RU176944U1 - Электрогидравлическая колонка регулятора скорости вращения гидротурбины - Google Patents
Электрогидравлическая колонка регулятора скорости вращения гидротурбины Download PDFInfo
- Publication number
- RU176944U1 RU176944U1 RU2016151643U RU2016151643U RU176944U1 RU 176944 U1 RU176944 U1 RU 176944U1 RU 2016151643 U RU2016151643 U RU 2016151643U RU 2016151643 U RU2016151643 U RU 2016151643U RU 176944 U1 RU176944 U1 RU 176944U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- electro
- input
- hydraulic distributor
- control
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B15/00—Controlling
- F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
- F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
- F03B15/06—Regulating, i.e. acting automatically
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Abstract
Электрогидравлическая колонка (ЭГК) предназначена для преобразования входных электрических сигналов, поступающих от электрической части системы регулирования, в соответствующие перемещения регулирующих органов гидротурбины – сервомоторов направляющего аппарата. Колонка содержит два фильтра (грубой и тонкой очистки) с возможностью замены фильтрующих элементов без останова гидроагрегата, блок пуска-останова, пропорциональный гидравлический распределитель, отдельный контур ручного управления, контроль выбранного режима управления (ручной / автоматический), кнопку аварийного останова. Пропорциональный гидравлический распределитель с электромагнитами и обратной связью по положению своего золотника позволяет контролировать отработку задания, поступающего от системы регулирования, а также выдавать данные в архив для последующего анализа соответствия задания - физическому положению золотника. Достигаемый технический результат заключается в повышении надежности, точности регулирования скорости вращения гидротурбин. 5 з.п. ф-лы, 7 фиг.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель
Заявляемая полезная модель относится к гидромашиностроению и предназначена для преобразования электрических сигналов, поступающих от электрической части системы регулирования, в соответствующие перемещения регулирующих органов гидротурбины - сервомоторов направляющего аппарата. В случае наличия большего количества регулирующих органов в полезной модели предусматривается аналогичный набор оборудования для каждого регулирующего органа. Полезная модель может использоваться в системах управления гидротурбин любого типа.
Уровень техники
Известна система управления направляющим аппаратом гидротурбины (авторское свидетельство на изобретение SU 1351295, МПК F03B 15/06, опубл. 15.04.1994), содержащая реле частоты, главный золотник, связанный рычажной передачей с вспомогательным сервомотором, снабженным управляющим золотником, и масляными трубопроводами с сервомотором направляющего аппарата гидротурбины, соленоидный золотник, электрически связанный с реле частоты и гидравлически - с управляющим сервомотором дросселя, установленного в одном из масляных трубопроводов. Для того, чтобы сделать конструкцию проще, вспомогательный сервомотор снабжен соленоидным приводом, а управляющий сервомотор - контактом, включенным в электрическую цепь соленоидного привода.
Основным недостатком системы является малая функциональность, а также отсутствие обратной связи, что делает конструкцию ненадежной и неудобной в эксплуатации.
Наиболее близкой к заявляемому устройству является известная из уровня техники гидромеханическая колонка электрогидравлического регулятора на Загорской ГАЭС (http://isup.ru/articles/5/5139/), содержащая пропорциональный гидравлический распределитель с датчиком обратной связи, механизм выбора тенденции, кран переключения «Автомат»/«Ручное», механизм пуска-останова, позволяющий сместить главный золотник в сторону закрытия независимо от положения других распределительных устройств, гидравлический распределитель управления блокировочным золотником, сдвоенный фильтр тонкой очистки, механизм обратной связи главного золотника, на сервомотор направляющего аппарата также был установлен механизм обратной связи.
Основными недостатками данного решения являются также малый функционал, в связи с тем, что устройство можно использовать только с маслонапорными установками, снабженными фильтром грубой очистки, иначе велика вероятность выхода из строя колонки, а также недостаточная надежность работы и недостаточная оценка отработки заданного сигнала.
Сущность полезной модели
Техническая проблема, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в недостаточной надежности известных из уровня техники аналогов.
