本實(shí)用新型涉及水輪發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)水球閥動水關(guān)閉測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

水輪發(fā)電機(jī)是水電站重要機(jī)電設(shè)備之一。為了保證水輪發(fā)電機(jī)安全和可靠運(yùn)行，高水頭的水輪發(fā)電機(jī)組入口處均裝設(shè)有進(jìn)水球閥，進(jìn)水球閥的上游與壓力鋼管相連，下游與水輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)水蝸殼聯(lián)接。水輪發(fā)電機(jī)組檢修時(shí)，通過進(jìn)水球閥阻斷壓力鋼管的水流，保證檢修人員的人身安全。水輪發(fā)電機(jī)發(fā)生異?；?qū)畽C(jī)構(gòu)失靈不能關(guān)閉時(shí)，通過球閥在動水情況下緊急關(guān)閉，可有效阻斷水流，防止事故發(fā)生。GB/T14478-2012《大中型水輪機(jī)進(jìn)水閥門基本技術(shù)條件》第4.3款中規(guī)定：機(jī)組在任何工況下，進(jìn)水閥門能動水關(guān)閉，且不產(chǎn)生有害振動。機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下關(guān)閉球閥既考驗(yàn)球閥的工作情況，又考驗(yàn)機(jī)組引水系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的性能，如進(jìn)水球閥及其基座、混凝土基礎(chǔ)、伸縮節(jié)，進(jìn)水球閥上游壓力鋼管，進(jìn)水球閥下游壓力鋼管，進(jìn)水球閥接力器及其基座、混凝土基礎(chǔ)、開啟腔、關(guān)閉腔，尾水管進(jìn)口，蝸殼式引水室。

現(xiàn)有技術(shù)中，對球閥動水關(guān)閉過程中的剛度分析及最優(yōu)動水關(guān)閉規(guī)律進(jìn)行了研究，為球閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了相應(yīng)的依據(jù)；各水電站也制定了相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。但是沒有對機(jī)組球閥的動水關(guān)閉能力，動水關(guān)閉過程中各參數(shù)的測試沒有進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

因此提供一種水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)水球閥動水關(guān)閉測試系統(tǒng)，能對動水關(guān)閉過程中相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測試，獲取水輪發(fā)電機(jī)組球閥動水關(guān)閉能力，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)水球閥動水關(guān)閉測試系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有專用設(shè)備對水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)水球閥動水關(guān)閉過程中相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測試，無法對對水輪發(fā)電機(jī)組球閥動水關(guān)閉能力的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)水球閥動水關(guān)閉測試系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集器，速度傳感器，電渦流位移傳感器，壓力變送器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器和PC機(jī)；速度傳感器有七個(gè)且分別設(shè)于水輪發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水球閥、進(jìn)水球閥上游壓力鋼管、進(jìn)水球閥下游壓力鋼管、進(jìn)水球閥基座、進(jìn)水球閥混凝土基礎(chǔ)、進(jìn)水球閥接力器基座和進(jìn)水球閥接力器混凝土基礎(chǔ)上，電渦流位移傳感器有四個(gè)且分別設(shè)于進(jìn)水球閥、進(jìn)水球閥上游壓力鋼管、進(jìn)水球閥下游壓力鋼管和進(jìn)水球閥伸縮節(jié)上，壓力變送器有六個(gè)且分別設(shè)于進(jìn)水球閥上游壓力鋼管、進(jìn)水球閥下游壓力鋼管、進(jìn)水球閥接力器開啟腔、進(jìn)水球閥接力器關(guān)閉腔、尾水管進(jìn)口和蝸殼式引水室進(jìn)口處；每一個(gè)速度傳感器分別通過一根三芯電纜與數(shù)據(jù)采集器連接，每一個(gè)電渦流位移傳感器分別通過一根三芯電纜與數(shù)據(jù)采集器連接，每一個(gè)壓力變送器分別通過一根兩芯電纜與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器與PC機(jī)連接。

進(jìn)一步地，還包括設(shè)于水輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)用于檢測水輪發(fā)電機(jī)組頻率的頻率傳感器，所述頻率傳感器通過兩芯電纜與數(shù)據(jù)采集器連接。

