水电站自动化第五章自动化课件.pptVIP

生产过程自动化 华中科技大学 水电与数字化工程学院 5.2 自动控制的执行元件 为了实现水电生产过程的自动控制，在水电站的油、气、水管路上必须装设电磁操作或液压操作的自动阀门。其中包括：电磁阀、电磁空气阀、电磁配压阀和液压操作阀等，统称它们为执行元件。 电磁阀 将电气信号转换为机械动作，用以自动控制油、气、水管路阀门的开启和关闭，是自动化系统中的重要执行元件之一，常用于机组的制动、调相和冷却等操作系统的管路中。 电磁阀的原理示意图： 电磁空气阀 将电气信号转换为机械动作，主要用于机组供气、制动系统和碟阀密封围带充气的低压系统，实现供气管道阀门的开启和关闭的自动控制。以下是电磁空气阀的原理示意图： 电磁配压阀 是一种液压中间放大的变换元件，一般与液压操作阀、油阀等组合使用。 5.3 辅助设备的自动控制 主要介绍油压装置、技术供水装置、集水井排水装置和空气压缩装置自动的原理。 （1）油压装置的自动控制 油压装置是为水电设备运行操作提供动力的重要辅助设备，它产生并储存高压油，为机组启动、停机和调整负荷提供操作的动力。 油压装置的自动控制应满足下列要求： 机组在正常运行或事故情况下，均应保证有足够的压力油来操作机组和主阀，特别是在厂用电消失的情况下应有一定的能源储备； 无论机组是处于运行状态还是处于停机状态，油压装置都应经常处于准备工作状态，即油压装置的自动控制是独立的，并按本身规定的条件（油压和油位）自动进行的； 在机组的操作过程中，油压装置的投入或切除应自动地进行； 油压装置应设置备用油泵电动机组，当工作油泵故障或油压过低时，自动投入备用泵，并报警； 油压装置发生故障，油压下降至事故低油压时，应能迫使机组事故停机； 油压装置应采用自动和手动补气。当油位上升至上限值（对应于35%Vr的油位），且油压低于额定值Pr时补气；当油压上升至额定值以上或油位下降至下限值（对应于30%Vr的油位）时停止补气。 油压装置的构成图和接线原理图 上图为1号油泵电动机的控制接线图（1号电动机与之相同）。图中：QC为转换开关；FM为空气开关；YV为与调速器的接力器联动的位置接点，当接力器打开时动作；XB为连接片。 油压装置可以自动操作，还可以手动操作。自动操作又分为连续运行、断续运行和备用三种方式。 在连续运行时： 将2QC切换到自动位置，2XB连接。当机组启动时，YV2动作，接触器线圈2MF励磁，其接点2MFa,b,c闭合油泵电动机2M启动，向压力油槽打油。当油压达到上限值时，切换阀2RV抬起，压力油经切换阀排回集油槽油泵转为空载运行。如果由于机组操作或漏油使油压降低到2RV的额定压力以下时，则2RV落下，以后的动作同前。 机组停机后，由于YV2断开，油泵电动机退出连续运行方式。 在断续运行时： 将2QC切换到自动位置，2XB断开。压力油槽的油压下降到下限值时，4BP动作，其接点4BP1闭合使重复继电器2KAM动作，又使2MF动作，并通过其辅助接点2MF2自保持，接触器线圈2MF励磁，其接点2MFa,b,c闭合油泵电动机2M启动，向压力油槽打油。当油压恢复到上限值时，2BP闭合，使1KAM1断开，1MF失磁，油泵电动机停止工作。 若油压再次下降到下限值时，4BP再次动作，以下的动作同前。 在备用状态时： 将2QC切换到备用位置。备用泵在下列情况下自动投入运行： 工作油泵电动机操作回路或工作油泵电动机以及工作泵本身发生故障时；当机组甩负荷或油路严重漏油，使压油槽油压下降到过低油压时。此时，3BP动作，使3KAM励磁，其接点闭合又使2MF励磁，结果使2M启动，与工作泵并列运行。 当压力油槽油位上升到上限值时，油位信号器接点1BF1接通中间继电器1KAM，使1KAM1闭合；若此时油压低于额定值，压力信号器接点BP2闭合，使补气电磁阀开启线圈YV0励磁，从而打开补气阀向压油槽补气； 当压力油槽油压上升到额定值以上时，BP1将闭合（或因油位将至下限，2BF2闭合），使补气电磁阀关闭线圈YVC励磁，关闭补气阀。 （2）技术供水装置的自动控制 技术供水装置的用途 对水电站运行设备进行冷却和润滑。供水对象包括：用于将发电机内的热空气冷却后，再重新进入发电机内的发电机空气冷却器；用于对发电机推力轴承及导轴承润滑油进行冷却的油冷却器；空气压缩机冷却；油压装置集油槽冷却器；水轮机导轴承的润滑和冷却。 技术供水系统的水源 水源的选择须考虑用水设备的水量、水压、水温和水质的要求以保证用水设备的安全运行。一般作为技术供水的水源可有：上游水库、下游尾水和地下水源。 技术供水系统的方