Техническая проблема решается за счет того, что электрогидравлическая колонка регулятора скорости вращения гидротурбины, содержащая по меньшей мере один фильтр тонкой очистки, пропорциональный гидравлический распределитель с электрической обратной связью, вход которого соединен с выходом фильтра тонкой очистки, блок пуска-останова, вход которого соединен с выходом фильтра тонкой очистки, гидравлический распределитель с ручным управлением, вход которого соединен с выходом фильтра тонкой очистки, кран выбора режима управления, первый вход которого соединен с выходом гидравлического распределителя с ручным управлением, а второй вход соединен с выходом пропорционального гидравлического распределителя, главный золотник, первый вход которого соединен с внешним источником давления, второй вход соединен с выходом блока пуска-останова, дополнительно содержит по меньшей мере один фильтр грубой отчистки, соединенный с внешним источником давления и фильтром тонкой очистки, при этом пропорциональный гидравлический распределитель, блок пуска-останова, гидравлический распределитель с ручным управлением и кран выбора режима управления выполнены на едином гидравлическом блоке, причем пропорциональный гидравлический распределитель выполнен с возможностью автоматического перевода ЭГК в состояние закрытия направляющего аппарата при потере управляющего сигнала, а блок пуска-останова - при потере электропитания.
В одном из вариантов осуществления настоящей полезной модели гидравлический распределитель с ручным управлением выполнен в виде золотникового гидравлического распределителя и дополнительно снабжен дроссельным клапаном.
В одном из вариантов осуществления настоящей полезной модели пропорциональный гидравлический распределитель выполнен с тенденцией на закрытие, а блок пуска-останова выполнен подпружиненным.
В одном из вариантов осуществления настоящей полезной модели ЭГК дополнительно содержит кнопку аварийного останова, выполненную с возможностью запуска алгоритма аварийного останова и переводом ЭГК в состояние закрытия направляющего аппарата.
В одном из вариантов осуществления настоящей полезной модели каждый из, по меньшей мере, одного фильтра грубой очистки и, по меньшей мере, одного фильтра тонкой очистки выполнен с возможностью «горячей» замены фильтрующего элемента.
В одном из вариантов осуществления настоящей полезной модели кран выбора режима управления снабжен датчиками контроля позиций со световой индикацией.
Достигаемый технический результат заключатся, в частности, в повышении надежности, повышении точности регулирования скорости вращения гидротурбин, а также в беспрепятственном прохождении проверок готовности генерирующего оборудования гидроэлектростанций к участию в общем первичном регулировании частоты и нормированном первичном регулировании частоты.
Краткое описание чертежей
Устройство электрогидравлической колонки поясняется следующими чертежами, где:
- на фиг. 1 приведен вид спереди электрогидравлической колонки без дверной створки;
- на фиг. 2 приведен вид спереди электрогидравлической колонки с дверной створкой;
- на фиг. 3 изображен вид А-А;
- на фиг. 4 изображен внешний вид блока исполнительных клапанов;
- на фиг. 5.1 представлена принципиальная гидравлическая схема;
- на фиг. 5.2 представлено продолжение принципиальной гидравлической схемы;
- на фиг. 6 представлена схема электрических и гидравлических связей регулятора скорости вращения гидротурбины.
Список позиционных обозначений
1 - главный золотник направляющего аппарата;
2 - фильтр грубой очистки масла;
3 - фильтр тонкой очистки масла;
4 - блок исполнительных клапанов;
5 - гидравлический блок;
6 - датчик положения главного золотника направляющего аппарата;
7 - электромагнитный золотниковый гидравлический распределитель (блок пуска-останова);
8 - пропорциональный гидравлический распределитель (управление регулирующими органами гидротурбины в автоматическом режиме);
9 - гидравлический распределитель с ручным управлением (управление регулирующими органами гидротурбины в ручном режиме);
10 - дроссельный клапан (регулировка скорости потока рабочей среды при ручном управлении);
11 - кран выбора режима управления с датчиками контроля позиций (выбор режима управления);
12 - манометр давления в управляющей магистрали;
13 - манометр давления в магистрали открытия;
14 - манометр давление в магистрали закрытия;
15 - манометр электронный с реле давления (давление в управляющей магистрали);
16 - вентиляционный фильтр;
17 - стрелочный щитовой прибор (преобразователь пропорционального гидравлического распределителя;
18 - стрелочный щитовой прибор (частота вращения гидроагрегата);
19 - стрелочный щитовой прибор (ограничитель направляющего аппарата);
20-стрелочный щитовой прибор (активная мощность гидроагрегата);
21 - сигнальная лампа "Стопор направляющего аппарата снят", красная;
22 - сигнальная лампа "Стопор направляющего аппарата наложен", зеленая;
23 - кнопка "Аварийный останов", красная;
24 - переключатель трехпозиционный, с возвратом в положение "0" (управление ограничителем открытия НА).
