一種發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)及方法。解決一些發(fā)電站人工進(jìn)行控制，操作不精確，發(fā)電效率低，且存在安全風(fēng)險(xiǎn)的問題。系統(tǒng)包括水輪機(jī)，主閥單元，旁通閥單元，剎車單元，高壓分離開關(guān)，和控制器，主閥單元、旁通閥單元、剎車單元和高壓分離開關(guān)分別與控制器相連?？刂破髟谒啓C(jī)開停過(guò)程中自動(dòng)控制主閥單元、旁通閥單元、剎車單元和高壓分離開關(guān)進(jìn)行工作。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：采用控制器自動(dòng)進(jìn)行控制，能夠做到一鍵控制，方便了操作員操作。并且使得在水輪機(jī)開停過(guò)程中對(duì)各單元的控制更加精確，使得各步驟緊密配合，節(jié)約了時(shí)間，提高了水輪機(jī)發(fā)電的效率。另外，采用控制器自動(dòng)控制代替了人工控制，不僅減少了勞動(dòng)力，還提高了操作人員的安全性。
【專利說(shuō)明】一種發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)及方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及電氣控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種全自動(dòng)控制、提高發(fā)電效率、操作簡(jiǎn)單安全的發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)，以及發(fā)電水輪機(jī)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]目前許多水電發(fā)電站內(nèi)的控制，如主閥、旁通閥的開閉，水輪機(jī)的剎車等都是由人工進(jìn)行控制，即由操作人員根據(jù)操作情況人工控制主閥、旁通閥、剎車工作。但這樣存在許多缺陷，如在水輪機(jī)開始發(fā)電時(shí)，操作人員先控制旁通閥起開，當(dāng)旁通閥開啟到一定開度是再去控制主閥起開，但這過(guò)程中需要操作人員自己去判斷旁通閥開啟情況，這中間容易產(chǎn)生判斷錯(cuò)誤，會(huì)延遲主閥開啟時(shí)間，同時(shí)人工操作過(guò)程中存在操作不及時(shí)，浪費(fèi)了時(shí)間，這樣造成在此過(guò)程中大量水白白流過(guò)，使得發(fā)電效率不高。另外，在停止發(fā)電時(shí)，也需要人工對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，該操作不僅操作麻煩也很不安全。因此有必要開發(fā)一種全自動(dòng)控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要是解決一些發(fā)電站人工進(jìn)行控制，操作不精確，發(fā)電效率低，且存在安全風(fēng)險(xiǎn)的問題，提供了一種全 自動(dòng)控制、提高發(fā)電效率、操作簡(jiǎn)單安全的發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明另一個(gè)發(fā)明目的是提供了一種全自動(dòng)控制、提高發(fā)電效率、操作簡(jiǎn)單安全的發(fā)電水輪機(jī)控制方法。
[0006]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:一種發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)，包括水輪機(jī)，與水輪機(jī)進(jìn)水口連接的主閥單元和旁通閥單元，對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的剎車單元，以及高壓分離開關(guān)，還包括有控制器，所述主閥單元、旁通閥單元、剎車單元和高壓分離開關(guān)分別與控制器相連，所述控制器在水輪機(jī)開停過(guò)程中自動(dòng)控制主閥單元、旁通閥單元、剎車單元和高壓分離開關(guān)進(jìn)行工作。本發(fā)明中將主閥單元、旁通閥單元的閥門開閉，高壓分離開關(guān)的開閉，以及剎車單元是否工作都交給控制器自動(dòng)進(jìn)行控制，能夠做到一鍵控制，方便了操作員操作。并且使得在水輪機(jī)開停過(guò)程中對(duì)各單元的控制更加精確，使得各步驟緊密配合，節(jié)約了時(shí)間，提高了水輪機(jī)發(fā)電的效率。另外，采用控制器自動(dòng)控制代替了人工控制，不僅減少了勞動(dòng)力，還提高了操作人員的安全性。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述控制器包括有控制單元和計(jì)時(shí)器單元，計(jì)時(shí)器單元包括監(jiān)控旁通閥開度狀態(tài)的計(jì)時(shí)單元一、監(jiān)控主閥單元關(guān)度狀態(tài)的計(jì)時(shí)單元二和監(jiān)控剎車單元工作時(shí)間的計(jì)時(shí)單元三，所述計(jì)時(shí)單元一、計(jì)時(shí)單元二和計(jì)時(shí)單元三分別連接在控制單元上。