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机组调速器压油罐自动补气功能的实现［摘要］蜀河水电厂六台台机组通过实现机组压油罐自动补气功能能减少了运行人员的劳动强度，为实现机组“少人值守”的目的迈出坚实的一步。
论文从调速器压油罐的工作原理，压油罐内气体的作用，自动补气的控制逻辑及实现自动补气后效果等方面进行了论证。
［关键词］压油罐；补气装置控制逻辑；效益1、项目概况：水电站调速器油压装置是水轮机组操作不可缺少的重要辅助设备，可以产生并存储高压油，是机组启动、停机、调整负荷等操作的能源。
油压装置所提供的压力油必须有足够的能量，同时还要保证该系统工作可靠。
为保证和维护机组操作所需要的工作能力，根据要求压力油罐内压缩空气和调速油的比例要适当，如果不能可靠地保证适当的比例，将会发生因为空气过多造成承压等部件的强烈振动受损、或因为油多而能量不足在机组事故停机时无足够能量操控，造成机组飞逸等严重后果。
压力油罐内压缩空气和调速油的关系是:由于空气具有可压缩性，所以压缩空气是操控能量的主体，其来源是通过空压机供给。
调速油相对是不可压缩的，它是操控能量的传递介质，它是靠压油泵加压供给。
在机组运行时，压力油罐内压缩空气和调速油的比例每时每刻都在发生变化，为了使压力油罐油容积变化时仍能够维持一定的操作能量，所以可靠地保持一定的油、气比例，是机组可靠、稳定运行的基本保证。
蜀河电厂自投运以来，各台机组压油罐油位过高时，都是通过运行人员手动打开补气阀来完成压油罐补气工作。
2、项目改造前现状概述（附图）蜀河水电厂六台发电机组的压油罐容积均为10.3m，压油罐工作正常压力6.3MPa，正常情况下油罐内存储压缩空气（占油罐总容积的2/3）和汽轮机油（占油罐总容积的1/3），蜀河电厂自投运以来，主要存在以下问题：压油罐通过压油泵启、停维持压油罐内压力在正常范围内，但由于油压装置在长时间运行中因温度变化、密封件老化和阀门表计渗漏等因素造成压油罐内尤其比例失调压油罐油位高补气均由人工手动完成，易出现误操作，降低机组运行的可靠性，同时增加了运行值班人员的劳动强度。
水电厂调速器油压装置的自动控制摘要：调速器油压装置主要包括压力油罐、油泵、管路、相应的阀组及其自动化元件,通过作用于水轮机导叶,正常运行时调节和控制水流,事故时利用压力油罐的储能作用于水机保护,迅速切断水流,保护机组安全,是水电站调节系统重要组成部分。
油压装置常见故障类型为控制逻辑混乱、密封损坏、液压管路破裂,引起的油压装置失压危害极大,国家能源局《防止电力生产事故的二十五项重点事故》中针对“防止水轮机损坏”,专门规定了油压装置失压。
由密封装置和管路破裂引起的失压具有瞬时性和突发性,防止失压是油压装置运行和维护的主要工作内容。
国内部分大容量低水头机组未安装主阀,进水口闸门动水关闭又存在一定的缺陷,当遭遇油压装置失压时,会引起机组过速,甚至水淹厂房的可能。
同时,部分投产水电站的油压装置阀组、管路等受压部件存在超期服役现象。
受设计、建设标准和运营计划的影响,若不能及时更换或维修油压装置,考虑到压力的影响,有必要研究将降压运行作为临时性措施的可行性。
鉴此,本文分析了降压运行的影响因素及其对调节品质的影响,并进行了真机测试验证,可为采取降压运行的水电站提供参考。
关键词：水电厂；调速器油压装置；自动控制引言液压装置是向汽轮机控制系统提供安全、可靠、稳定的液压能装置，提供安全、可靠、稳定的工作液压，是整个汽轮机控制系统的有机部分，压力罐在汽轮机控制系统中的作用相当于蓄能器，系统的工作压力稳定在一定范围内。