25 - клеммная коробка.
Осуществление полезной модели
Электрогидравлическая колонка работает следующим образом.
От напорного трубопровода маслонапорной установки, выступающей в роли внешнего источника давления, масло последовательно поступает к фильтрам 2, 3 грубой и тонкой очистки соответственно. Конструкция с встроенным фильтром 2 грубой очистки позволяет использовать данную ЭГК с устаревшими маслонапорными установками, не оборудованными фильтрами. В данной ЭГК используются фильтры с индикаторами загрязнения, контролирующими фильтроэлемент, находящийся в работе. Каждый фильтр выполнен двойным, в одном корпусе имеются два независимых фильтрующих элемента, тем самым обеспечивается замена любого из фильтрующих элементов без остановки гидротурбины. Далее масло подводится на блок 4 исполнительных клапанов. Исполнительные клапаны собраны на едином гидравлическом блоке 5, предназначенном для монтажа гидравлического оборудования и реализации гидравлических систем без применения трубопроводов, что минимизирует количество ниппельных соединений и повышает надежность системы. Блок 4 клапанов выполняет функции управления направляющим аппаратом посредством воздействия на вспомогательный сервомотор главного золотника 1. Управление может осуществляться в ручном и автоматическом режиме. Переключение между режимами осуществляется краном 11 выбора режима управления с контролем выбранного режима управления, расположенным на гидравлическом блоке 5. В автоматическом режиме регулирования, электрические сигналы 4-20 мА от системы регулирования преобразуются в пропорциональные перемещения золотника электромагнитного пропорционального гидравлического распределителя 8, в свою очередь пропорциональный гидравлический распределитель 8 передает электрические сигналы 4-20 мА о физическом положении своего золотника обратно в систему регулирования, тем самым осуществляется регулирование потока масла, подаваемого в управляющую линию вспомогательного сервомотора главного золотника 1, что вызывает перемещение главного золотника 1 и сервомоторов направляющего аппарата. Обратная связь пропорционального гидравлического распределителя 8 служит не только для управления, но и для анализа полученных данных с возможностью предоставления в виде графиков, таблиц или любом ином графическом и текстовом варианте, что позволяет оценивать отработку заданного сигнала пропорциональным гидравлическим распределителем 8, обеспечивая более высокую точность регулирования, а также позволяет диагностировать состояние пропорционального гидравлического распределителя 8 для предупреждения выхода из строя или проведения ремонта. При потере связи с системой регулирования, золотник пропорционального гидравлического распределителя 8 автоматически переводит поток масла в полость закрытия вспомогательного сервомотора главного золотника 1, что обеспечивает перекладывание главного золотника 1 в положение обеспечивающее закрытие лопаток направляющего аппарата. Обратная связь по физическому положению золотника пропорционального гидравлического распределителя 8 позволяет достичь более высокой точности и скорости регулирования.
Переходя на ручной режим, поворотом рукоятки крана 11 выбора режима управления, пропорциональный гидравлический распределитель 8 выключается из схемы управления, и управление осуществляется вращением рукоятки гидравлического распределителя 9 с ручным управлением независимо от состояния сигналов регулирования скорости и сигналов датчиков положения регулирующих органов гидротурбины. Кран 11 выбора режима управления снабжен датчиками контроля позиций со световой индикацией, за счет чего не возникает сомнения в том, что кран находится в крайнем положении, положение крана всегда однозначно диагностируется визуально. Световая индикация может быть осуществлена, например, при помощи светоизлучающих диодов.
Для работы в ручном режиме блок 7 пуска-останова должен находиться в положении "пуск". Гидравлический распределитель 9, в зависимости от поворота рукоятки, подает давление на "открытие" или "закрытие" направляющего аппарата. Это позволяет, при необходимости, выполнять любые ремонтные и профилактические работы на регуляторе скорости, в том числе связанные с полным отключением питания последнего. Ручное управление также используется при настройке и проверке приводов регулирующих органов гидротурбины при пуско-наладочных работах и после капитальных ремонтов. В контуре ручного управления установлен дроссельный клапан 10, позволяющий регулировать скорость перекладывания главного золотника 1, скорость потока рабочей среды регулируется в обоих направлениях. Блок 7 пуска-останова представляет собой двухпозиционный золотниковый гидравлический распределитель, выполненный подпружиненным (оснащенный пружинным возвратом). При потере питания золотник блока 7 пуска-останова автоматически, под действием пружинного возврата, переводится в положение "стоп", что обеспечивает дополнительную защиту при возникновении внештатных ситуаций.
