CN220890391U - 一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统 - Google Patents

一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统 Download PDF

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周莎莎
许文欣
张明
罗津
黄子军
王富宝
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胡勇
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Abstract

本申请公开了一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,包括主阀系统和控制系统,所述控制系统用于控制所述主阀系统,其特征在于,所述主阀系统包括主阀F1、引水室和压力管道,所述压力管道的进水端连通供水端,所述压力管道的另一端连通所述引水室,所述主阀F1的进水端连通所述压力管道,所述主阀F1的出水端连通所述引水室,所述主阀F1的控制端连接所述控制系统。本实用新型可控制主阀F1的开启与关闭,安全可靠。

Description

一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统
技术领域
本申请涉及水轮机技术领域,具体涉及一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统。
背景技术
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械,它属于流体机械中的透平机械。水轮机大多数安装在水电站内,用来驱动发电机发电。在水电站中,上游水库中的水经压力管道引向水轮机,推动水轮机转轮旋转,带动发电机发电,做完功的水则通过尾水管道排向下游,水头越高、流量越大,水轮机的输出功率也就越大。水轮机主阀安装在压力管道和引水室之间,主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,其主要作用包括如下几个方面:为机组检修提供安全工作条件,停机时减少机组漏水量,开机时缩短启动所需要的时间,防止机组飞逸事故扩大。
目前控制水轮机主阀一般采用电磁阀控制,电磁阀切换液压油回路以实现水轮机主阀的开启与关闭,但由于水轮机主阀每次动作时间间隔较长,采用的电磁阀因长时间不动作可能会有阀芯锈住拒动的情况,存在安全隐患。
实用新型内容
本申请提供了一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,用于控制水轮机主阀的开启与关闭。
为解决上述问题,本申请提供了一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,包括主阀系统和控制系统,所述控制系统用于控制所述水轮机组,其特征在于,所述水轮机组包括至少一个水轮机,每个所述水轮机包括主阀F1、引水室和压力管道,所述压力管道的进水端连通供水端,所述压力管道的另一端连通所述引水室,所述主阀F1的进水端连通所述压力管道,所述主阀F1的出水端连通所述引水室,所述主阀F1的控制端连接所述控制系统。
进一步地,所述控制系统包括可编程控制器。
进一步地,所述控制系统还包括主油阀Q1,所述主油阀Q1的油口1连通供油端,所述主油阀Q1的控制端连接所述可编程控制器。
进一步地,所述控制系统还包括主阀控制阀Q2,所述主阀控制阀Q2的油口1连通所述主油阀Q1的油口2,所述主阀控制阀Q2的油口3连通油箱,所述主阀控制阀Q2的控制端连接所述可编程控制器。
进一步地,所述控制系统还包括活塞缸T1和活塞缸T2,所述活塞缸T1的油口1连通所述主阀控制阀Q2的油口2,所述活塞缸T1的油口2连通所述主阀控制阀Q2的油口4,所述活塞缸T1的油口3连通所述活塞缸T2的油口2,所述活塞缸T1的油口4连通所述活塞缸T2的油口2,所述活塞缸T1的驱动杆和所述活塞缸T2的驱动杆可分别驱动所述主阀F1的阀门两端,以开启和关闭主阀F1的上下游水路。
进一步地,所述活塞缸T1的油口1与所述主阀控制阀Q2的油口2之间连接有调速阀E1,所述活塞缸T1的油口2与所述主阀控制阀Q2的油口3之间连接有调速阀E2。