該計(jì)時(shí)單元一監(jiān)控旁通閥單元開度狀態(tài)，在旁通閥起開時(shí)計(jì)時(shí)單元一同時(shí)開始計(jì)時(shí)，在計(jì)時(shí)單元一計(jì)時(shí)完成時(shí)，發(fā)送信號(hào)給控制單元，則控制單元可以得知旁通閥單元開度到達(dá)設(shè)定值。計(jì)時(shí)單元二監(jiān)控主閥單元關(guān)度狀態(tài)，在主閥起開時(shí)計(jì)時(shí)單元二同時(shí)開始計(jì)時(shí)，在計(jì)時(shí)單元二計(jì)時(shí)完成時(shí)，發(fā)送信號(hào)給控制單元，則控制單元可以得知主閥單元開關(guān)度達(dá)到設(shè)定值。計(jì)時(shí)單元三監(jiān)控剎車單元工作時(shí)間，在剎車單元起剎時(shí)，計(jì)時(shí)單元三開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)單元三計(jì)時(shí)完成，則發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元控制剎車單元放開。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述高壓分離開關(guān)連接在控制單元上。該控制單元控制高壓分離開關(guān)開閉。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述控制器還包括若干缺相和過(guò)載的保護(hù)器，當(dāng)水中的小石頭或垃圾把閥門卡住時(shí)，容易出現(xiàn)過(guò)載。當(dāng)老鼠或者其它原因把電線咬斷或者弄斷時(shí)候容易出現(xiàn)缺相，這樣缺相和過(guò)載的保護(hù)器起到保護(hù)作用。所述保護(hù)器分別連接在剎車單元、主閥單元、旁通閥單元與控制單元的連線上。該保護(hù)器對(duì)剎車單元、主閥單元和旁通閥單元起保護(hù)作用，保護(hù)器分別檢測(cè)剎車單元、主閥單元和旁通閥單元上電機(jī)的電壓狀況，當(dāng)在發(fā)生異常，則保護(hù)器自動(dòng)切斷與之連接的電機(jī)電源，防止了電機(jī)損壞。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，在水輪機(jī)上具有排氣管，排氣管上設(shè)置有電磁閥，所述電磁閥連接在控制單元上，控制器還包括監(jiān)控電磁閥開閉時(shí)間的計(jì)時(shí)單元四，所述計(jì)時(shí)單元四連接在控制單元上。該排氣閥用于水路機(jī)進(jìn)水時(shí)排除水輪機(jī)內(nèi)空氣，以及在水輪機(jī)停止工作后排除排氣管內(nèi)水，防止排氣管凍住。該電磁閥與控制單元連接，在系統(tǒng)工作過(guò)程中由控制單元自動(dòng)控制工作。水輪機(jī)過(guò)程中開始排氣，電磁閥開啟，同時(shí)計(jì)時(shí)單元四也同時(shí)開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單元四計(jì)時(shí)完成，則電磁閥關(guān)閉，完成排氣過(guò)程。
[0011]一種發(fā)電水輪機(jī)控制方法，包括以下步驟:
在水輪機(jī)開啟準(zhǔn)備發(fā)電時(shí)
al.先控制旁通閥單元起開，同時(shí)計(jì)時(shí)單元一開始計(jì)時(shí)；
a2.計(jì)時(shí)單元一計(jì)時(shí)完成時(shí)發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元控制主閥單元、電磁閥和高壓分離開關(guān)工作，
主閥單元開始起開，直至主閥全開后停止；
同時(shí)的，電磁閥開啟對(duì)水輪機(jī)內(nèi)空氣進(jìn)行排氣，同時(shí)計(jì)時(shí)單元四開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單元四計(jì)時(shí)完成后發(fā)送信號(hào)給電磁閥，電磁閥自動(dòng)關(guān)閉；
同時(shí)的，控制器控制高壓分離開關(guān)合閘；
在水輪機(jī)關(guān)閉停止發(fā)電時(shí)
bl.控制單元控制高壓分離開關(guān)分閘，然后控制單元發(fā)送指令給主閥單元，控制主閥單元起關(guān)，同時(shí)計(jì)時(shí)單元二開始計(jì)時(shí)；
b2.計(jì)時(shí)單元二計(jì)時(shí)完成時(shí)，發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元控制旁通閥單元、剎車單元工作，
旁通閥單元開始起關(guān)，直至旁通閥全關(guān)后停止；
