CN202228264U - 一种全高油压转桨式水轮机控制系统 - Google Patents

一种全高油压转桨式水轮机控制系统 Download PDF

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刘伟
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戴凯
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Abstract

本实用新型公开了一种全高油压转桨式水轮机控制系统。包括电气控制装置、高压油压装置、导叶液压控制装置、桨叶液压控制装置、减压装置、导叶接力器、桨叶受油器、桨叶接力器、水轮机桨叶和水轮机导叶，电气控制装置的输出端与导叶液压控制装置和桨叶液压控制装置连接，高压油压装置一端与导叶液压控制装置连接，另一端与减压装置连接，桨叶液压控制装置的输入端与减压装置连接，输出端与桨叶受油器连接，导叶接力器一端与导叶液压控制装置连接，另一端与水轮机导叶连接，桨叶接力器一端与桨叶受油器连接，另一端与水轮机桨叶连接。本实用新型在转桨式水轮机上实现了高油压控制，且体积小、结构简单、成本低、运行可靠，完全满足电站的运行需求。

Description

一种全高油压转桨式水轮机控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种转桨式水轮机控制系统，更具体的说是一种全高油压转桨式水轮机控制系统。 
背景技术
由于目前桨叶受油器的旋转密封不能承受较高的工作压力，所以传统的转桨式水轮机控制系统的控制油压在6.3MPa以下或者采用两套独立油压装置（导叶控制用高油压（16MPa），桨叶控制用低油压（6.3MPa以下））的方式。这样增加了系统的投资和复杂程序，也给维护、检修带来了困难。 
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种体积小、结构简单、成本低、运行可靠的全高油压转桨式水轮机控制系统。 
本实用新型解决上述的技术问题的技术方案是：包括电气控制装置、高压油压装置、导叶液压控制装置、桨叶液压控制装置、减压装置、导叶接力器、桨叶受油器、桨叶接力器、水轮机桨叶和水轮机导叶，所述的电气控制装置控制信号的输出端与导叶液压控制装置和桨叶液压控制装置连接，所述的高压油压装置一端与导叶液压控制装置连接，另一端与减压装置连接，所述的桨叶液压控制装置的输入端与减压装置连接，输出端与桨叶受油器连接，所述的导叶接力器一端与导叶液压控制装置连接，另一端与水轮机导叶连接，桨叶接力器一端与桨叶受油器连接，另一端与水轮机桨叶连接。 
进一步，所述的高压油压装置包括一个油箱、两套油泵电机组、两套油源阀组、六个囊式蓄能器和四个压力表，所述的用于存储液压油的油箱作为油泵电机组、油源阀组和压力表的安装机体，所述的油泵电机组由电机和高压齿轮泵组成，所述的油源阀组由安全阀、滤油器、高压滤油器、单向阀和截止阀组成，所述油泵电机组输出的压力油经油源阀组控制过滤后输入囊式蓄能器。 
进一步，所述的导叶液压控制装置、减压装置和桨叶液压控制装置通过安装板安装在所述高压油压装置的油箱里面，电气控制装置安装在所述高压油压装置的油箱上面或者独立于高压油压装置而安装。 
   进一步，所述的减压装置采用凸型阀芯来实现压力的变级传递，所述的与高压侧进油口连接的凸型阀芯的端面面积小于与低压侧出油口连接的凸型阀芯的端面面积。 
由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：在转桨式水轮机上实现了高油压控制，且体积小、结构简单、成本低、运行可靠，完全满足电站的运行需求。 
附图说明
图1为本实用新型的系统结构框图。 
图2为高压油压装置总装结构示意图。 
图3为本实用新型的控制原理图。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明： 
如图1所示一种全高油压转桨式水轮机控制系统，包括电气控制装置、高压油压装置、导叶液压控制装置、桨叶液压控制装置、减压装置、导叶接力器、桨叶受油器、桨叶接力器、水轮机桨叶和水轮机导叶，所述的电气控制装置控制信号的输出端与导叶液压控制装置和桨叶液压控制装置连接，所述的高压油压装置一端与导叶液压控制装置连接，另一端与减压装置连接，所述的桨叶液压控制装置的输入端与减压装置连接，输出端与桨叶受油器连接，所述的导叶接力器一端与导叶液压控制装置连接，另一端与水轮机导叶连接，桨叶接力器一端与桨叶受油器连接，另一端与水轮机桨叶连接。
如图2和图3所示，其中1为电气控制柜、2为电液转换系统、3为油箱、4为液位计、5为导叶插装阀组、6为双单向节流阀、7为截止阀、8为液控单向阀、9为导叶接力器、10为桨叶接力器、11为蓄能器、12为压力表、13为滤油器、14为高压齿轮油泵、15为电机、16为减压安全阀、17为减压装置、18为高压滤油器、19为导叶小波动调节阀、20为桨叶调节阀、21为紧急停机阀、22为大波动调节阀、23为导（桨）叶出油口、24为油泵组安全阀、25为单向阀、26为桨叶插装阀组。 
 本实用新型整个系统采用一套16MPa的高压油压装置，导叶接力器的用油直接由16MPa高压油压提供，桨叶接力器的用油通过一台专用减压装置17把16MPa的高压油减压为6.3MPa或以下低油压提供，这样就实现了采用一套高压油压装置给导叶接力器9和桨叶接力器10供油的目的。 
高压油压装置包括一个油箱3、两套油泵电机组、两套油源阀组、六个囊式蓄能器11和压力表计12等部分。油箱3用于存储液压油，并作为油泵电机组、油源阀组、压力表计12、电液转换系统2等的安装机体；油泵电机组由电机15、高压齿轮泵14等组成，用于产生压力油；油源阀组由安全阀24、滤油器13、高压滤油器18、单向阀25及截止阀7组成；油泵电机组输出的压力油经油源阀组控制、过滤后，输入囊式蓄能器备11用；电接点压力表计12用于指示油源压力，其电接点用于产生控制油泵电机15启停的信号。 
导叶液压控制装置和桨叶液压控制装置组装在一块集成安装块上，安装在高压油压装置的油箱3内部。导叶液压控制装置包括一个小波动调节数字阀19、一个大波动调节数字阀22、一个紧急停机电磁阀21和一组用于流量放大的插装阀组5，所述控制装置接受电气控制柜1中电气控制装置发出的指令，实现对导叶接力器9的控制。桨叶液压控制装置包括一套数字调节阀20，接受电气控制柜1中电气控制装置发出的指令实现对桨叶接力器10的控制。 
减压装置17用于实现高油压到低油压的减压，采用凸型阀芯实现压力的变级传递，通过设计凸型阀芯两端面的不同面积比来实现输入压力的缩小倍数，来自低压侧出油口的控制腔压力油在凸型阀芯的大端面产生控制压力，与高压侧进油口压力油在凸型阀芯的小端面产生的压力相比较，通过阀芯的上下移动来实现阀芯的动态平衡，保持输出压力在允许范围之内。减压装置包括阀体、凸型阀芯、端盖、控制腔、高压侧进油口、低压侧出油口、泄漏口等，具有变压准确、工作寿命长、结构简单、安全可靠、无需调节等优点。 
电气控制装置包括电器控制柜1、PLC、开关量/模拟量输入/输出模块、电源装置、控制继电器、触摸屏、操作开关以及显示指示灯、仪表等，按照PID调节规律，根据不同工况，发出控制信号给导叶液压控制装置和桨叶液压控制装置，实现对水轮机的调节和控制。 