進(jìn)一步地，還包括設(shè)于進(jìn)水球閥接力器上用于檢測進(jìn)水球閥接力器行程的拉繩位移變送控制器，所述拉繩位移變送控制器通過兩芯電纜與數(shù)據(jù)采集器連接。

進(jìn)一步地，還包括設(shè)于水輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)用于檢測水輪發(fā)電機(jī)組有功功率的功率變送器，所述功率變送器通過兩芯電纜與數(shù)據(jù)采集器連接。

進(jìn)一步地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過USB2.0高速接口與PC機(jī)連接。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集器為485型數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器通過485數(shù)據(jù)線與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)科學(xué)合理，采用本實(shí)用新型對水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)水球閥動水關(guān)閉過程中相關(guān)參數(shù)進(jìn)行同步實(shí)時(shí)測定，為分析水輪發(fā)電機(jī)組動水安全關(guān)閉提供了真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)，滿足了水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)保證計(jì)算的要求，為水輪發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行提供了有力保障。

(2)本實(shí)用新型通過在多個(gè)點(diǎn)位布置速度傳感器、電渦流位移傳感器、壓力變送器、頻率傳感器、拉繩位移變送控制器和功率變送器，以獲取水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)水球閥動水關(guān)閉過程中的不同參數(shù)信號，并將所獲取的參數(shù)信號通過電纜傳送至數(shù)據(jù)采集器，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息后傳送至PC機(jī)進(jìn)行顯示和存儲。實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)位的數(shù)據(jù)采集顯示及存儲。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的名稱為：

1-數(shù)據(jù)采集器、2-頻率傳感器、3-拉繩位移變送控制器、4-功率變送器、5-速度傳感器、6-電渦流位移傳感器、7-壓力變送器、8-模數(shù)轉(zhuǎn)換器、9-PC機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的方式包括但不僅限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例

一種水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)水球閥動水關(guān)閉測試系統(tǒng)，包括型號為485型的數(shù)據(jù)采集器1，頻率傳感器2，拉繩位移變送控制器3，功率變送器4，速度傳感器5，電渦流位移傳感器6，壓力變送器7，模數(shù)轉(zhuǎn)換器8和PC機(jī)9；所述頻率傳感器2設(shè)于水輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)并用于檢測水輪發(fā)電機(jī)組頻率的頻率，所述拉繩位移變送控制器3設(shè)于水輪發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水球閥接力器上并用于檢測進(jìn)水球閥接力器行程，所述功率變送器4設(shè)于水輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)并用于檢測水輪發(fā)電機(jī)組有功功率，所述速度傳感器5有七個(gè)且分別設(shè)于水輪發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水球閥、進(jìn)水球閥上游壓力鋼管、進(jìn)水球閥下游壓力鋼管、進(jìn)水球閥基座、進(jìn)水球閥混凝土基礎(chǔ)、進(jìn)水球閥接力器基座和進(jìn)水球閥接力器混凝土基礎(chǔ)上，所述電渦流位移傳感器6有四個(gè)且分別設(shè)于進(jìn)水球閥、進(jìn)水球閥上游壓力鋼管、進(jìn)水球閥下游壓力鋼管和進(jìn)水球閥伸縮節(jié)上，所述壓力變送器7有六個(gè)且分別設(shè)于進(jìn)水球閥上游壓力鋼管、進(jìn)水球閥下游壓力鋼管、進(jìn)水球閥接力器開啟腔、進(jìn)水球閥接力器關(guān)閉腔、尾水管進(jìn)口和蝸殼式引水室進(jìn)口處；所述頻率傳感器2、拉繩位移變送控制器3、功率變送器4分別通過一根兩芯電纜與數(shù)據(jù)采集器1連接，所述每一個(gè)速度傳感器5分別通過一根三芯電纜與數(shù)據(jù)采集器1連接，所述每一個(gè)電渦流位移傳感器6分別通過一根三芯電纜與數(shù)據(jù)采集器1連接，所述每一個(gè)壓力變送器7分別通過一根兩芯電纜與數(shù)據(jù)采集器1連接，所述數(shù)據(jù)采集器1通過485數(shù)據(jù)線與模數(shù)轉(zhuǎn)換器8連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器8通過USB2.0高速接口與PC機(jī)9連接。