同時(shí)的，剎車單元開始對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行起剎，計(jì)時(shí)單元三同時(shí)開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單元三計(jì)時(shí)完成后發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元控制剎車單元停止工作。
[0012]因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:采用控制器自動(dòng)進(jìn)行控制，能夠做到一鍵控制，方便了操作員操作。并且使得在水輪機(jī)開停過(guò)程中對(duì)各單元的控制更加精確，使得各步驟緊密配合，節(jié)約了時(shí)間，提高了水輪機(jī)發(fā)電的效率。另外，采用控制器自動(dòng)控制代替了人工控制，不僅減少了勞動(dòng)力，還提高了操作人員的安全性?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0013]附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)框架示意圖。
[0014]1-控制器2-旁通閥單元3-主閥單元4-剎車單元5-控制單元6_計(jì)時(shí)單元一 7-計(jì)時(shí)單元二 8-計(jì)時(shí)單元三9-計(jì)時(shí)單元四10-電磁閥11-高壓分離開關(guān)12-保護(hù)器
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0016]實(shí)施例:
本實(shí)施例一種發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括水輪機(jī)，與水輪機(jī)進(jìn)水口連接的主閥單元3和旁通閥單元2，對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的剎車單元4，高壓分離開關(guān)11，設(shè)置在水輪機(jī)排氣管上的電磁閥10。以及控制主閥單元、旁通閥單元、剎車單元、高壓分離開關(guān)和電磁閥工作的控制器1，主閥單元、旁通閥單元、剎車單元、高壓分離開關(guān)和電磁閥分別與控制器相連。
[0017]該控制器包括有控制單元5和計(jì)時(shí)器單元，計(jì)時(shí)器單元包括監(jiān)控旁通閥開度狀態(tài)的計(jì)時(shí)單元一 6、監(jiān)控主閥單元關(guān)度狀態(tài)的計(jì)時(shí)單元二 7、監(jiān)控剎車單元工作時(shí)間的計(jì)時(shí)單元三8和監(jiān)控電磁閥工作時(shí)間的計(jì)時(shí)單元四9,計(jì)時(shí)單元一、計(jì)時(shí)單元二、計(jì)時(shí)單元三和計(jì)時(shí)單元四分別連接在控制單元上。該剎車單元、主閥單元、旁通閥單元、高壓分離開和電磁閥分別連接到控制單元5上。
[0018]為了保護(hù)剎車單元、主閥單元和旁通閥單元，在剎車單元、主閥單元、旁通閥單元與控制單元的連線上分別設(shè)置有保護(hù)器12。
[0019]本實(shí)施例發(fā)電水輪機(jī)控制方法為:
在水輪機(jī)開啟準(zhǔn)備發(fā)電時(shí)
al.先控制旁通閥單元起開，同時(shí)計(jì)時(shí)單元一開始計(jì)時(shí)；
a2.計(jì)時(shí)單元一計(jì)時(shí)完成時(shí)發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元控制主閥單元、電磁閥和高壓分離開關(guān)工作，
主閥單元開始起開，直至主閥全開后停止；
同時(shí)的，電磁閥開啟對(duì)水輪機(jī)內(nèi)空氣進(jìn)行排氣，同時(shí)計(jì)時(shí)單元四開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單元四計(jì)時(shí)完成后發(fā)送信號(hào)給電磁閥，電磁閥自動(dòng)關(guān)閉；
同時(shí)的，控制器控制高壓分離開關(guān)合閘；
在水輪機(jī)關(guān)閉停止發(fā)電時(shí)
bl.控制單元控制高壓分離開關(guān)分閘，然后控制單元發(fā)送指令給主閥單元，控制主閥單元起關(guān)，同時(shí)計(jì)時(shí)單元二開始計(jì)時(shí)；
b2.計(jì)時(shí)單元二計(jì)時(shí)完成時(shí)，發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元控制旁通閥單元、剎車單元工作，
旁通閥單元開始起關(guān)，直至旁通閥全關(guān)后停止；
同時(shí)的，剎車單元開始對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行起剎，計(jì)時(shí)單元三同時(shí)開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單元三計(jì)時(shí)完成后發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元控制剎車單元停止工作。[0020]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0021]盡管本文較多地使用了控制器、旁通閥單元、主閥單元、剎車單元、控制單元等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)，包括水輪機(jī)，與水輪機(jī)進(jìn)水口連接的主閥單元和旁通閥單元，對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的剎車單元，以及高壓分離開關(guān)，其特征在于:還包括有控制器(1)，所述主閥單元(3)、旁通閥單元(2)、剎車單元(4)和高壓分離開關(guān)(11)分別與控制器相連，所述控制器在水輪機(jī)開停過(guò)程中自動(dòng)控制主閥單元、旁通閥單元、剎車單元和高壓分離開關(guān)進(jìn)行工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是所述控制器(I)包括有控制單元(5)和計(jì)時(shí)器單元，計(jì)時(shí)器單元包括監(jiān)控旁通閥開度狀態(tài)的計(jì)時(shí)單元一(6)、監(jiān)控主閥單元關(guān)度狀態(tài)的計(jì)時(shí)單元二(7)和監(jiān)控剎車單元工作時(shí)間的計(jì)時(shí)單元三(8)，所述計(jì)時(shí)單元一、計(jì)時(shí)單元二和計(jì)時(shí)單元三分別連接在控制單元(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是所述高壓分離開關(guān)(11)連接在控制單元(5)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是所述控制器(I)還包括若干缺相和過(guò)載的保護(hù)器(12)，所述保護(hù)器分別連接在剎車單元(4)、主閥單元(3)、旁通閥單元(2)與控制單元(5)的連線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是在水輪機(jī)上具有排氣管，排氣管上設(shè)置有電磁閥(10)，所述電磁閥連接在控制單元(5)上，控制器(I)還包括監(jiān)控電磁閥開閉時(shí)間的計(jì)時(shí)單元四(9)，所述計(jì)時(shí)單元四連接在控制單元(5)上。
6.一種發(fā)電水輪機(jī)控制方法，采用權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的發(fā)電水輪機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是:包括以下步驟: 在水輪機(jī)開啟準(zhǔn)備發(fā)電時(shí) al.先控制旁通閥單元起開，同時(shí)計(jì)時(shí)單元一開始計(jì)時(shí)； a2.計(jì)時(shí)單元一計(jì)時(shí)完成時(shí)發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元控制主閥單元、電磁閥和高壓分離開關(guān)工作， 主閥單元開始起開，直至主閥全開后停止； 同時(shí)的，電磁閥開啟對(duì)水輪機(jī)內(nèi)空氣進(jìn)行排氣，同時(shí)計(jì)時(shí)單元四開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單元四計(jì)時(shí)完成后發(fā)送信號(hào)給電磁閥，電磁閥自動(dòng)關(guān)閉； 同時(shí)的，控制器控制高壓分離開關(guān)合閘； 在水輪機(jī)關(guān)閉停止發(fā)電時(shí) bl.控制單元控制高壓分離開關(guān)分閘，然后控制單元發(fā)送指令給主閥單元，控制主閥單元起關(guān)，同時(shí)計(jì)時(shí)單元二開始計(jì)時(shí)； b2.計(jì)時(shí)單元二計(jì)時(shí)完成時(shí)，發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元控制旁通閥單元、剎車單元工作， 旁通閥單元開始起關(guān)，直至旁通閥全關(guān)后停止； 同時(shí)的，剎車單元開始對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行起剎，計(jì)時(shí)單元三同時(shí)開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單元三計(jì)時(shí)完成后發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元控制剎車單元停止工作。
【文檔編號(hào)】F03B15/06GK104005906SQ201310056831
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】徐來(lái)興 申請(qǐng)人:徐來(lái)興