水電站壓油槽自動(dòng)補(bǔ)氣裝置問題探討

1、 水電站壓油槽自動(dòng)補(bǔ)氣裝置問題探討 張一國(guó) （浙江新安江水電廠自動(dòng)化班 311608）摘要：對(duì)國(guó)內(nèi)常規(guī)水電站與抽水蓄能電站的壓油系統(tǒng)，自動(dòng)補(bǔ)氣裝置的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了分析比較，特別是ABB公司的設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)原理，提出了常規(guī)水電站在補(bǔ)氣裝置設(shè)計(jì)方面存在的問題，探討了解決方案及思路。關(guān)鍵詞：液位開關(guān) 壓力開關(guān) 壓力變送器 開關(guān)量 模擬量 壓油槽 自動(dòng)補(bǔ)氣裝置1 問題的提出 水電站的壓油裝置，是向?qū)畽C(jī)構(gòu)和球閥開關(guān)提供相對(duì)恒定的巨大操作力的能源系統(tǒng)，為使其穩(wěn)定運(yùn)行，壓油槽內(nèi)必須保持三分之一的壓力油，三分之二的壓縮空氣，利用壓縮空氣的伸縮性，源源不斷地向接力器提供液壓力，這就要求壓油槽內(nèi)的油、氣始終保持

2、一定的比例；隨著接力器的頻繁操作，壓縮空氣會(huì)漸漸損耗，需要我們每天進(jìn)行不定時(shí)的人為補(bǔ)充，為解決運(yùn)行少人值守的問題，壓油槽自動(dòng)補(bǔ)氣裝置就是為此應(yīng)運(yùn)而生的，以提高設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)化程度的產(chǎn)物?？v觀目前國(guó)內(nèi)水電站使用壓油槽自動(dòng)補(bǔ)氣裝置的情況，雖然結(jié)構(gòu)大同小異，但都存在這樣和那樣的問題，歸納起來，抽水蓄能電站比常規(guī)電站的使用情況要好，進(jìn)口元器件比國(guó)產(chǎn)設(shè)備要好，經(jīng)過比較，存在問題如下。2 國(guó)內(nèi)水電站使用壓油槽自動(dòng)補(bǔ)氣裝置的情況 各電站普遍存在的問題：2.1 補(bǔ)氣過限不停，因油位下限開關(guān)失靈。2.2 補(bǔ)氣電磁閥芯發(fā)卡而退出運(yùn)行。2.3 壓油槽缺少模擬量變送器，或未參與補(bǔ)氣閥開關(guān)控制邏輯。2.4 壓油槽油位計(jì)上

3、，缺少上限報(bào)警和下限報(bào)警開關(guān)。3 抽水蓄能電站使用的壓油槽自動(dòng)補(bǔ)氣裝置 我們以新投產(chǎn)的宜興抽水蓄能電站為例，壓油槽使用的是加拿大ABB公司生產(chǎn)的自動(dòng)補(bǔ)氣裝置，其設(shè)計(jì)理念和采用的元器件較先進(jìn)；他們按照無人值班的要求，在壓油槽和集油槽液位計(jì)上設(shè)置的液位開關(guān)如下：3.1 壓油槽液位計(jì)上設(shè)置的液位開關(guān)如（圖1）所示，當(dāng)液位到達(dá)“液位過高報(bào)警開關(guān)”位置時(shí)，該液位開關(guān)接通，向機(jī)組LCU發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知值班人員前去查看處理。正常情況下，機(jī)組LCU邏輯將壓油槽油位控制在“開補(bǔ)氣電磁閥開關(guān)”和“關(guān)補(bǔ)氣電磁閥開關(guān)”之間，當(dāng)油位到達(dá)“開補(bǔ)氣電磁閥開關(guān)”，且油壓處于油泵正常起停范圍時(shí)，LCU邏輯控制開啟補(bǔ)氣閥，向壓

4、油槽內(nèi)補(bǔ)充壓縮空氣，當(dāng)液面下降到“關(guān)補(bǔ)氣電磁閥開關(guān)”時(shí)，LCU邏輯控制關(guān)閉補(bǔ)氣閥，周而復(fù)始。當(dāng)液位出現(xiàn)異常情況，降低到“液位過低報(bào)警開關(guān)”時(shí)，機(jī)組LCU發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)；當(dāng)液位降低到“液位過低跳機(jī)開關(guān)”時(shí)，機(jī)組LCU發(fā)出跳開機(jī)組開關(guān)信號(hào)，此點(diǎn)常規(guī)電站可以不采納，控制邏輯圖詳見（圖2）。在油位、油壓的模擬量和開關(guān)量三個(gè)條件中，任一滿足時(shí)即刻關(guān)閉補(bǔ)氣閥；開啟的條件是在導(dǎo)葉調(diào)節(jié)的情況下，且油位到了補(bǔ)氣范圍時(shí)。3.2 壓油槽上壓力開關(guān)及變送器的設(shè)置如（圖3）所示，控制壓力油泵起停的特點(diǎn)是，壓力變送器的模擬量與開關(guān)量并聯(lián)，同時(shí)輸入LCU,任一條件滿足時(shí)既有輸出，確保了對(duì)壓油泵的起停，和卸載閥的開關(guān)及補(bǔ)氣

5、電磁閥開關(guān)操作的可靠性。4 國(guó)內(nèi)常規(guī)水電站使用的壓油槽自動(dòng)補(bǔ)氣裝置5 兩者之間的區(qū)別5.1 常規(guī)水電站補(bǔ)氣閥的控制回路，大多只采用開關(guān)量，而未引入模擬量參與控制運(yùn)行。5.2 抽水蓄能電站設(shè)備的國(guó)外（ABB）公司，采用了開關(guān)量和模擬量同時(shí)參與控制的邏輯，增強(qiáng)了二次設(shè)備的可靠性。5.3 常規(guī)水電站壓油槽上的液位計(jì)普遍缺少上、下油位報(bào)警開關(guān)。6 結(jié)論 經(jīng)過對(duì)以上常規(guī)水電站與抽水蓄能電站，壓力油槽自動(dòng)補(bǔ)氣裝置的分析比較，我們可以得出以下結(jié)論，供相互借鑒，完善常規(guī)水電站壓油槽自動(dòng)補(bǔ)氣裝置的功能。6.1 采用可靠的測(cè)壓元件。6.2 增加模擬量邏輯條件。6.3 增加壓油槽液位計(jì)上、下限報(bào)警開關(guān)。6.4 補(bǔ)氣閥前增設(shè)可定期切換清掃的濾清器。6.5 邏輯須簡(jiǎn)潔，實(shí)用可靠。6.6 集油槽液位計(jì)顯示不直觀，需暗改明。參考文獻(xiàn)：1 水輪機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)條件 GB/T9652.120072 水輪機(jī)調(diào)速器與壓油裝置試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)程 GB/T9652.219973 宜興蓄能電站二次部分圖紙 加拿大ABB公司 4 下葦?shù)樗娬居蛪貉b置控制系統(tǒng)改造 中國(guó)水能及電氣化2007年3期 楊繼蓮 魏春生5 廣東省青溪水電廠機(jī)組 壓力油罐自動(dòng)補(bǔ)氣裝置的技術(shù)改造 廣東電力 1999年 第01期6 西門子S7-200 PLC控制水電廠油壓裝置 自