CN210829409U - 一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，属于故障监测技术领域。本实用新型在现有的中低压缸联通管液控阀控制系统中，设置了两组电源模块，在其中一组电源模块故障时，切换至另一电源模块，保证PID控制器不失电；同时增加了电源监视继电器线圈，对PID控制器进行实时监测；在PID控制器故障时，电源监视继电器线圈立刻切断快开电磁阀控制220V电源，使阀门不再受PID控制器控制，阀门快速开启，避免了因PID控制器失电，中低压缸联通管液控阀出现故障异常关闭的安全隐患；使用此监测装置，使系统无需考虑比例方向阀的型号问题，能够匹配多种型号和类别的比例方向阀。

Description

一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置

技术领域

本实用新型涉及故障监测技术领域，更具体的说，涉及一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置。

背景技术

汽轮机中低压缸联通管能够以最小的压力损失，将蒸汽从中压缸的排汽口导入低压缸的进汽口。目前在电厂中，对中低压缸联通管阀门控制绝大多数以液压控制为主。系统PID控制器接收4-20mA DCS指令，与其接收到的实际阀位信号4-20mA进行比较，输出4-20mA控制信号驱动比例方向阀动作，控制阀门开启或关闭。而一些重要场合，如汽轮机中低压缸连通管控制阀在运行中，若误动作，将会影响机组安全稳定运行。目前在电厂中，一般具有总电源为220VAC的监视系统，以实现失电快开功能；若PID控制器故障或失去24V电源，比例阀(电液伺服阀一种)将会误动作，影响机组安全稳定运行。

在液压控制系统中，比例方向阀能够接收4-20mA指令信号控制比例阀阀芯移动，进而控制阀门油缸内进油排油平衡，达到开关控制效果。同时大部分比例方向阀是在控制信号为12mA时，达到平衡状态，低于12mA时，阀芯左移进油使阀门关闭；高于12mA时，阀芯右移出油使阀门打开。在一些重要场合中，如在中低压缸连通管液控阀的控制中，出现系统故障时，比例方向阀将会失去控制信号，阀芯左移进油使阀门关闭，会危急机组安全稳定运行。

经检索，中国专利申请号201320308739.X，申请日为：2013年5月30日，专利名称为：一种电磁阀控制回路。该申请案包括汽轮机危急遮断保护系统、不间断电源、第一保险、第二保险、第三保险、第四保险和电磁阀组，汽轮机危急遮断保护系统与电磁阀组之间连接有相互并联的第一保险、第二保险、第三保险和第四保险。该申请案在任一AST电磁阀线圈短路或供电线路接地时，只会熔断保险丝，不会影响整个ETS系统的正常运行；当AST电磁阀发生故障时会发AST电磁阀内漏报警，提醒运行、检修人员做出相应反应。但该申请案仅设计了保险以确保线圈短路后不影响系统的正常运行，未考虑电源失电后的系统故障，不能很好的保证系统的安全运行。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有液压控制系统中，比例方向阀失电导致阀门关闭危急机组安全稳定运行的问题，本实用新型提供了一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，其在比例方向阀前接入双电源，保证其供电稳定；同时接入监视继电器，在系统发生故障时，及时切换电路并报警，保证了系统的安全运行。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，包括电源模块、双电源切换模块、PID控制器、比例方向阀和DCS系统；所述的电源模块设置两组，两组电源模块的输入端分别接交流电源，输出端均与双电源切换模块输入端电连接；所述的PID控制器有三个接口，其中，in接口与DCS系统电连接，接受DCS系统发出的指令；out接口与比例方向阀的in接口电连接；第三接口与双电源切换模块电连接；比例方向阀的out接口连接阀门，控制阀门开关。

更进一步地，所述的双电源切换模块的输出端与一电压缓冲模块电连接，双电源切换模块经电压缓冲模块与PID控制器电连接。

更进一步地，所述的PID控制器的第三接口还与电源监视继电器线圈K2连接；同时，PID控制器的第三接口的正极经由K2继电器常开触点K2-2与DCS系统连接，在系统失电时，向DCS系统报警。

更进一步地，所述两组电源模块的正负极均接有保险，保险容量为4A；所述的电压缓冲模块与PID控制器的正极接线线路中，也设置有容量为4A的保险。

更进一步地，所述的电源监视继电器线圈K2的常闭触点K2-1与电磁阀线圈KJ串联；所述的电磁阀线圈KJ由DCS系统控制。

更进一步地，所述的两组电源模块为交流220V转直流24V电源模块，型号为魏德米勒PRO-ECO 120W 24V 5A。

更进一步地，所述的双电源切换模块型号为魏德米勒PRO-M CP M DM20。

更进一步地，所述的电压缓冲模块型号为魏德米勒CP DC BUFFER 24V 20A。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)鉴于现有技术中，汽轮机中低压缸连通管液控阀在运行时，PID控制器失去24V电源，比例阀将会误动作，影响机组安全稳定运行的问题，本实用新型在PID控制器前接入两组电源模块，同时还在系统中加入了双电源切换模块，机组运行时，使用其中一组电源模块进行供电，当一组电源不能供电时，切换到另一组电源进行供电，保证PID控制器不失电，维持系统稳定运行。

(2)由于现有技术中，汽轮机中低压缸连通管液控阀在运行时，PID控制器若故障，会导致比例方向阀失去控制信号，使阀门关闭，本实用新型在系统中设置了监视继电器线圈K2，当PID控制器故障时监视继电器动作，立刻切断快开电磁阀控制220V电源，使阀门不再受PID控制器控制，保证系统安全。