通过压力油箱上的压力变送器、油位变送器、压力开关、油位开关等外围信号检测元件，完成对压力油箱油压和油位信号的采集和监测。
油压装置控制系统根据输入信号启动油泵执行油箱补油操作，使供气补充，打开补气阀进行补气操作，以维持压油罐内油气比例在1：2左右，，油压在6.1~6.3MPa范围内，并且油位在适当的范围内。
当液压装置的控制系统发生故障时，可手动控制启动和停止泵，组成气体等操作，保证为调速器开关导叶提供稳定可靠足够的压力油源。
基于PLC的水电站空压机控制系统导语：随着水电站自动化水平的不断提高，有必要对空压机工作过程采用PLC全自动控制，并在远程操作室设置监控和报警装置，以实现现场无人值守和远程监控、报警。
空压机系统是水电站的必备设备，其工作过程并不复杂，但启动和停车过程有严格的要求。
随着电子技术、软件技术、控制技术的迅速发展，PLC(可编程逻辑控制器)也迅速发展，性能优越，与原继电器的控制电路相比具有较大优势。
PLC具有高可靠性、丰富的I/O接口模块、模块化结构、编程简单易学、安装维护方便等特点。
随着水电站自动化水平的不断提高，有必要对空压机工作过程采用PLC全自动控制，并在远程操作室设置监控和报警装置，以实现现场无人值守和远程监控、报警。
1、控制系统的总体要求水电站空压机采用PLC自动控制系统应满足如下要求：(1)控制系统电源为交直流在线式切换，以保证PLC数据处理和控制在异常情况时(电源切换)能可靠进行工作。
(2)高低压气机PLC控制屏，以压力反馈作为判据实现现地PLC 自动启停空压机。
(3)控制系统应配有I/O模块、中央处理模块、通信模块、电源模块、模拟量模块等运行所需设备，全部模块均为固态插入式标准化结构组件，应符合工业控制级以上标准。
(4)必须满足电厂现场运行条件，具有高稳定性和抗干扰性能。
2、控制系统硬件设计2、1系统方案根据电站空气压缩设备的技术要求，设计的控制系统结构如图l 所示。
2、2控制系统的硬件配置(1)TSX3721CPU模块。
具有实时时钟，带20K字RAM、16K字备份FlashROM，允许增加应用存储器容量，并可连接通讯模块，I/O点数最大可达248个。
自带一个显示模块，可将控制、诊断和维护PLC及其模块所需的所有数据加以归类总结和显示，提供了一个简单的人机界面。
(2)TSXAEZ一802模拟量模块。
8个高精度多范围电流通道，每个输入可选择0～20mA或4-20mA的输入范围。
模块使用稳态多路技术扫描输入通道(普通或快速)，以获取数值12位A/D转换。
水电站调速器压油装置控制系统故障分析及处理摘要：本文主要是介绍水电站调速压油装置控制系统可能会发生的几种典型的故障，对故障进行分析以及处理，在这个过程中可以总结归纳出处理该系统故障的类型以及处理故障的方法，可以很好的解决水电站调速器压油装置系统中存在的问题和缺陷，进而大大的提高水轮机组运行的可靠性。
关键词：水电站；压油装置；调速器；系统故障水电站的调速压油装置是水轮机调节的最重要的设备之一，它生产并且贮存高压油，高压油是机组的启动、停止、事故停机、调节出力的动力之源，压油装置是正常的状态才可以确定机组的安全、稳定的运行，而压油装置控制系统是确定油装置正常稳定运行的设备，从而来满足机组调节的各种的需要。
压油装置控制系统包括了自动化原件、控制器、控制回路、各类继电器等，在水电站运行的过程中往往这些部分会出现各种各样的问题或故障，威胁到机组的安全和稳定的运行，也会造成一些列的事故的发生。
