CN204573264U - 一种进水阀的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种进水阀的控制系统，包括：分别与进水管和出水管相连接的进水阀；串接于旁通水管的旁通阀；进水阀电动机；旁通阀电动机；进水阀电动装置；旁通阀电动装置；阀门控制器；安装于出水管的电接点压力表，当电接点压力表值达到预先设定门限值时，向上述阀门控制器发送触发信号。可以解决现有技术中由于没有旁通阀或者有旁通阀但不能够先于进水阀开启等原因导致进水阀开启困难、损伤进水阀电动装置，甚至烧毁进水阀电动机。

Description

一种进水阀的控制系统

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，更具体地，涉及一种进水阀的控制系统。

背景技术

进水阀是水电站的重要机电设备之一。为了保证水轮机安全和可靠的运行，水轮机的入水口处均装设有进水阀，上游与压力钢管连接，下游与水轮机进水蜗壳连接。进水阀只有全开及全关两种工作位置，不进行水轮机进水流量的调节，其作用包括如下三个方面：1、为机组检修提供安全工作条件。当电站采用单一压力管道向两台或两台以上机组供水的联合或分组供水方式时，其中一台机组检修，可关闭它的进水阀，从而在不影响其他机组运行的前提下形成安全工作条件。2、停机时减少机组漏水量，开机时缩短启动所需要的时间。水轮机的导水机构往往关闭不严，在停机后存在较大的漏水量。这不仅浪费了水能，还会因漏水在缝隙处引起汽蚀破坏。据统计，一般漏水量为水轮机最大流量的2％-3％，严重的可达5％，某些水头较高的小型机组甚至因漏水量过大而不能停机。当机组较长时间停机时，关闭其进水阀就可以大大减少漏水量。机组较短时间停机时，一般不关闭压力管道进水口闸门。因为这样会因漏水而放掉压力管内的水，再次开启前又需要重新进行压力管道充水，既延长了机组启动时间，又使机组不能随时保持备用状态，失去了水电站运行的灵活性和速动性。关闭进水阀则可以既减少漏水又缩短再次启动机组所需要的时间。对于有较长压力管的中、高水头电站，进水阀的这一作用更为明显。3、防止机组飞逸事故扩大。当机组或调速系统发生故障时，水轮机不能及时关闭可能会造成机组飞逸事故，此时转速信号器应自动发出指令紧急关闭进水阀，快速切断水流，防止机组飞逸，避免事故扩大。

图1是现有的进水阀的控制系统的示意图。参照图1，现有的进水阀的控制系统，包括：分别与进水管段1和出水管段2相连接的进水阀3；进水阀电动装置7；阀门控制器8；进水阀电动机9。

现有的控制系统的最大缺点是开启困难和安全性差。因为进水阀3关闭后，进水管段1的水截流在进水阀3的前面，然而出水管段2的水会因各种原因而漏掉，即进水阀3的后面是没有水的，这样就势必造成进水阀3前后的压力差很大，所以开启进水阀3的力矩就会显著增大，使得开启困难。此时，如果强行启动阀门控制器8，就会造成进水阀3开启困难、损伤进水阀电动装置7，甚至烧毁进水阀电动机9，使得进水阀3失去应有的作用，严重危害人员和设备安全。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种进水阀的控制系统，旨在解决现有的进水阀的控制系统开启困难和安全性差的问题。

本实用新型提出一种进水阀的控制系统，包括：

分别与进水管段1和出水管段2相连接的进水阀3；

串接于旁通水管段4和旁通水管段5的旁通阀(6)；

进水阀电动装置7；

旁通阀电动装置71；

阀门控制器8；

进水阀电动机9；

旁通阀电动机10；

安装于出水管段2的电接点压力表11，当电接点压力表值达到预先设定门限值时，向上述阀门控制器发送触发信号。

优选地，所述进水阀1为与进水管相同内径的电动闸阀。

优选地，所述旁通阀6为与旁通水管相同内径的电动闸阀。

优选地，所述进水管段1和出水管段2为相同口径的大水管，旁通水管段4和旁通水管段5为相同口径的小水管；旁通水管段4焊接于进水管段1，呈T字形相互连通；旁通水管段5焊接于出水管段2，呈T字形相互连通。