Claims (4)

1.一种全高油压转桨式水轮机控制系统，其特征在于：包括电气控制装置、高压油压装置、导叶液压控制装置、桨叶液压控制装置、减压装置、导叶接力器、桨叶受油器、桨叶接力器、水轮机桨叶和水轮机导叶，所述的电气控制装置控制信号的输出端与导叶液压控制装置和桨叶液压控制装置连接，所述的高压油压装置一端与导叶液压控制装置连接，另一端与减压装置连接，所述的桨叶液压控制装置的输入端与减压装置连接，输出端与桨叶受油器连接，所述的导叶接力器一端与导叶液压控制装置连接，另一端与水轮机导叶连接，桨叶接力器一端与桨叶受油器连接，另一端与水轮机桨叶连接。
2.根据权利要求1所述的全高油压转桨式水轮机控制系统，其特征在于：所述的高压油压装置包括一个油箱、两套油泵电机组、两套油源阀组、六个囊式蓄能器和四个压力表，所述的用于存储液压油的油箱作为油泵电机组、油源阀组和压力表的安装机体，所述的油泵电机组由电机和高压齿轮泵组成，所述的油源阀组由安全阀、滤油器、高压滤油器、单向阀和截止阀组成，所述油泵电机组输出的压力油经油源阀组控制过滤后输入囊式蓄能器。
3.根据权利要求1或2所述的全高油压转桨式水轮机控制系统，其特征在于：所述的导叶液压控制装置、减压装置和桨叶液压控制装置通过安装板安装在所述高压油压装置的油箱里面，电气控制装置安装在所述高压油压装置的油箱上面或者独立于高压油压装置而安装。
4.根据权利要求1所述的全高油压转桨式水轮机控制系统，其特征在于：所述的减压装置采用凸型阀芯来实现压力的变级传递，所述的与高压侧进油口连接的凸型阀芯的端面面积小于与低压侧出油口连接的凸型阀芯的端面面积。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106761971A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 湖南省湘电试验研究院有限公司 一种高位储能应急供给汽轮机润滑油的方法
CN111581770A (zh) * 2020-03-30 2020-08-25 大唐水电科学技术研究院有限公司 一种双调整水轮机调速器电液随动系统仿真模型

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