进一步地,所述控制系统还包括锁锭控制阀Q4和活塞缸T3,所述锁锭控制阀Q4的油口1连通进油端,所述锁锭控制阀Q4的油门3连通油箱,所述锁锭控制阀Q4的油门2连通所述活塞缸T3的油口2,所述锁锭控制阀Q4的油门4连通所述活塞缸T3的油口1,所述锁锭控制阀Q4的控制端连接所述可编程控制器,所述活塞缸T3的驱动杆可锁止所述主阀F1的阀门。
进一步地,所述控制系统还包括旁通控制阀Q3,所述旁通控制阀Q3的油口1连通供油端,所述旁通控制阀Q3的油口3连通油箱,所述旁通控制阀Q3的控制端连接所述可编程控制器。
进一步地,所述控制系统还包括旁通阀Q5,所述旁通控制阀Q3的油口2连通所述旁通阀Q5的油口2,所述旁通控制阀Q3的油口4连通所述旁通阀Q5的油口1,所述旁通阀Q5的水口1连通所述主阀F1的进水端,所述旁通阀Q5的水口2连通所述主阀F1的出水端。
进一步地,所述控制系统还包括压力检测器,所述压力检测器分布在所述控制系统中。
本申请的有益效果是:本申请提出一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,包括主阀系统和控制系统,控制系统用于控制所述主阀系统,主阀系统包括主阀F1、引水室和压力管道,压力管道的进水端连通供水端,压力管道的另一端连通引水室,主阀F1的进水端连通压力管道,主阀F1的出水端连通引水室,主阀F1的控制端连接所述控制系统。本实用新型的水轮机组的每个水轮机中均设置有一个主阀F1,工作时,通过控制系统控制主阀F1打开,压力管道进水端闸门打开后,水进入到引水室带动水轮机转轮旋转工作;当需要停止工作时,通过控制系统控制主阀F1关闭,而压力管道进水端闸门无需关闭,则该水轮机停止工作。并且,相较于传统关闭压力管道进水端闸门,可防止压力管道剩余的水排空时继续流向水轮机引水室,造成水轮机飞逸事故,本实用新型可明显缩短水轮机重新工作的时间,提高工作效率,减少传统的水轮机组压力管道进水端闸门漏水的影响。本实用新型的水轮机主阀控制系统,在失电时可及时的控制水轮机主阀的关闭,并且无需担心采用电磁阀生锈的问题,安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本实用新型的带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统的控制系统的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
请参照图1,本实施例提供了一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,包括主阀系统和控制系统,所述控制系统用于控制所述主阀系统,主阀系统包括主阀F1、引水室和压力管道,所述压力管道的进水端连通供水端,所述压力管道的另一端连通所述引水室,所述主阀F1的进水端连通所述压力管道,所述主阀F1的出水端连通所述引水室,所述主阀F1的控制端连接所述控制系统。
本申请提出一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,包括主阀系统和控制系统,控制系统用于控制所述主阀系统,主阀系统包括主阀F1、引水室和压力管道,压力管道的进水端连通供水端,压力管道的另一端连通引水室,主阀F1的进水端连通压力管道,主阀F1的出水端连通引水室,主阀F1的控制端连接所述控制系统。本实用新型的水轮机组的每个水轮机中均设置有一个主阀F1,工作时,通过控制系统控制主阀F1打开,压力管道进水端闸门打开后,水进入到引水室带动水轮机转轮旋转工作;当需要停止工作时,通过控制系统控制主阀F1关闭,而压力管道进水端闸门无需关闭,则该水轮机停止工作。并且,相较于传统关闭压力管道进水端闸门,可防止压力管道剩余的水排空时继续流向水轮机引水室,造成水轮机飞逸事故,本实用新型可明显缩短水轮机重新工作的时间,提高工作效率,减少传统的水轮机组压力管道进水端闸门漏水的影响。本实用新型无需担心采用电磁阀生锈的问题。
在一种可能的实施方式中,所述控制系统包括可编程控制器。所述可编程控制器可采用型号为S7-1200系列控制器。
在一种可能的实施方式中,所述控制系统还包括主油阀Q1,所述主油阀Q1的油口1连通供油端,所述主油阀Q1的控制端连接所述可编程控制器。主油阀Q1可采用ESV系列控制阀,由可编程控制器根据可编程控制器的指令打开/关闭。