В режиме "пуск" блок 7 пуска-останова обеспечивает соединение вспомогательного сервомотора главного золотника 1 с управляющей линией от пропорционального гидравлического распределителя 8. В положении "стоп" в полость управления вспомогательного сервомотора главного золотника 1 подается давление от маслонапорной установки, что обеспечивает перекладывание главного золотника 1 в положение на закрытие лопаток направляющего аппарата.
Электрогидравлическая колонка может быть снабжена кнопкой 23 аварийного останова, что позволяет незамедлительно запустить алгоритм аварийного останова при выходе параметров гидротурбины за пределы допустимых значений. Кнопка 23 аварийного останова, электрически связана с системой управления.
Электрогидравлическая колонка может быть оснащена блоком аварийного закрытия, управляемым при помощи клапана аварийного закрытия. Управляющее давление на клапан аварийного закрытия отбирается после фильтра грубой очистки, что обеспечивает закрытие направляющего аппарата в случае потери гидравлического питания ЭГК или потере питающего давления пропорционального гидравлического распределителя.
Манометры контроля давления в полостях сервомоторов (фиг. 2 поз. 12, 13, 14) могут быть снабжены аналоговым выходом 4-20 мА, что дает возможность диагностировать работу главного золотника.
Claims (6)
1. Электрогидравлическая колонка (ЭГК) регулятора скорости вращения гидротурбины, содержащая по меньшей мере один фильтр тонкой очистки, пропорциональный гидравлический распределитель с электрической обратной связью, вход которого соединен с выходом фильтра тонкой очистки, блок пуска-останова, вход которого соединен с выходом фильтра тонкой очистки, гидравлический распределитель с ручным управлением, вход которого соединен с выходом фильтра тонкой очистки, кран выбора режима управления, первый вход которого соединен с выходом гидравлического распределителя с ручным управлением, а второй вход соединен с выходом пропорционального гидравлического распределителя, главный золотник, первый вход которого соединен с внешним источником давления, второй вход соединен с выходом блока пуска-останова, отличающаяся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один фильтр грубой отчистки, соединенный с внешним источником давления и фильтром тонкой очистки, при этом пропорциональный гидравлический распределитель, блок пуска-останова, гидравлический распределитель с ручным управлением и кран выбора режима управления выполнены на едином гидравлическом блоке, причем пропорциональный гидравлический распределитель выполнен с возможностью автоматического перевода ЭГК в состояние закрытия направляющего аппарата при потере управляющего сигнала, а блок пуска-останова - при потере электропитания.
2. Электрогидравлическая колонка по п. 1, в которой гидравлический распределитель с ручным управлением выполнен в виде золотникового гидравлического распределителя и дополнительно снабжен дроссельным клапаном.
3. Электрогидравлическая колонка по п. 1, в которой пропорциональный гидравлический распределитель выполнен с тенденцией на закрытие, а блок пуска-останова выполнен подпружиненным.
4. Электрогидравлическая колонка по п. 1, дополнительно содержащая кнопку аварийного останова, с возможностью запуска алгоритма аварийного останова и переводом ЭГК в состояние закрытия направляющего аппарата.
5. Электрогидравлическая колонка по п. 1, в которой каждый из, по меньшей мере, одного фильтра грубой очистки и, по меньшей мере, одного фильтра тонкой очистки выполнен с возможностью «горячей» замены фильтрующего элемента.