(3)本实用新型还在系统中设计了报警系统，当系统失电时，通过K2继电器常开触点K2-2向DCS系统报警，便于人员及时对系统进行维修；同时，还在两组电源模块前和PID控制器前接入保险，保证系统的安全运行。

附图说明

图1为本实用新型监测装置的控制电路图。

图中标号说明：

K2为PID控制器24V电源监视继电器线圈；K2-1为K2继电器常闭触点；K2-2为K2继电器常开触点；K1-1为DCS逻辑快开指令，它是由远控DCS逻辑控制，DCS侧继电器常闭触点，用以在特定工况下控制电磁阀线圈KJ是否得电；QU1、QU2、QU3为保险，容量为4A；GD1、GD1A为24V电源模块；GD2为双电源切换模块；GD3为电压缓冲模块；GD4为PID控制器；GD5为比例方向阀；GD6为阀门。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1，本实施例的一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，包括电源模块GD1和GD1A、双电源切换模块GD2、电压缓冲模块GD3、PID控制器GD4、比例方向阀GD5、阀门GD6和DCS系统。其中，两组电源模块为交流220V转直流24V电源模块，型号为魏德米勒PRO-ECO 120W 24V 5A，双电源切换模块型号为魏德米勒PRO-M CP M DM20，电压缓冲模块型号为魏德米勒CP DC BUFFER 24V 20A。

本实施例的实时监测装置，其两组电源模块的输入端分别接交流电源，在交流电与两组电源模块连接的线路中，电源模块的正负极均设置有容量为4A的保险，保证电路安全。两组电源模块的输出端均与双电源切换模块输入端电连接。机组在运行时，通常使用其中一组电源模块进行供电。当一组电源不能供电时，由双电源切换装置切换到另一组电源进行供电，保证PID控制器不失电，维持系统稳定运行。

所述的双电源切换模块的输出端与一电压缓冲模块电连接，双电源切换模块经电压缓冲模块与PID控制器电连接。所述的PID控制器有三个接口，其中，in接口与DCS系统电连接，接受DCS系统发出的指令；out接口与比例方向阀的in接口电连接；第三接口与电压缓冲模块电连接；比例方向阀的out接口连接阀门，控制阀门开关。所述的电压缓冲模块与PID控制器的正极接线线路中，也设置有容量为4A的保险，以保证电路安全。设置电压缓冲模块，使电源模块输出的直流电电压稳定，进而使PID控制器能够精确控制阀门。

值得说明的是，本实施例中，所述PID控制器的第三接口还与电源监视继电器线圈K2连接，该电源监视继电器线圈K2的常闭触点K2-1与电磁阀线圈KJ串联，电磁阀线圈KJ由DCS系统通过逻辑快开指令K1-1控制。电源监视继电器线圈K2能监视PID控制器，在PID控制器发生故障，失去24V电源时，电源监视继电器线圈K2动作，立刻切断快开电磁阀控制220V电源，阀门不再受PID控制器控制，阀门快速开启，避免了因PID控制器失电，中低压缸联通管液控阀出现故障异常关闭的安全隐患。同时，PID控制器的第三接口的正极经由K2继电器常开触点K2-2与DCS系统连接，在系统失电时，向DCS系统报警，便于工作人员及时对系统进行维修。

因为比例方向阀在接收到12mA电流控制指令时，其阀芯处于零点位置，而根据比例方向阀控制形式的不同，比例方向阀在接收小于12mA电流控制信号时，阀芯左移有进油和排油两种类型，会导致阀门关闭或开启两种效果。选择错误的型号会导致比例方向阀失电时阀门关闭，进而导致系统故障。而采用了此系统，能够避免比例方向阀失电，无需考虑比例方向阀的型号问题，使控制系统能够匹配多种型号和类别的比例方向阀。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，其特征在于：包括电源模块、双电源切换模块、PID控制器、比例方向阀和DCS系统；所述的电源模块设置两组，两组电源模块的输入端分别接交流电源，输出端均与双电源切换模块输入端电连接；所述的PID控制器有三个接口，其中，in接口与DCS系统电连接，接受DCS系统发出的指令；out接口与比例方向阀的in接口电连接；第三接口与双电源切换模块电连接；比例方向阀的out接口连接阀门，控制阀门开关。

2.根据权利要求1所述的一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，其特征在于：所述的双电源切换模块的输出端与一电压缓冲模块电连接，双电源切换模块经电压缓冲模块与PID控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，其特征在于：所述的PID控制器的第三接口还与电源监视继电器线圈K2连接；同时，PID控制器的第三接口的正极经由K2继电器常开触点K2-2与DCS系统连接，在系统失电时，向DCS系统报警。

4.根据权利要求3所述的一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，其特征在于：所述两组电源模块的正负极均接有保险，保险容量为4A；所述的电压缓冲模块与PID控制器的正极接线线路中，也设置有容量为4A的保险。

5.根据权利要求4所述的一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，其特征在于：所述的电源监视继电器线圈K2的常闭触点K2-1与电磁阀线圈KJ串联；所述的电磁阀线圈KJ由DCS系统控制。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，其特征在于：所述的两组电源模块为交流220V转直流24V电源模块，型号为魏德米勒PRO-ECO 120W 24V 5A。

7.根据权利要求6所述的一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，其特征在于：所述的双电源切换模块型号为魏德米勒PRO-M CP M DM20。

8.根据权利要求5所述的一种防止汽轮机中低压缸联通管液控阀故障的实时监测装置，其特征在于：所述的电压缓冲模块型号为魏德米勒CP DC BUFFER 24V 20A。

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