水电厂液压闸门机电液控制问题及完善措施

发表时间:2020/7/31   来源:《中国电业》2020年3月第7期   作者:俞晖
[导读] 水电厂因其对环境污染小,成本相对便宜被广泛使用,本文对水电厂液压闸门机电控制技术进行了详细介绍,同时对机电液接口以及电气动作、闸门纠偏处理或下滑控制、油泵电机控制以及联合调试方案进行了具体探讨。
        摘要:水电厂因其对环境污染小,成本相对便宜被广泛使用,本文对水电厂液压闸门机电控制技术进行了详细介绍,同时对机电液接口以及电气动作、闸门纠偏处理或下滑控制、油泵电机控制以及联合调试方案进行了具体探讨。以期解决水电厂液压闸门机电液控制过程中存在的技术问题,进一步完善技术方法,望能为以后的水电厂液压闸门机电液控制提供一些新思路。
关键词:水电厂液压闸门机电液控制
1机电液设备概述
        本文对水库工程应用的液压启闭机进行详细介绍,液压启闭机由两部分组成,分别为液压站还有启闭机两部分构成,对于排沙孔和排沙底孔的阀门启闭机应用800/300kN液压启闭机,该启闭机由某公司生产的,对于启闭机的选用,应用某液压公司生产的启闭机,由于引水阀门自身特性的原因,所以对于启闭机样式上的选取是十分重要的,应选用卷扬启闭机以及螺杆启闭机。排沙底孔闸门在长期运行过程中导致出现油压下降的现象,进而引起液压杆滑落,为了有效的解决此问题,在排沙底孔液压站装配上蓄能器,进而有效的解决油压降低所以引起液压杆滑落的问题。对于现地控制单元选用南京南瑞集团生产的电控柜,控制核心采用PLC。
2机电液控制问题
        电气柜的主要工作是针对液压站和启闭机数据进行采集与控制。电气柜在接收传感器相关信息后,其设计电压会施加在电磁阀上。此时,不同方向给予电磁阀电流,电磁阀一旦通电,就会产生一定的磁场,电阀芯会在磁场的作用下发生动作,也就实现了电磁阀换向。在系统正常工作时,需要设置额定的启闭频率,如果实际启闭频率达到额定频率的1/5时,系统则会发出报警。与此同时,操作界面会出现故障提示。为了保证电机可以彻底卸负载,系统停机会有30s的延迟。简单而言,当系统已经完成停机操作,但会提供给设备30s的时间完成卸载。吸油滤油器的运行状态可以通过压差信号的变化进行检测,如果吸油滤油器发生堵塞,则会引起压差信号产生变化,检测装置根据变化发出警报信息。此外,当回油滤油器发生堵塞时,其设备压差会产生相应变化,系统再根据变化发出警报信息,但不会因此出现停机现象。油箱内单位油温对于系统来说十分重要,主要通过油温传感器进行监测,系统通过PLC对油温传感器监测的相关油温信号进行采集,当油温过高时,系统会立即发出警报,并发出指令让系统停机。该警报系统并不仅针对高温,如果油温不足15℃,系统也会发出低温警报,同时系统会自动为油进行加热,如果油温超过30℃,系统就会停止加热。通过系统检监测,液压油具有较高的黏稠度和润滑性。应用PLC采集相关信号,然后进行分析,通过分析结果确定阀门的开度。将行程开关安装在油泵前端,PLC会采集相应的球阀信号。
3对油泵电机的控制
        为了确保液压站安全稳定的运行,对液压站泵组系统进行冗余设置,采用一台主泵,一台备用泵组成一个泵组。为了增加每台油泵的使用时间,两台油泵交替使用,当一台使用完之后,第二天使用另外一台。为了很好控制油泵的使用,对油泵进行自动化控制,应用PLC系统控制油泵。该自动控制系统包含手动控制、远程监控、现地自动控制这三种控制类型。当发生意外事故,电控柜断电,如果这个时候控制人员不能够快速的对控制进行复位,那么当控制柜在电能得到恢复时,会使得设备再一次投入自运行,对启停控制单元安装自复位按键,这样就能够很好的解决此问题所带来的影响。应用互锁触点可以有效的控制两台油泵,使其不在同一个工作点运行。
        在水电厂中电机运行过程当中,会出现过载以及闸门卡滞等问题,为了有效的解决此问题,在控制回路中加入保护功能,进而实现对电气设备的保护。为防止电机过热而损毁电机,对电机安装过热保护装置,进而实现有效保护,除此之外,装配的继电器还能够有效的实现过流保护功能。为防止出现接触器黏连导致无法正常分闸现象的出现,在控制系统中添加脱离常规控制回路的紧急停机系统。