本文将会分析水电站运行过程中调速器压油装置控制系统的几个典型的故障，对其进行科学的处理，解决问题，从而去提高水轮机组运行的可靠性。
一、水电站调速器压油装置的结构以及工作的原理（一）压油装置的结构水电站的每一台机组都配置了一套独立的压油装置，是分离式的结构，包括压力油罐总装以及回油箱总装。
以型号为YZ-14-6.3的装置为例，主要的组成部分包括一套自动补气装置、一个压力油罐、两台供油泵组、一个回油箱等等。
（二）压油装置控制系统的工作原理正常的情况下，油泵设置为间断运行的方式，油泵的开启和停止是通过油罐的压力信号来控制的，有两种信号源，其关系是主备的关系。
手动的工作方式是指通过万能的转换开关来直接的控制相对应的油泵的启动以及停止。
停止方式是指设置为这种方式油泵就不会再参与运行了，而正在运行中的油泵也会马上停止。
间断的运行方式是指压力罐的油压正常，主泵是停止状态，卸荷阀会在打开的位置；压力罐的油压偏低时，油泵是启动状态，卸荷阀会延时关闭，压力有进入到压油罐中，达到上限压力后，卸荷阀会打开，电机会延时停止；连续运行的方式是指压力油经过罐荷阀，如果压力是偏低的，则卸荷阀会关闭，如果压力罐中的油压达到上限时，卸荷阀就会打开；自动补气装置的补气工作方式是指油位达到了补气的油位时，同时压力已经降低到了设定值，PLC自动的关闭排气的电磁阀并且打开补气阀，油压装置也有手动进行补气的功能。
水电厂发电机组油压装置自动控制系统的实现
【摘要】本文论述了采用西门子公司系列的plc，来实现发电厂机组油压控制系统的自动控制的方法，为发电厂提高油压装置的自动化水平提出了解决方案。
【关键词】油压装置 plc 自动控制
1 引言
机组油压装置是为水电站水轮发电机组提供动力油源的装置，是水利机械设备的重要组成部分。
作为水轮发电机组起动停止、负荷调节等工况转换以及其它液压操作设备的操作能源，它的工作品质关系到机组的安全运行。
为保证和维护机组操作所需要的工作能力，压力油槽内压缩空气和透平油要适当成比例，压力油槽容积的60%～70%是压缩空气，30%～40%为透平油。
因为压缩空气具有良好的弹性，能储存一定的机械能力，使压力油槽在因机组操作等原因油容积减少时仍能维持一定的压力，所以自动、可靠地保持气、油一定的比例，实际上是保证操作能源的可靠和稳定所需要的，是目前水电站实现“无人值班”（少人值守）亟待解决的技术问题。
近年来，随着可编程控制器的普遍应用，由机组现地控制单元的plc对油压装置进行自动控制成为发展必然。
2 控制系统要求
2.1 机组油压装置的组成
压力油槽：配有压力变送器、液位变送器、压力控制器、液位控
制器以及液位指示器。
油泵：2台18.5kw油泵三相异步电动机。
集油槽：配有液位控制器。
漏油箱：配有液位控制器，1台1.1kw油泵三相异步电动机。
补气装置：电磁阀（ac220v）。
2.2 控制要求
压力的控制：压油槽内的压力p应保持在3.6～4.0mpa之间。
p4.0mpa时，所有泵停机。
自动补气控制：一般压油槽内的油气体积比为1：2。
漏油箱油位控制：采用位式控制来控制漏油箱油位。
当液位控制器l2接点（液位高）闭合，起动漏油泵；当液位控制器l1接点（液位低）闭合，漏油泵停止；当液位控制器l3接点（液位过高）闭合，发出漏油箱油位过高报警信号。
以上控制均要求设有方式选择切换开关，切换开关设自动、切除、手动3档。
3 控制系统设计
3.1 控制系统设计方案及组成
系统采用油压控制为主，辅以油位控制方式。