优选地，所述进水阀电动装置7和旁通阀电动装置71为Z型阀门电动装置。

优选地，所述阀门控制器8为可编程逻辑控制器PLC。

优选地，所述进水阀电动机9和旁通阀电动机10为三相异步电动机。

优选地，所述电接点压力表11为YX-100型电接点压力表。

优选地，还包括与所述进水阀电动装置7、旁通阀电动装置71、进水阀电动机9、旁通阀电动机10和电接点压力表11电连接的控制线路，所述阀门控制器8与所述控制线路电连接；所述控制线路根据所述阀门控制器8所发送的触发信号控制所述进水阀3和旁通阀6。

本实用新型的进水阀的控制系统利用现有的进水阀的控制系统，只需改装现有的控制线路和阀门控制器，加装电接点压力表、旁通水管、旁通阀电动机和旁通阀电动装置。在开启进水阀时，首先开启旁通阀向出水管充水，有效地减小启闭力矩，然后当出水管水压上升后，电接点压力表就会向上述阀门控制器发送触发信号，使得进水阀开启轻松和确保安全。适用于各种进水阀，特别是有较长压力管的中、高水头电站尤为适用。

附图说明

图1是现有的进水阀的控制系统的示意图；

图2是本实用新型进水阀的控制系统实施例的示意图；

图3是本实用新型进水阀的控制系统实施例的PLC控制线路图；

图4是本实用新型进水阀的控制系统实施例的电气控制线路图一；

图5是本实用新型进水阀的控制系统实施例的电气控制线路图二；

图6是本实用新型进水阀的控制系统实施例的主回路线路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图6所示，图1是现有的进水阀的控制系统的示意图，图2是本实用新型进水阀的控制系统实施例的示意图，图3是本实用新型进水阀的控制系统实施例的PLC控制线路图，图4是本实用新型进水阀的控制系统实施例的电气控制线路图一，图5是本实用新型进水阀的控制系统实施例的电气控制线路图二，图6是本实用新型进水阀的控制系统实施例的主回路线路图。

参照图2，本实施例提出的进水阀的控制系统，包括分别与进水管段1和出水管段2相连接的进水阀3；串接于旁通水管段4和旁通水管段5的旁通阀(6)；进水阀电动装置7；旁通阀电动装置71；阀门控制器8；进水阀电动机9；旁通阀电动机10；安装于出水管段2的电接点压力表11，当电接点压力表值达到预先设定门限值时，向上述阀门控制器发送触发信号。

本实施例的进水阀的控制系统，在实施时，参照图2、图3、图4、图5和图6，改装现有的控制线路和阀门控制器，加装电接点压力表于出水管段，加装旁通水管、旁通阀电动机和旁通阀电动装置。该进水阀的控制系统的具体工作方式是(以自动控制为例)：按下阀门控制器8的开启按钮，首先旁通阀6开启进入充水阶段，充水路径是：进水管段1—→旁通水管段4—→旁通阀6—→旁通水管段5—→出水管段2，随着充水的进行，安装于出水管段2的电接点压力表11的水压值上升，当电接点压力表值达到预先设定门限值时，电接点就会闭合，从而向阀门控制器8发送触发信号，然后阀门控制器8向进水阀电动机9发送运转指令而进入进水阀开启阶段，此时的水流路径增加一条：进水管段1—→进水阀3—→出水管段2，当进水阀3开启完成时，进水阀电动装置7向阀门控制器8发送触发信号，最后阀门控制器8向旁通阀电动机10发送运转指令而关闭旁通阀6。至此，整个进水阀开启工作完成。

