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(资料图)

篇1：泗阳第二抽水站油压装置改造论文

泗阳第二抽水站油压装置改造论文

摘 要: 本文介绍了泗阳第二抽水站油压装置装置改造的缘由。采用新型的蓄能式油压装置对原有储能式装置设备进行技术改造,简化了系统结构,提高了设备自动控制的可靠性和工作效率, 改造后的压力油装置取得了良好的运行效果,为同类泵站技术改造具有借鉴意义。

关键词:泵站 油压装置 技术改造

一、引 言

泗阳第二抽水站(下称泗阳二站)位于江苏省泗阳县城东郊,是江苏省江水北调第四梯级站,淮水北调第一梯级站。该站建成于,工程总投资6300万元。总装机容量5600KW,设计流量为66m3/s。装设2.8ZLQk-7.0液压全调节轴流泵2台,单机流量33 m3/s,配套TDL325/56-40立式同步电机,泵站采用堤身式结构,肘形进水流道,虹吸式出水流道,真空破坏阀断流。泗阳二站水泵叶片角度调节是压力油装置是供给全调节机构能量的。在正常运行时,又可根据不同水位,调节叶片角度,力争使机组在高效区运转;在全调节水泵电机启动时,可将叶片角度调节至负角度,减少启动力矩,使电机易于启动,便于机组牵入同步。

二、泗阳二站油压装置原有状况和存在问题

(一)泗阳二站原有的油压装置状况及工作原理

原油压装置(见图1)由回油箱、电机油泵(工作和备用各一套)压力油箱及一些管道阀门组成。工作原理:回油箱内的清洁透平油→齿轮油泵→连接管、阀门→压力油箱,压力油箱的中压气由中压空压机→中压气罐→连接管、阀门→压力油箱。在调节叶片角度时,贮能罐中的压力油通过受油器的配压阀→操作油管→水泵接力器活塞式油缸→通过油缸的力矩机构→叶轮转臂,达到改变叶片角度。为保证压力油的相对稳定性,贮能罐压力油箱内经常保持1/3容积贮压力油,2/3压缩空气,因压缩空气具有弹性,便于贮存压力能供给调叶片机构。

(二)存在问题

泗阳二站原油压装置管道闸阀密封不严,有渗油漏气现象。在主水泵运行时,要保持叶片一定角度不变,需保持压力油箱的压力在1.4Mpa~1.8 Mpa之间,保持油压装置的调节机构的油压作用在活塞的推力传递给叶片,与叶片上的水的推力相平衡,才能保证水泵机组叶片在一定角度的平衡

图1 泗阳二站原有油压装置示意图

稳定运行,而压力油箱的压力是由压力油和压缩空气两部分共同组成,所占体积为油占1/3, 气占体积2/3,如在运行时,在贮能压力罐向水泵叶调机构供油过程中,部份气体因油的夹气及罐体、管道、闸阀泄漏,造成贮能罐中气体流失,压力油箱压力低于下限值,高压油泵或中压空压机都可能启动(都设定在自动控制位置),造成压力油和压缩空气两种媒介所占比例不合要求,破坏平衡,为保证贮能罐中的压力稳定,需每隔1小时左右采用人工进行一次放油补气,必须由运行值班人员来频繁调节油气的比例,无法实现自动控制,无法实现计算机自动监控,无法实现泵站管理的现代化的“无人值班,少人值守”的运行方式。维护工作量大;为降低值班人员劳动强度,提高工程管理自动化水平,急需对压力油装置进行改造。

三、改造目标和解决方法

改造的目标是,保持压力油箱压力在一定范围内,实现油气两种介质混合所占体积比例符合要求,全部过程采用自动控制,系统密封性好,动作可靠,检修维护工作量小,同时实现计算机监控自动控制,根据泗阳二站油压调节装置的实际情况,经过论证,拟采用将原油压装置的油罐改造为蓄能器式压力容器。与传统的油气混装压力罐不同,油压装置的压力容器采用油气分离的囊式蓄能器。蓄能器总成与回油箱总成各为一体,油气之间用密封的气囊隔开,气体密封在气囊内,从而有效地避免了叶调过程中油的夹气分离。同时由于压力油与外界空气不直接接触,有利于压力油的稳定,不易氧化,补气可采用常规氮气瓶,进行补气,

四、具体解决办法

改造后的油压装置采用蓄能器式压力容器。本油压装置为分离式,即蓄能器总成与回油箱总成各为一体,型号为YZ-0.8/8-2.5-TS 8NC2,额定压力为2.5MPa。

油压装置中的专用功能阀组采用插装式组合,即安全阀、电磁卸荷阀组合在一起,形成一个阀组。该阀组特点是:结构紧凑、动作灵敏、工作可靠。

新油压装置配备两台供油油泵,一台为工作油泵,另一台为备用油泵,可定期互相切换。油泵采用断续运行工作方式。为满足用油装置的要求,装有组合阀、滤油器(在线可拆卸,双向切换)、单向阀、压力开关、压力变送器、磁翻柱液位计(回油箱)、油混水信号器等。

图2 泗阳二站改造后油压装置SYGZ-0示意图

主要结构组成

(一)蓄能器总成

蓄能器总成主要是由皮囊式蓄能器、蓄能器专用截止阀等部件组成。皮囊式蓄能器由皮囊将壳体内腔分为两个部分,囊内装氮气,囊外充液压油。当液压油充入蓄能器时,充满设定压力氮气的皮囊就受压变形,气体体积随压力增加而减少,液压油被逐渐升压储存。若液压系统需要压力油时,蓄能器将液压油排出,使系统的能量得以补充。此种蓄能器将油气相互分离,油液不容易被污染。

8个蓄能器联接在一块安装于地面之上,通过管路与回油箱相连。蓄能器的顶部设有充气阀,皮囊内的氮气充放,可通过连接充气阀的专用充气工具来实现。充气工具上的压力表,可显示蓄能器内的介质压力,将蓄能器中的油液放掉,即可检测皮囊内的气体压力。

(二)回油箱总成

它是由回油箱体、油泵组、组合阀、双滤油器、磁翻柱液位计、油混水信号器等部件组成。

1.回油箱体

回油箱体是系统回油的汇集处,也是清洁油的储存箱。

2.油泵组

本泵组采用的是内啮合齿轮泵和全封闭三相异步电动机组成。

3.组合阀

本组合阀是由一个插装单元及两个先导控制阀组成,包括了电磁卸荷阀、安全阀的功能。

组合阀设三个油口,进油口和油泵出口相连,出油口与双滤油器进口相连,回油口与回油箱相连。

(1)电磁卸荷阀(YV1)

电磁卸荷阀是为油泵作连续运行而设置的.

当系统中的油压升至工作油压上限时,压力变送器发出信号,电磁卸荷阀线圈励磁,将CV1控制腔的油排掉,则CV1打开排油,使油泵空载运行。当系统油压降至工作油压下限时,压力变送器发出信号,电磁卸荷阀线圈失磁而复位,使CV1关闭,油泵恢复向系统供油。

(2)安全阀(YV2)

安全阀是为保证系统油压不超过允许值而设置的,以预防油泵电机过载及保证系统安全.

当压力开关或控制系统发生故障,致使油压达到允许的上限值后,油泵仍继续运转,油压继续升高,当作用于先导控制阀YV2的推力大于整定弹簧力时,则YV2动作,将至主阀CV1控制腔的油排掉,在P口压力作用下, CV1被推开,使油泵输出的压力油排至回油箱,而系统的压力不再升高。

4.顶装式磁翻柱液位计

顶装式磁翻柱液位计的功用是监视回油箱的油位高低。当油量不足时,它的低位置接点闭合发出信号,通知补充油量,避免油泵吸入空气而损坏。当油位到高位置时,它的上限位置接点闭合,发出油位过高信号。磁翻柱液位计除装有两个液位开关外,还可提供标准4~20mA模拟量输出,可实现上位机对回油箱液位的随时监控。

油箱油位的最低、最高信号油位,可通过调整液位开关的位置进行限定。

油箱的油位可通过液位信号器指示管观察到。

5.滤油器

本过滤器由两只不锈钢滤芯、一个切换阀和压差发讯器等组成,能使油泵在不停机状况下更换滤芯,保证系统正常工作。

在使用过程中,当其中一只过滤器滤芯堵塞,压差达到0.45MPa时,压差发讯器发出信号,这时,应立即手动操作切换阀使过滤器的另一只滤芯投入工作,或切换工作泵,都能更换和清洗滤芯。

6.油混水信号器

油混水信号器用于检测油箱油液里水份的含量。当油箱中的水份含量超过预置的报警值时,则发出报警信号,要求对油箱中的油液进行脱水处理。此油混水信号器可输出一对报警接点。报警值可任意设定,调整方便。

(三)工作原理(油压装置系统图)

油压装置和其用油设备构成一个封闭的循环油路。

回油箱内经吸油过滤器过滤后的清洁油,由油泵送达用油系统。油泵是由电动机通过联轴器带动的。

在油泵启动的瞬间,主阀处于开启状态,故管道中的`气体随一部分液体排至回油箱中。当压力建立后,主阀关闭,压力油经双滤油器推开单向阀,经截止阀进入用油系统。工作后的回油排入回油箱,这样就构成一个循环的油路系统。

工作油泵断续工时,当蓄能器中压力因消耗降到工作油压下限(2.2Mpa)时,工作油泵运转向蓄能器内补充压力油,当油压上升到工作油压上限(2.5Mpa)时,油泵停止转动。当油泵控制回路出现故障,油压升至工作油压上限后油泵仍继续供油,当油压升至安全阀整定值时,安全阀开启排油,对系统进行保护。若工作油泵出现故障不能启动供油或工作油泵不能满足系统大量用油,系统压力继续下降时,控制系统启动备用油泵供油。从而保证蓄能器中的压力保持在一定范围内。

主、备用油泵的启停由压力开关向控制系统传输压力信号,电磁卸荷阀的失磁和励磁由压力变送器向控制系统传输压力信号,控制系统根据要求发出指令,进行操作控制。

当油系统发生故障,使油压降低到事故低压值时,压力变送器或压力开关发出信号,以用于紧急停机及事故报警,通知运行值班人员,以便检查和消除故障。

为防止供油系统的压力过高,在油泵的出口处装设了安全阀,当控制回路发生故障,系统中的油压达到工作压力上限后,油泵仍继续供油,在压力超过安全阀的整定值时,安全阀在油压的作用下开始排油,油泵输出的压力油经安全阀控制的插装阀流回到回油箱内,避免系统压力继续升高。

五、改造效果

泗阳二站自9月改造运行三年多以来,压力油装置系统工作正常,密封性好,可靠性高;在机组运行和启动过程中,较好地解决了人工频繁补气的问题,大大降低值班人员的劳动强度,效果非常明显,与计算机联网,实现了计算机自动监控。为对泗阳第二抽水站实现“无人值班,少人值守”奠定了技术基础。

六、结语

泗阳二站的压力油系统改造,提高油压装置的安全可靠性,,提高机了组运行安全性,拆除了泗阳二站原有的中压气系统,厂房更加整洁明亮,减轻了日常检修维护的工作量,降低了故障率,减少运行值班人员,降低了运行成本,改善了生产工作环境,实现了泵站运行的自动控制,满足了现代化管理的新模式,收到了很好的效果,达到了预期的改造目的,更好的发挥了泵站的综合效益。为类似泵站的油压系统改造,提供技术参考。

参考文献:

[1] 潘咸昂,泵站辅助设备及自动化[M].北京:水利电力出版社,1995年。

[2] 丘传忻,泵站改造 [M].北京:中国水利水电出版社,。

[3] 《江都排灌站》第三版 沈日迈 主编 水利电力出版社

篇2：水电站调速器油压装置控制系统设计的缺陷及优化论文

水电站调速器油压装置控制系统设计的缺陷及优化论文

1 概述

重庆江口水电站装机 3×100 MW,位于重庆市武隆县江口镇，是芙蓉江梯级开发的最后一级电站。江口水电站原调速器油压装置为 YZ-2.5-4 型，额定压力4 MPa,回油箱容积 4 m3,重量 6 吨，介质为空气及汽轮机油，压油箱容积类别为Ⅱ、容积 2.5 m3,设计温度50 ℃，设计压力 4.6 MPa,最高工作压力 4 MPa,耐压试验压力为 5.8 MPa.

2 改造前油压装置控制系统弊端及常见故障

江口水电站原油压装置控制系统，经过近7 年的运行，存在以下弊端和常见故障 :油压装置为单一PLC 控制，若 PLC 故障，自动系统即瘫痪，且其运行后期 PLC 经常死机 ;控制系统无法显示补气阀是否动作，无法电动和手动补气 ;检修期间，若断开油压装置系统电源，漏油泵将不能启动，常常造成漏油泵油箱油满溢出 ;主控制室监控系统无法监视油压装置控制系统动作情况。

3 改造后的油压装置控制系统

3.1 控制系统控制对象及检测元件

控制对象 :压油泵2台，漏油泵1台，卸载阀组2套，压力油罐自动补气阀组 1 套。

检测元件 :压力油罐压力（模拟量 1 路）、压力油罐油位（模拟量 1 路）、压力油罐压力开关（4 对）、回油箱油位报警开关（开关量 2 对）、漏油箱油位（模拟量 1 路）。

3.2 控制系统主要功能

控制系统的主要功能有以下几点。（1）实现对各压油泵的自动启停及补气阀的自动补气，维持压油罐压力和油位在正常的工作范围内。当漏油箱油位到达起泵、停泵条件时自动启动、停止漏油泵。（2）实时监测压力油罐、回油箱、漏油箱油位。油位异常时，发出报警信号。（3）实时监控被控设备运行情况，并实现报警功能。（4）实时监测控制系统自身运行情况，并实现报警及切换功能。

3.3 控制系统的配置及特点

针对原系统单一PLC故障即导致系统瘫痪的问题，改造后的调速器油压装置现地 LCU 控制装置配置两套独立而又互为备用的 Premium PLC,其中央处理器集成以太网接口 ;每套 PLC 配置控制压油装置所需的输入 / 输出模块 ;配置一套xian地人机交换平台，采用带以太网接口的触摸屏 ;还配置有一套 8 端口的工业级交换机。PLC 的以太网通讯模块、带以太网接口的触摸屏与 8 端口的交换机连接，通过 8 端口的交换机再与全厂的.以太网连接至后台监控计算机，如图 1 所示。

控制屏设置 2 台压油泵、2 台卸载阀组、1 台漏油泵和 1 台补气阀组的“自动 / 切除 / 手动”运行方式切换开关。设置为“自动”时，系统按自动控制流程进行控制。“手动”方式独立于 PLC 控制回路，当 PLC失电或故障时，现地将操作开关切至“手动”以实现各被控设备的启停。控制屏还设置电源指示灯、事故低油压指示灯、各被控设备运行 / 故障指示灯。各信号均由通讯上传至计算机监控系统，有效解决了无法在控制室监视油压装置运行情况的问题。

系统运行状态、参数、故障信息等均可通过触摸屏显示，并可通过触摸屏对泵启停参数、油压及油位报警参数、传感器参数进行实时设置。

2 台压油泵采用 ATS48 系列软启动器启动方式，以减少电动机启动时对电网的冲击，减少对某些敏感电子元件的干扰，减少电动机对拖动机械负载泵的冲击，延长泵的使用寿命。

各电动机控制回路电源即动力电源、PLC 电源、I/O 电源、开出回路电源等相互独立，实现了压油装置检修断开压油泵电源后，PLC 能正常工作，漏油泵能正常运行。各电源回路均设置电源监视指示灯，方便监视，并通过电源监视继电器将供电情况引入 PLC.压力油罐油压和油位信号、漏油箱油位信号（4 ~ 20 mA）分别通过一入二出信号隔离器进入两套PLC 的 AI 通道 ;全部开关量输入信号同时进入两套PLC 的开关量输入（DI）通道。

每套 PLC 控制输出经“X 套 PLC 主用”闭锁，即只有主用 PLC 才输出控制实际设备，油泵控制动作逻辑如图 2 所示。程序优先使用模拟量进行启停泵控制。

当程序判断为压力传感器故障且压力开关正常后，使用压力开关进行启停泵控制。当需要启泵时，经泵轮换逻辑判断，以确定需要启动哪台泵打油。启泵后，当达到停泵条件或泵不正常或卸载阀故障，均会停泵，可以看出，当两套 PLC 均故障时，不会启动压油泵打油。两套 PLC 的主备切换原理是利用心跳线来判断主 PLC 是否还能正常工作。硬件接线上，A 套心跳开出连接至 B 套心跳开入，B 套心跳开出连接至 A 套心跳开入。%S5 为 PLC 系统位，它是由一个内部定时器调控该位的状态变化，时基为 100 ms,该位对于 PLC循环而言是异步的。一旦主 PLC 不能正常工作，而备用 PLC 可以正常工作，则备用 PLC 变为主 PLC,原主PLC 变为备用 PLC ;当备用套 PLC 也不能正常工作时，主 PLC 继续运行，不做切换处理，此时给出相应的报警信号，切换原理如图 3 所示。针对原系统补气阀组问题，新系统将补气阀组全开、全关位置信号扩展后送至两套 PLC 及点亮控制屏补气阀位置指示灯，以方便地监视补气阀组位置，在对控制回路进行更改后，可在油压装置控制屏上进行电、手动补气。

4 结束语

调速器油压装置控制系统于 年改造后至今运行稳定、可靠性高、运行维护操作方便，并且改进了原控制系统的弊端，确保了机组安全可靠运行。

篇3：浅谈提高10KV计量装置精确度的改造与应用论文

浅谈提高10KV计量装置精确度的改造与应用论文

摘要：为贯彻华北电网有限公司展“线损管理年”活动的精神，以及全面落实《县供电企业电能损耗规范化管理验收标准》，对线损工作实施过程控制、精细管理，全面分析了高压（10KV，以下所提高压均只10KV，低压为400V）计量装置准确度方法及其降损效益。

关键词：10KV计量精确度改造与应用

0引言

为贯彻华北电网有限公司展“线损管理年”活动的精神，以及全面落实《县供电企业电能损耗规范化管理验收标准》，对线损工作实施过程控制、精细管理，我局在建立、健全各项线损管理制度及考核办法的同时，重点加强了计量装置的准确度管理。全面分析了高压（10KV，以下所提高压均只10KV，低压为400V）计量装置准确度方法及其降损效益。

1相关工作状况及其存在问题

目前国内35KV变电站10KV出口及高压用户计量方式多为三相三线计量方式，在三相三线制电路中，不论对称与否，均可以使用两元件电能表计量三相三线负荷电量，只需两块TA即可实现三相电能计量，因此三相两元件电能计量方式具有接线简单、成本低的特点，多数户外高压计量箱多采用该计量方式。但该计量方式存在以下缺陷：

1.1在三相二元件电能表中，A相元件的测量功率为：Pa=UabIacos(30+)。若在A相与地之间接入电感性(空载电焊机之类)负载，此时，电能表将出现：①当三相负载电流较小时，负载电流Ifa与电感电流IL叠加后使总电流Ia与Uab的相角差大于90°，电能表反转；②当三相负载电流较大时，负载电流Ifa与电感电流IL叠加后使总电流Ia与Uab的相角差小于90°，电表转速变慢；③而当三相负载电流为零时，Ia与Uab的相角差等于120’电能表反转。

1.2在三相二元件电能表中，C相元件的测量功率为Pc=UcbICcos(30-)。如果在C相与地之间接入电容，则电流Ic超前电压Ucb。与A相接入电感负载的原理类似，电能表有可能出现转速变慢、停转、甚至反转。

1.3因三相二元件电能表只有A相元件和C相元件，B相负载电流没有经过电能表的测量元件，若在B相与地之间接入单相负载，此时电能表对单相负载就完全失去了计量。

以上是电能表本身对计量准确度的影响，而电压互感器、电流互感器（以下简称TA、TV）二次回路对计量的影响也是非常明显的，而这方面却往往被忽略，我们针对上述问题对我局计量装置进行全面改造，最终达到提高计量准确度，降低电能损耗的`目的。

2总体的思路、解决方案、实施效果

2.1我们对采用三相二元件电能表计量方式的用户，在配变二次侧安装了三只TA配三只单相电能表及一制三相四县无功电能表的计量装置，不仅可以避免因电容器损坏以及使用电焊机造成电量少计，而且可以有效地防止窃电现象的发生。

2.2TA、TV电压、电流二次回路改造

2.2.1变电站10KV出口计量改造依据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》取消电压互感器二次回路熔断器，二次电缆直接接入电能表，为彻底解决电压互感器二次负载过重问题，我们将原来机械式电能表全部更换为多功能电子表，将未运行的电能表全部拆除，由于多功能电子表单块功耗小于机械式电能表，电能表数量减少了一半，二次负载减少50%以上，同时将原集中式计量柜改为户外柱上式电表箱，大大缩短了电压二次回路长度，再次测量电压二次回路压降为0.08%，远低于国家规定标准。同样对电流回路进行了改造，缩短了电能表与互感器之间的距离，加大了导线线径，拆除电流二次回路所有与计量无关的设备，大大减少了中间环节，上述改造全部完成后，我局35KV线损明显降低。

2.2.2用户高压计量改造用户高压计量装置，多数采用户外柱上安装方式，与变电站出口相比，二次电压、电流回路距离比较短，TA、TV所带负载较少，压降基本符合规程要求，但是部分计量箱运行时间较长，电表箱内安装的接线端子锈蚀严重且采用压片式连接，接触电阻增大造成计量不准，为此我们取消部分老化的接线端子，安装采用了螺钉直接压接式连接，减少了接触电阻，二次回路导线一律采用4平方铠装电缆，大大减少了电压二次回路压降及TA二次负载，提高了计量准确度。

2.3推广使用多功能电子表多功能电子表由测量单元和数据处理单元组成，除了具有计量有功、无功电能外，同时还具有失压、失流、分时测量、需量、负荷监控、故障报警以及485数据接口等功能，多功能电子表还具有表损低、误差线性好且比较稳定，因此推广使用多功能电子表可以提高计量准确度，通过485接口可以实现远程集中抄表，对用户负荷进行远程监控，有效地遏制窃电行为的发生。我局所有35KV变电站出口表计已全部更换为多功能电子表，大用户开始安装并逐步推广，变电站已实现远程实时抄表，对线损进行实时监控，随着用户多功能电子表的推广普及逐步实现10KV用户表计的远抄集抄。

通过上述改造，大大提高了我局的计量装置准确度，降损效果显著，截止到今年年5月份我局累计高压线损率完成2.49%，同比下降1.03个百分点，为我局降损节能做出了巨大贡献。

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