由plc根据压力油槽自动化元件所提供的压力、油位信号对油泵、电磁空气阀、电磁排油阀进行操作，实现对压力油槽自动补油、自动排油、自动补气、自动排气控制以及漏油泵控制，从而使压力油槽内的油压、油位保持在正常的范围内，整个水轮机组得以正常运行。
考虑到对输入输出的要求及系统模块的扩展，选用德国西门子公司的s7—200系列plc中的cpu216及扩展模块em235和em222。
该系统用了20个离散输入点，2个模拟输入点，14个离散输出点。
2台油泵电机采用施耐德公司的ats—46系列软启动器；漏油泵采用交流接触器直接启动控制。
当2台压油泵都设置为自动方式时，由plc完成2台泵的工作/备用方式设置和切换（根据运行时间）。
3.2 控制系统软件设计
（1）系统复位逻辑。
系统复位逻辑主要完成设备起动之前的初始状态管理。
本系统主要是对电机的起动准备条件、各电磁阀的初始位置进行判断以及对压力、液位的当前值进行判断等。
（2）自动运行选择控制逻辑。
自动运行指令的控制操作设备为一个按纽式选择开关，可选“自动”和“手动”2个位置，向油压系统发出的运行指令也是一个输入点，用“1”表示自动运行，“0”表示手动运行。
在发出运行指令时要考虑许多其它连锁条件，如故障状态、急停状态、系统就绪信号等。
另外，选择开关如果选择在手动位置或系统出现急停信号，都应立即解除自动运行指令，使系统处于手动运行状态下。
（3）故障管理。
在油压条件中，一般存在多种故障信号。
其中电机过热、过流及电机已坏等故障由软启动器检测，在自动控制中只作为系统运行的初始条件和发生故障停止的条件。
另外，还有一些信号如系统运行指令是否正常，排气阀是否开启等信号，则要按运行要求根据逻辑关系来判断，也属故障检测之列。
（4）运行指令的控制逻辑。
运行合闸指令在油压系统中的控制逻辑是比
较复杂的，它涉及到操作设备信号、控制对象状态和系统运行状态等。
运行指令信号的发出控制可由一个基本控制逻辑完成。
置位条件：第1，启动操作信号的上升沿；第2，系统无故障。
二者均为必要条件。
复位条件：第1，系统正常停止信号；第2，系统故障停止信号；第3，紧急停止信号。
三者均为充分条件。
（5）工作/
备用切换逻辑。
根据控制要求，工作/备用切换是以时间为标准进行的。
当1号泵作工作泵运行一定时间后，由工作转为备用状态，2号泵则由备用转为工作状态，如此循环下去。
若遇到工作油泵已坏的情况，则备用油泵自动转为工作模式，计时器立即复位，重新开始计时。
（6）工作泵起动控制逻辑。
置位条件：自动状态下，第1，油压信号p<3.6mpa；第2，排气完成；二者均为必要条件。
手动状态下，工作泵手动起动信号输入。
复位条件：自动状态下，第1，达到停泵压力；第2，补气条件输入；第3，紧急停机信号输入。
手动状态下，工作泵手动停止信号输入。
另外，备用泵起动控制逻辑、漏油泵控制逻辑、排油阀控制逻辑、排气阀控制逻辑、补气阀控制逻辑的程序设计思路基本相同，这里不再赘述。
4 结语
（1）采用油压、液位双重控制方案，提高了系统的可靠性；（2）实现定期自动“倒泵”，保证每台油泵年运行小时数相等，避免了使用率不均而造成部分油泵过磨损或因长期不用而卡涩。
（3）采用软启动器，解决了由于油泵启动冲击而引起的电气、机械故障等问题。
（4）系统通用性好，只要对开关设定值稍加修改，即可用于其
他中小型水电站的油压系统。
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