进一步地，在本实施例中，进水阀3为与进水管相同内径的电动闸阀。

进一步地，在本实施例中，旁通阀6为与旁通水管相同内径的电动闸阀。

进一步地，在本实施例中，进水管段1和出水管段2为相同口径的大水管，旁通水管段4和旁通水管段5为相同口径的小水管；旁通水管段4焊接于进水管段1，呈T字形相互连通；旁通水管段5焊接于出水管段2，呈T字形相互连通。

进一步地，在本实施例中，进水阀电动装置7和旁通阀电动装置71为Z型阀门电动装置。

进一步地，在本实施例中，阀门控制器8为可编程逻辑控制器PLC。

进一步地，在本实施例中，进水阀电动机9和旁通阀电动机10为三相异步电动机。

进一步地，在本实施例中，电接点压力表11为YX-100型电接点压力表。

进一步地，在本实施例中，还包括与所述进水阀电动装置7、旁通阀电动装置71、进水阀电动机9、旁通阀电动机10和电接点压力表11电连接的控制线路，所述阀门控制器8与所述控制线路电连接；所述控制线路根据所述阀门控制器8所发送的触发信号控制所述进水阀3和旁通阀6。

进一步地，在本实施例中，参照图2、图3、图4、图5和图6，该系统的控制线路工作原理分析如下(以自动控制为例)：当要开启进水阀1时，首先将图4中的切换开关S切换至“自动”位置，然后在阀门控制器8的控制面板上按下开启指令，阀门控制器8的输出端Q0.2发送指令—→旁通阀6的开启交流接触器3KM动作—→旁通阀电动机10运转—→旁通阀电动装置71动作—→旁通阀6全开—→行程开关11SL2断开—→交流接触器3KM复位，同时向阀门控制器8的输入端I0.3输入旁通阀全开信号—→电接点压力表11的压力值上升，直至其电接点YL闭合向阀门控制器8的输入端I0.10输入电接点压力表信号—→阀门控制器8的输出端Q0.0发送指令—→进水阀3的开启交流接触器1KM动作—→进水阀电动机9运转—→进水阀电动装置7动作—→进水阀3全开—→行程开关1SL2断开—→交流接触器1KM复位，同时向阀门控制器8的输入端I0.1输入进水阀全开信号—→阀门控制器8的输出端Q0.3发送指令—→旁通阀6的关闭交流接触器4KM动作—→旁通阀电动机10运转—→旁通阀电动装置71动作—→旁通阀6全关—→行程开关12SL2断开—→交流接触器4KM复位，同时向阀门控制器8的输入端I0.4输入旁通阀全关信号。至此，开启进水阀工作完成。同理，如果切换开关S拨至“手动”位置也可以手动使进水阀和旁通阀完成开启或关闭，在此不做赘述。

参照图3、图4和图5，中间继电器1ZJ是开启进水阀的，其出口常开接点是1ZJ1。中间继电器2ZJ是关闭进水阀的，其出口常开接点是2ZJ1。中间继电器3ZJ是进水阀的过力矩报警，其出口常开接点是3ZJ1。中间继电器13ZJ是旁通阀的过力矩报警，其出口常开接点是13ZJ1。中间继电器11ZJ是开启旁通阀的，其出口常开接点是11ZJ1。中间继电器12ZJ是关闭旁通阀的，其出口常开接点是12ZJ1。1SB是紧急停止按钮，2SB是手动开启进水阀按钮，3SB是手动关闭进水阀按钮，12SB是手动开启旁通阀按钮，13SB是手动关闭旁通阀按钮，既可以远程自动开启或关闭进水阀3和旁通阀6，又可以现场开启或关闭进水阀3和旁通阀6。1SL1、1SL2、2SL1和2SL2都是进水阀的行程开关，其中1SL1和2SL1是手动控制时的行程开关，1SL2和2SL2是自动控制时的行程开关。11SL1、11SL2、12SL1和12SL2都是旁通阀的行程开关，其中11SL1和12SL1是手动控制时的行程开关，11SL2和12SL2是自动控制时的行程开关。1QF1和2QF1是电气故障报警接点，分别来自负荷开关1QF和2QF。考虑到自动控制有发生故障的情况，此控制线路还加设了“自动、手动、停止”的切换开关SA1、SA2和S，保证控制线路更加安全和可靠。

参照图6，因为进水阀电动机9和旁通阀电动机10的主回路接线是相同的，所以只要画出进水阀的就可以了。A、B和C是三相交流电源，L1、L2和L3也是三相交流电源。1KM4是开启进水阀的交流接触器的主触头，2KM4关闭进水阀的交流接触器的主触头，3KM4开启旁通阀的交流接触器的主触头，4KM4关闭旁通阀的交流接触器的主触头。1RJ是进水阀的热继电器，2RJ是旁通阀的热继电器。1QF是进水阀的负荷开关，2QF是旁通阀的负荷开关。1M是进水阀的三相异步电动机，2M是旁通阀的三相异步电动机。

本实用新型的进水阀的控制系统相较于现有的进水阀的控制系统，是更加安全的，而且还运用了比较自动化的和逻辑化的可编程逻辑控制器PLC，既解决了进水阀开启困难的问题，又减轻了工人的劳动强度，运用前景非常广泛。以上只是以进水阀为例说明，这种系统还可以应用于油系统、气系统和油气混合等系统，所有这些实施起来的难度在技术上也不会有太多的困难和问题，在此也不做赘述。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种进水阀的控制系统，其特征在于，包括：

分别与进水管段(1)和出水管段(2)相连接的进水阀(3)；

串接于旁通水管段(4)和旁通水管段(5)的旁通阀(6)；

进水阀电动装置(7)；

旁通阀电动装置(71)；

阀门控制器(8)；

进水阀电动机(9)；

旁通阀电动机(10)；

安装于出水管段(2)的电接点压力表(11)，当电接点压力表值达到预先设定门限值时，向上述阀门控制器发送触发信号。

2.根据权利要求1所述的进水阀的控制系统，其特征在于，所述进水阀(1)为与进水管相同内径的电动闸阀。

3.根据权利要求1所述的进水阀的控制系统，其特征在于，所述旁通阀(6)为与旁通水管相同内径的电动闸阀。

4.根据权利要求1所述的进水阀的控制系统，其特征在于，所述进水管段(1)和出水管段(2)为相同口径的大水管，旁通水管段(4)和旁通水管段(5)为相同口径的小水管；旁通水管段(4)焊接于进水管段(1)，呈T字形相互连通；旁通水管段(5)焊接于出水管段(2)，呈T字形相互连通。

5.根据权利要求1所述的进水阀的控制系统，其特征在于，所述进水阀电动装置(7)和旁通阀电动装置(71)为Z型阀门电动装置。

6.根据权利要求1所述的进水阀的控制系统，其特征在于，所述阀门控制器(8)为可编程逻辑控制器PLC。

7.根据权利要求1所述的进水阀的控制系统，其特征在于，所述进水阀电动机(9)和旁通阀电动机(10)为三相异步电动机。

8.根据权利要求1所述的进水阀的控制系统，其特征在于，所述电接点 压力表(11)为YX-100型电接点压力表。

9.根据权利要求1所述的进水阀的控制系统，其特征在于，还包括与所述进水阀电动装置(7)、旁通阀电动装置(71)、进水阀电动机(9)、旁通阀电动机(10)和电接点压力表(11)电连接的控制线路，所述阀门控制器(8)与所述控制线路电连接；所述控制线路根据所述阀门控制器(8)所发送的触发信号控制所述进水阀(3)和旁通阀(6)。