在一种可能的实施方式中,所述控制系统还包括主阀控制阀Q2,所述主阀控制阀Q2的油口1连通所述主油阀Q1的油口2,所述主阀控制阀Q2的油口3连通油箱,所述主阀控制阀Q2的控制端连接所述可编程控制器。主阀控制阀Q2可采用ESV系列控制阀,由可编程控制器根据可编程控制器的指令打开/关闭。
在一种可能的实施方式中,所述控制系统还包括活塞缸T1和活塞缸T2,所述活塞缸T1的油口1连通所述主阀控制阀Q2的油口2,所述活塞缸T1的油口2连通所述主阀控制阀Q2的油口4,所述活塞缸T1的油口3连通所述活塞缸T2的油口2,所述活塞缸T1的油口4连通所述活塞缸T2的油口2,所述活塞缸T1的驱动杆和所述活塞缸T2的驱动杆可分别驱动所述主阀F1的阀门两端,以开启和关闭主阀F1的上下游水路。
具体地,当主阀控制阀Q2的油口2供油,油液通过活塞缸T1的油口1进入到活塞缸T1的缸腔上部,从而驱动活塞缸T1的活塞向底部行进,活塞缸T1的缸腔下部的油液通过油口2回到主阀控制阀Q2,并经过主阀控制阀Q2的油口3回到油箱,同时,进入到活塞缸T1的缸腔上部的油液通过活塞缸T1的油口3进入活塞缸T2,通过活塞缸T2的油口2进入到活塞缸T2的缸腔下部,从而驱动活塞缸T2的活塞向顶部行进,活塞缸T2的缸腔上部的油液通过活塞缸T2的油口1、活塞缸T1的油口4,回到活塞缸T1的缸腔下部,并通过活塞缸T1的缸腔下部的油口2回到油箱。在此过程中,活塞缸T1的驱动杆回缩、活塞缸T2的驱动杆伸出,使得电动换向球阀的阀门处于关闭的状态。
具体地,当主阀控制阀Q2的油口4供油,油液通过活塞缸T1的油口2进入到活塞缸T1的缸腔下部,从而驱动活塞缸T1的活塞向顶部行进,活塞缸T1的缸腔上部的油液通过油口1回到主阀控制阀Q2,并经过主阀控制阀Q2的油口3回到油箱,同时,进入到活塞缸T1的缸腔下部的油液通过活塞缸T1的油口4进入活塞缸T2,通过活塞缸T2的油口1进入到活塞缸T2的缸腔上部,从而驱动活塞缸T2的活塞向底部行进,活塞缸T2的缸腔下部的油液通过活塞缸T2的油口2、活塞缸T1的油口3,回到活塞缸T1的缸腔上部,并通过活塞缸T1的缸腔上部的油口1回到油箱。在此过程中,活塞缸T1的驱动杆伸出、活塞缸T2的驱动杆回缩,使得电动换向球阀的阀门处于打开的状态。
在一种可能的实施方式中,所述活塞缸T1的油口1与所述主阀控制阀Q2的油口2之间连接有调速阀E1,所述活塞缸T1的油口2与所述主阀控制阀Q2的油口3之间连接有调速阀E2。调速阀E1和调速阀E2用于调节主阀控制阀Q2与活塞缸T1之间油路中油液的流速。
在一种可能的实施方式中,所述控制系统还包括锁锭控制阀Q4和活塞缸T3,所述锁锭控制阀Q4的油口1连通进油端,所述锁锭控制阀Q4的油门3连通油箱,所述锁锭控制阀Q4的油门2连通所述活塞缸T3的油口2,所述锁锭控制阀Q4的油门4连通所述活塞缸T3的油口1,所述锁锭控制阀Q4的控制端连接所述可编程控制器,所述活塞缸T3的驱动杆可锁止所述主阀F1的阀门。锁锭控制阀Q4用于控制活塞缸T3,从而来控制主阀F1的阀门保持处于打开/关闭状态。
在一种可能的实施方式中,所述控制系统还包括旁通控制阀Q3,所述旁通控制阀Q3的油口1连通供油端,所述旁通控制阀Q3的油口3连通油箱,所述旁通控制阀Q3的控制端连接所述可编程控制器。
在一种可能的实施方式中,所述控制系统还包括旁通阀Q5,所述旁通控制阀Q3的油口2连通所述旁通阀Q5的油口2,所述旁通控制阀Q3的油口4连通所述旁通阀Q5的油口1,所述旁通阀Q5的水口1连通所述主阀F1的进水端,所述旁通阀Q5的水口2连通所述主阀F1的出水端。
可理解地,旁通控制阀Q3用于控制旁通阀Q5的导通/截止,从而通过旁通阀Q5从主水路的旁路连通主阀F1的进水端和出水端,从而可平衡进水端和出水端的水压,方便对主阀F1的阀门进行驱动。
在一种可能的实施方式中,所述控制系统还包括压力检测器,所述压力检测器分布在所述控制系统中。
具体地,压力检测器包括压力检测器P1、压力检测器P2和压力检测器P3。所述压力检测器P1连接在供油端的进油端,用于检测进油压力,且压力检测器P1与油路回路之间还连接有截止阀M2,并且,供油端的进油端也设置有截止阀M1。压力检测器P2连接在主阀F1的进水端,用于检测进水压力,且压力检测器P2与水路回路之间连接有截止阀M3。压力检测器P3连接在主阀F1的出水端,用于检测出水压力,且压力检测器P3与水路回路之间连接有截止阀M4。
本实用新型的控制系统还包括压差开关PD,压差开关PD是一种电子开关,用于监测旁通阀两侧水路的管路中的压差变化。在管路内发生压力变化时发出信号反馈给可编程控制器,以控制和保护相关的设备或系统。
需要说明的是,本实用新型还包括电源机组,所述电源机组包括AC220V供电模块、DC220V供电模块和UPS不间断供电模块,其中,AC220V供电模块、DC220V供电模块冗余供电,在系统故障AC220V供电模块、DC220V供电模块同时消失时,UPS不间断供电模块给设备供电,可编程控制器检测到两路电源同时消失时,自动执行关闭电主阀F1的流程。
本实用新型的水轮机主阀控制系统,在失电时可及时的控制水轮机主阀的关闭,并且无需担心采用电磁阀生锈的问题,安全可靠。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,包括主阀系统和控制系统,所述控制系统用于控制所述主阀系统,其特征在于,所述主阀系统包括主阀F1、引水室和压力管道,所述压力管道的进水端连通供水端,所述压力管道的另一端连通所述引水室,所述主阀F1的进水端连通所述压力管道,所述主阀F1的出水端连通所述引水室,所述主阀F1的控制端连接所述控制系统。
2.根据权利要求1所述的带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,其特征在于,所述控制系统包括可编程控制器。
3.根据权利要求2所述的带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括主油阀Q1,所述主油阀Q1的油口1连通供油端,所述主油阀Q1的控制端连接所述可编程控制器。
4.根据权利要求3所述的带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括主阀控制阀Q2,所述主阀控制阀Q2的油口1连通所述主油阀Q1的油口2,所述主阀控制阀Q2的油口3连通油箱,所述主阀控制阀Q2的控制端连接所述可编程控制器。
5.根据权利要求4所述的带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括活塞缸T1和活塞缸T2,所述活塞缸T1的油口1连通所述主阀控制阀Q2的油口2,所述活塞缸T1的油口2连通所述主阀控制阀Q2的油口4,所述活塞缸T1的油口3连通所述活塞缸T2的油口2,所述活塞缸T1的油口4连通所述活塞缸T2的油口2,所述活塞缸T1的驱动杆和所述活塞缸T2的驱动杆可分别驱动所述主阀F1的阀门两端,以开启和关闭主阀F1的上下游水路。
6.根据权利要求5所述的带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,其特征在于,所述活塞缸T1的油口1与所述主阀控制阀Q2的油口2之间连接有调速阀E1,所述活塞缸T1的油口2与所述主阀控制阀Q2的油口3之间连接有调速阀E2。
7.根据权利要求2所述的带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括锁锭控制阀Q4和活塞缸T3,所述锁锭控制阀Q4的油口1连通进油端,所述锁锭控制阀Q4的油门3连通油箱,所述锁锭控制阀Q4的油门2连通所述活塞缸T3的油口2,所述锁锭控制阀Q4的油门4连通所述活塞缸T3的油口1,所述锁锭控制阀Q4的控制端连接所述可编程控制器,所述活塞缸T3的驱动杆可锁止所述主阀F1的阀门。
8.根据权利要求2所述的带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括旁通控制阀Q3,所述旁通控制阀Q3的油口1连通供油端,所述旁通控制阀Q3的油口3连通油箱,所述旁通控制阀Q3的控制端连接所述可编程控制器。
9.根据权利要求8所述的带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括旁通阀Q5,所述旁通控制阀Q3的油口2连通所述旁通阀Q5的油口2,所述旁通控制阀Q3的油口4连通所述旁通阀Q5的油口1,所述旁通阀Q5的水口1连通所述主阀F1的进水端,所述旁通阀Q5的水口2连通所述主阀F1的出水端。
10.根据权利要求1所述的带有失电关主阀功能的水轮机主阀控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括压力检测器,所述压力检测器分布在所述控制系统中。
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