6. Электрогидравлическая колонка по п. 1, в которой кран выбора режима управления снабжен датчиками контроля позиций со световой индикацией.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151643U RU176944U1 (ru) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Электрогидравлическая колонка регулятора скорости вращения гидротурбины |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151643U RU176944U1 (ru) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Электрогидравлическая колонка регулятора скорости вращения гидротурбины |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU176944U1 true RU176944U1 (ru) | 2018-02-02 |
Family
ID=61186724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016151643U RU176944U1 (ru) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Электрогидравлическая колонка регулятора скорости вращения гидротурбины |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU176944U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU194862U1 (ru) * | 2019-06-24 | 2019-12-25 | Акционерное общество "Тяжмаш" | Электрогидравлическая колонка регулятора частоты вращения гидротурбины |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1351295A1 (ru) * | 1985-10-14 | 1994-04-15 | Производственное Объединение Турбостроения "Ленинградский Металлический Завод" | Система управления направляющим аппаратом гидротурбины |
| JPH06317244A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-15 | Toshiba Eng Co Ltd | 水車発電機における調速機の速度制御装置 |
| RU68604U1 (ru) * | 2007-07-02 | 2007-11-27 | ОАО "Ульяновское конструктосркое бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") | Регулятор частоты вращения гидротурбины |
| RU138951U1 (ru) * | 2013-11-19 | 2014-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-внедренческая фирма "Сенсоры, Модули, Системы" (ООО НВФ "СМС") | Цифровой регулятор частоты вращения гидротурбины |
-
2016
- 2016-12-27 RU RU2016151643U patent/RU176944U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1351295A1 (ru) * | 1985-10-14 | 1994-04-15 | Производственное Объединение Турбостроения "Ленинградский Металлический Завод" | Система управления направляющим аппаратом гидротурбины |
| JPH06317244A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-15 | Toshiba Eng Co Ltd | 水車発電機における調速機の速度制御装置 |
| RU68604U1 (ru) * | 2007-07-02 | 2007-11-27 | ОАО "Ульяновское конструктосркое бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") | Регулятор частоты вращения гидротурбины |
| RU138951U1 (ru) * | 2013-11-19 | 2014-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-внедренческая фирма "Сенсоры, Модули, Системы" (ООО НВФ "СМС") | Цифровой регулятор частоты вращения гидротурбины |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СЕРЯПИН Д.А. Опыт реконструкции гидромеханической колонки электрогидравлического регулятора на Загорской ГАЭС, журнал Гидротехника XXI век, 2013, 1(13), с.40-43. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU194862U1 (ru) * | 2019-06-24 | 2019-12-25 | Акционерное общество "Тяжмаш" | Электрогидравлическая колонка регулятора частоты вращения гидротурбины |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR880002255B1 (ko) | 증기터어빈-발전기 제어 시스템 | |
| CN1854470B (zh) | 电子可控制和可测试的涡轮机跳闸系统 | |
| US8573241B2 (en) | Systems and processes for field-initiated fluid regulation testing | |
| EA015299B1 (ru) | Защита устьевого трубопровода и испытательная система с автоматическим регулятором скорости внутрискважинного электрического погружного насоса и предохранительным отсечным клапаном | |
| RU2596175C1 (ru) | Способ управления фонтанной арматурой и устройство для его реализации | |
| CN106123111A (zh) | 一种换热站自动控制系统的补水调节控制回路及方法 | |
| RU176944U1 (ru) | Электрогидравлическая колонка регулятора скорости вращения гидротурбины | |
| CN109268347A (zh) | 一种发电机组及其汽轮机遮断预警系统 | |
| RU194862U1 (ru) | Электрогидравлическая колонка регулятора частоты вращения гидротурбины | |
| RU2453683C1 (ru) | Способ управления фонтанной арматурой и устройство для его реализации | |
| CN100510494C (zh) | 循环泵出口蝶阀控制装置 | |
| CN203906450U (zh) | 用于液压回路的安全装置 | |
| US8474301B2 (en) | Shut-off valve testing system | |
| CN111336151B (zh) | 一种带手自动切换的液压调速系统的控制方法 | |
| CN205779454U (zh) | 一种采用紧急停机双冗余配置的水轮发电机组调速器系统 | |
| CN211874850U (zh) | 一种带手自动切换的液压系统 | |
| CN210954731U (zh) | 一种调速器主接传感器故障的控制装置 | |
| CN209067589U (zh) | 一种发电机组及其汽轮机遮断预警系统 | |
| CN210637170U (zh) | 一种柴油发电机燃油管道冗余装置 | |
| CN112780779A (zh) | 一种发电厂密封油油氢差压在线调整系统及方法 | |
| RU84053U1 (ru) | Куст газоконденсатных скважин | |
| CN218062408U (zh) | 一种汽轮机可在线测试的二取一速关阀控制模块 | |
| RU2718101C1 (ru) | Автоматизированный комплекс управления краном на газоконденсатопроводе | |
| JP2000018145A (ja) | 水力発電所の調速機及びその運転方法 | |
| CN111350627B (zh) | 一种带手自动切换的液压调速控制系统 |