本實(shí)用新型在使用時(shí)，需要現(xiàn)場水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組滿足的條件：

1、機(jī)組啟動試運(yùn)行試驗(yàn)合格及相關(guān)設(shè)備缺陷處理完成，處于正常運(yùn)行狀態(tài)；

2、機(jī)械和電氣保護(hù)裝置全部正常投入；

3、開機(jī)前應(yīng)檢查壓力鋼管排水閥、壓力鋼管排氣閥、壓力鋼管充水閥(如有)、進(jìn)水球閥排水閥、球閥閥體排氣閥、蝸殼排水閥等均處于可靠關(guān)閉狀態(tài)，蝸殼頂部蝸殼排氣閥隔離閥處于打開狀態(tài)；

4、測試前應(yīng)將相關(guān)液壓控制管路進(jìn)行加固，以避免試驗(yàn)過程中振動過大導(dǎo)致管路破裂；

5、確認(rèn)進(jìn)水球閥檢修密封處于退出狀態(tài)；

6、引水事故閘門和尾水事故閘門在全開位置，啟閉機(jī)動作正常。

本實(shí)用新型在使用時(shí)，分別設(shè)于水輪發(fā)電機(jī)組的進(jìn)水球閥、進(jìn)水球閥上游壓力鋼管、進(jìn)水球閥下游壓力鋼管、進(jìn)水球閥基座、進(jìn)水球閥混凝土基礎(chǔ)、進(jìn)水球閥接力器基座和進(jìn)水球閥接力器混凝土基礎(chǔ)上的七個(gè)速度傳感器5，分別對閥體水平和垂直振動、閥體上游壓力鋼管水平和垂直振動、閥體下游壓力鋼管水平和垂直振動、閥體基座水平和垂直振動、閥體混凝土基礎(chǔ)水平和垂直振動、接力器基座水平和垂直振動、接力器混凝土基礎(chǔ)水平和垂直振動進(jìn)行測試，并將獲取的參數(shù)信號由三芯電纜傳送至數(shù)據(jù)采集器1；

分別設(shè)于進(jìn)水球閥、進(jìn)水球閥上游壓力鋼管、進(jìn)水球閥下游壓力鋼管和進(jìn)水球閥伸縮節(jié)上的四個(gè)電渦流位移傳感器6，分別對閥體水平和垂直位移量、閥體上游壓力鋼管水平和垂直位移量、閥體下游壓力鋼管水平和垂直位移量、球閥伸縮節(jié)位移量進(jìn)行測試，并將獲取的參數(shù)信號由三芯電纜傳送至數(shù)據(jù)采集器1；

分別設(shè)于進(jìn)水球閥上游壓力鋼管、進(jìn)水球閥下游壓力鋼管、進(jìn)水球閥接力器開啟腔、進(jìn)水球閥接力器關(guān)閉腔、尾水管進(jìn)口和蝸殼式引水室進(jìn)口處的六個(gè)壓力變送器7，分別對閥體上游壓力鋼管、閥體下游壓力鋼管、球閥操作接力器開、閉腔、尾水管進(jìn)口和蝸殼進(jìn)口壓力進(jìn)行測試，并將獲取的參數(shù)信號由三芯電纜傳送至數(shù)據(jù)采集器1；

設(shè)于水輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)的頻率傳感器2對機(jī)組頻率、球閥接力器行程及有功功率進(jìn)行測試，并將獲取的參數(shù)信號由三芯電纜傳送至數(shù)據(jù)采集器1；

設(shè)于進(jìn)水球閥接力器上的拉繩位移變送控制器3對進(jìn)水球閥接力器行程進(jìn)行測試，并將獲取的參數(shù)信號由三芯電纜傳送至數(shù)據(jù)采集器1；

數(shù)據(jù)采集器1將獲取的參數(shù)信號通過485數(shù)據(jù)線傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器8，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息后傳送至PC機(jī)進(jìn)行顯示和存儲。

上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，但凡在本實(shí)用新型的主體設(shè)計(jì)思想和精神上作出的毫無實(shí)質(zhì)意義的改動或潤色，其所解決的技術(shù)問題仍然與本實(shí)用新型一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。