4闸门纠偏的处理及闸门的下滑控制
        采用双缸启闭机的闸机在闸门开启和关闭过程中涉及到闸门的纠偏控制。原理是通过调节一个阀的流最使之与另一个固定流量的阀协调工作,从而使闸门运行过程中不偏离轨道。具体的实现方法是首先电控柜内的PLC通过把电压输出到比例放大器,比例放大器控制带位置电反馈的比例调速阀。PLC的模拟量输岀模块给了放大器直流电压指令,与该电压成比例的电流流过比例调速阀的电磁铁控制输出流量。本工程釆用的是带感应式位移传感器的比例电磁铁,系统所需流量的电气信号经放大器输给电磁铁,电磁铁真接控制调速阀的节流时,PLC控制比例调速阀纠口。对于闸门下滑复位的控制要求,当闸门下滑100mm时,蓄能器投入, 蓄能器电磁铁得电,将闸门提升至设定位置。当系统继续下滑至2 00mm时,工作泉组自动投入,使活塞杆回 升复位,并在电控柜发出报警信号。 如继续下滑至250mm,备用泵组自动投入,将活塞杆恢复原位。并在电控柜发出声光报警信号,当以上过程中闸门冋位,则停泵。
5技术完善措施
        计算机端采集左右两侧油缸位移信号,用以判
        断开度以及闸门左右形成偏差。
        (1)自动控制:需要手动在控制柜的显示屏上设置闸门的开度值,包含开启和关闭状态,手动将1 号、2号油泵的控制方式切换为自动方式,闸门的控制方式切换为自动控制,按开启或者关闭按钮,计算机端通过程序完成闸门控制以及纠偏控制。
        (2)手动控制:将1号、2号油泵的控制方式切换为手动控制,闸门的控制方式切换为手动控制,选择任意一台油泵,按动开启按钮,使得油泵首先进行空转,油泵在正常运行状态下,按动开启或者关闭按钮,这时油压装置开始起作用,电磁阀动作压力油进入闸门油缸,闸门也开始工作。如果闸门运行到需要的开度后,按停止按钮,闸门停止运行。闸门全开的状态下,装置行程最小,将PLC程序设置为零点,电流输出为4mA,闸门全关状态下,装置行程最大,将PLC程序设置为全关;完成闸门的全开和全关设置后,如果闸门处于运行状态,钢丝绳的长度会随着运行逐渐变化,将模拟量传输至PLC,通过相关软件对模拟量进行分析和计算,最终判断闸门开度显示;闸门在同时应用左右两侧油缸的过程中,很难同时对油缸进行控制,所以会造成闸门偏移的现象发生。通过PLC程序采集左右两侧油缸位移信号,并针对分段开展比较,当差值较设定值大时,则会启动自动纠偏设置;当差值较设定值小时,则会停止纠偏操作。
结语
        我国对于液压阀门的研制起步比较晚,对于此技术应用还有待提高。随着我国科技不断发展,对液压阀门机电液控制有了很大进步,对电站阀门的控制性能大大加强进而有效的提高了设备的安全运行系数, 安全系数的提高减少了事故发生的概率, 进而也有效的较少了电厂建设过程中的前期投入和后期运行维护的费用,因此液压阀门的自动化技术受到绝大部分投资者的喜爱,并可以为水利发电提供有力保证。
参考文献
[1]陈正平,朱静华,连志伟.蓬辣滩泄 洪闸门监控系统改造[J].水电厂自 动化,2009(2).
[2]倪健,沈仁杰,张百敏,王亚冰.MB 系列PLC在山东太河水库闸门自动控 制系统中的应用[J].水电自动化与 大坝监测,2010(2).
[3]胡勇胜.五强溪水电厂超大型弧门液 压系统和自动控制改造探讨[J].水 电厂自动化,2004(1).
[3]王丹华.新型快速工作闸门液压启闭机系统在水电厂的应用[J].水电与新能源,2014(9):18-20.
[4]陈太伍,张百敏,程怀舟.水电厂液压闸门的机电液控制[J].可编程控制器与工厂自动化,2011(8): 91-93,103.
[5]陈红平,方幸裕,黄建平.水电厂进水口工作闸门液压启闭系统改造[J].湖南电力,2010(4):59-62.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: