相对于水轮发电机组轴承油槽2，润滑油补充系统置于发电机的机架外部，连接管3的输入端与补油槽1连通，其输出端与水轮发电机组轴承油槽2连通。
本实施例还提供了水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统的实现方法，该实现方法主要包括两种针对油槽油面定量调控的方案。
方案一，油温预警油面调控，其步骤如下：
1)通过油温监测系统对水轮发电机组轴承油槽内润滑油油温进行监测；
2)若水轮发电机组轴承油槽内润滑油油温高于油温预警值，则执行步骤3)；
3)中央处理器控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油。
具体的说，步骤3)中央处理器控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油的具体方法如下：
31)根据实测油温和油温预警值的差值，分析计算出需补充润滑油的量；
32)控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油，电子流量计检测补充润滑油的量并实时反馈至中央处理器；
33)将电子流量计反馈的补充润滑油的量与步骤31)中分析计算出的需补充润滑油的量进行比对，当二者相同时，控制润滑油补充系统关闭。
其中，根据实测油温和油温预警值的差值，分析计算出需补充润滑油的量的算法如下：
式中，V1指需补充润滑油的体积，V2指水轮发电机组轴承油槽内润滑油体积，T0指油温预警值，T1指补油槽内润滑油温度，T2指水轮发电机组轴承油槽内润滑油温度。
在进一步的优选方案中，每次油温预警油面调控的油温实测值、油温预警值，需补充润滑油的量形成关联数据集存储在数据库以供调用。
方案二，液位预警油面调控，其步骤如下：
I)通过液位监测系统对水轮发电机组轴承油槽内润滑油的油面进行监测；
II)若水轮发电机组轴承油槽内润滑油油面低于油面预警值，则执行步骤III)；
III)中央处理器控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油。
针对步骤III)，有两种调控方式：
方式一：首先，根据实测的油面液位和油面预警值的差值，分析计算出需补充润滑油的量；然后，控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油，电子流量计检测补充润滑油的量并实时反馈至中央处理器；最后，将电子流量计反馈的补充润滑油的量与需补充润滑油的量进行比对，当二者相同时，控制润滑油补充系统关闭。该方式涉及到油面(液面)计算，更适用于规则形状的水轮发电机组轴承油槽。
方式二：首先，控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽补充润滑油；然后，液位监测系统实时监测水轮发电机组轴承油槽内油面高度；最后，当监测的水轮发电机组轴承油槽内油面高度大于油面预警值时，控制润滑油补充系统关闭。该方式采用油面(液面)直测法，普适性更优。
在进一步的优选方案中，每次液位预警油面调控的实测油面液位值、油面预警值、需补充润滑油的量形成关联数据集存储在数据库以供调用。
以上所述，仅为本发明实施方式中的部分，本发明中虽然使用了部分术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的内容，以便于更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。
Claims (10)
1.一种水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统，其特征在于，包括中央处理器、油温监测系统、液位监测系统和润滑油补充系统；油温监测系统和液位监测系统均设在轴承油槽(2)内，润滑油补充系统与轴承油槽(2)的进油口连接；中央处理器分别与油温监测系统、液位监测系统和润滑油补充系统连接；油温监测系统用于监测水轮发电机组轴承油槽(2)内油温；液位监测系统用于监测水轮发电机组轴承油槽(2)油面高度；润滑油补充系统用于向水轮发电机组轴承油槽(2)补充润滑油。
2.根据权利要求1所述的水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统，其特征在于，油温监测系统包括油温传感器、油温信号放大模块和油温信号输出模块，油温传感器设在轴承油槽(2)内，油温传感器与油温信号放大模块连接，油温信号放大模块与油温信号输出模块连接，油温信号输出模块与中央处理器通信互联。
3.根据权利要求1所述的水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统，其特征在于，液位监测系统包括液位传感器、液位信号放大模块和液位信号输出模块，液位传感器设在轴承油槽(2)内，液位传感器与液位信号放大模块连接，液位信号放大模块与油温信号输出模块连接，油温信号输出模块与中央处理器通信互联。
4.根据权利要求1所述的水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统，其特征在于，润滑油补充系统包括补油槽(1)，补油槽(1)通过连接管(3)与轴承油槽(2)的进油口连接，连接管(3)上设有油泵(4)和电子流量计(5)，油泵(4)和电子流量计(5)均与中央处理器连接。
5.权利要求1～4任意一项所述的水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统的工作方法，其特征在于，包括：
油温预警油面调控：通过油温监测系统对水轮发电机组轴承油槽(2)内润滑油油温进行监测；若水轮发电机组轴承油槽(2)内润滑油油温高于油温预警值，则中央处理器控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽(2)补充润滑油；
液位预警油面调控：通过液位监测系统对水轮发电机组轴承油槽(2)内润滑油的油面进行监测；若水轮发电机组轴承油槽(2)内润滑油油面低于油面预警值，则中央处理器控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽(2)补充润滑油。
6.根据权利要求5所述的水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统的工作方法，其特征在于，油温预警油面调控中，中央处理器根据油温监测系统实测油温和油温预警值的差值，分析计算出需补充润滑油的量，控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽(2)补充润滑油，并接受来自润滑油补充系统的实际补充油量的反馈；将计算出的需补充润滑油的量与实际补充油量进行比对，当计算出的需补充润滑油的量与实际补充油量相等时，中央处理器控制润滑油补充系统关闭。
7.根据权利要求6所述的水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统的工作方法，其特征在于，中央处理器根据油温监测系统实测油温和油温预警值的差值，分析计算出需补充润滑油的量的计算方法为：
式中，V1为需补充润滑油的体积，V2为水轮发电机组轴承油槽(2)内润滑油体积，T0为油温预警值，T1为补油槽内润滑油温度，T2为水轮发电机组轴承油槽(2)内润滑油温度。
8.根据权利要求5所述的水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统的工作方法，其特征在于，液位预警油面调控中，中央处理器根据液位监测系统实测油面液位和油面预警值的差值，分析计算出需补充润滑油的量，控制润滑油补充系统向水轮发电机组轴承油槽(2)补充润滑油，并接受来自润滑油补充系统的实际补充油量的反馈；将计算出的需补充润滑油的量与实际补充油量进行比对，当计算出的需补充润滑油的量与实际补充油量相等时，中央处理器控制润滑油补充系统关闭。
9.根据权利要求5所述的水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统的工作方法，其特征在于，油温预警油面调控和液位预警油面调控中，液位监测系统实时监测水轮发电机组轴承油槽(2)内油面高度，当监测的水轮发电机组轴承油槽(2)内油面高度大于或等于油面预警值时，中央处理器控制润滑油补充系统关闭。
10.根据权利要求5～9任意一项所述的水轮发电机组轴承油槽油面定量调控系统的工作方法，其特征在于，每次油温预警油面调控的油温实测值、油温预警值和需补充润滑油的量形成关联数据集存储在数据库以供调用；每次液位预警油面调控的实测油面液位值、油面预警值和需补充润滑油的量形成关联数据集存储在数据库以供调用。
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