[实用新型]一种冲击式水轮机控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种四喷四折冲击式水轮机控制系统。 

背景技术

传统的冲击式水轮机控制系统喷针和折向器的协联采用机械协联的方式，折向器带动喷针动作，机械磨损导致运行死区增大，调节精度下降，系统结构复杂。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种结构简单、调节精度高的冲击式水轮机控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种冲击式水轮机控制系统，包括PLC、电源系统、控制输出装置、一个以上电液转换装置、触摸屏、油压装置、喷针和折向器，所述PLC与电源系统、触摸屏、控制输出装置连接，电源系统与控制输出装置、电液转换装置、触摸屏连接，控制输出装置与电液转换装置连接，电液转换装置与油压装置、喷针、折向器连接。

所述PLC包括CPU、RS485通信模块、AD采样模块，RS485通信模块、AD采样模块与CPU连接。

还包括指示灯和显示仪表，指示灯、显示仪表与PLC连接。

与现有技术相比，本实用新型响应速度快，调节精度高，结构简单，维护方便。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图；

图2为本实用新型一实施例油压装置结构示意图；

图3为本实用新型一实施例电液转换系统原理图。  

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一实施例包括PLC、电源系统、控制输出装置、一个以上电液转换装置、触摸屏、油压装置、喷针和折向器，所述PLC与电源系统、触摸屏、控制输出装置连接，电源系统与控制输出装置、电液转换装置、触摸屏连接，控制输出装置与电液转换装置连接，电液转换装置与油压装置、喷针、折向器连接。

电源系统：一路AC220V输入电源通过整流板和一路DC220V电源输入并列使用，给PLC、24V开关电源、±15V/5V开关电源提供电源；24V开关电源给触摸屏、PLC输出/输出模块、继电器、指示灯、数字阀提供电源；±15V/5V开关电源给频率测量板、喷针位移传感器提供电源。

输入数据量的采集：包括开机令、停机令、紧急停机、机端断路器位置、负荷增、负荷减、折向器投入、折向器退出、滤油器堵塞等开关量信号及喷针开度、有功功率、水头等模拟量信号，分别由PLC的数字量输入模块和AD模块采集。

程序的控制运算：由PLC的CPU模块实现，根据采集到的数据变化及运行人员的指令，采用PID的控制算法，按照预设的控制规律，产生控制输出。

控制输出：CPU模块的运算结果采用PWM（脉宽调制）的方式驱动控制输出装置动作，用来控制调节数字阀动作。输出信号还包括：故障报警、自动/手动指示；控制输出装置包括固态继电器（型号为JGX-5FA/030-5A110V），控制继电器（型号为RCL424024 DC24V）。

数据显示：包括触摸屏、指示灯、仪表。触摸屏与PLC通信，显示PLC的各种运算数据、实现参数修改与整定以及数据保存与记录；指示灯信号包括：交流电源、直流电源、24V电源，自动/手动、故障报警、紧急停机等；显示仪表包括喷针开度、机组频率显示。

油压装置采用16MPa及以下油压，给电液转换装置2和喷针、折向器接力器提供清洁、可靠而稳定的操作油源。包括一个油箱3、两套油泵11/电机组7、一套油源阀组7、10、11、13、20、23、三个囊式蓄能器5和压力表计6等元件。油箱3用于存储液压油，并作为电机泵组7、油源阀组7、10、11、13、20、23、压力表计4、电液转换系统2等的安装机体；电机泵组由电机7、高压齿轮泵11、吸油滤油器10等组成，用于产生压力油；油源阀组由安全阀13、滤油器23、单向阀20及截止阀19组成；电机泵组7、11输出的压力油经油源阀组7、10、11、13、20、23控制、过滤后，输入囊式蓄能器5备用；压力表计6用于指示油源压力，其电接点压力用于产生控制油泵电机7启停的信号。

数字阀电液转换系统2通过安装板安装在油压装置的油箱3里，包括分别对应四组喷针的调节阀16，四组折向器的的控制阀25，紧急停机阀17，双单向节流阀18，数字阀集成安装块，油路输出接口8。调节阀接收PLC输出的信号用来实现机组频率的调节和负荷的调整；紧急停机阀17的输出直接控制液控换向阀26，驱动折向器24快速投入，用于在电站事故情况下实现对水轮机的可靠快速关闭；双单向节流阀18用来实现流量的调节；数字阀集成安装块用来作为所有阀的安装载体；油路输出接口8连接到喷针22和折向器24的控制油口，实现对水轮机的开/关控制；电液转换装置所用数字阀型号：4WE6E61B/CG24N9Z5L。