一种水泵水轮机调速系统中工况控制装置及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106438187A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610790004.3(22)申请日2016.08.31(71)申请人清远蓄能发电有限公司地址511800广东省清远市清新区太平镇龙湾工业区(72)发明人汪志强吕志鹏季怀杰陈泓宇刘鸿祥宋继南闫双键何伟晶赵溢丰(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人刘巧霞(51)Int.Cl.F03B15/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种水泵水轮机调速系统中工况控制装置及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种水泵水轮机调速系统中工况控制装置及其控制方法，装置包括：主配压阀、梭阀插装阀组、插装阀、工况选择阀、接力器、分段关闭阀组、导叶控制环、逆止阀、电液控制油输入口、压力油输入口、3个节流排油口、控制油输入口、节流阀；通过工况选择阀先进行工况的选择，之后在水泵水轮机组故障情况下进行甩负荷时，通过主配压阀和梭阀插装阀组、插装阀等的配合，实现该工况下的导叶分段关闭。本发明创造性的在装置中加装了工况选择阀和梭阀插装阀组，实现了不同工况下同一设备的不同关闭规律，减小了多工况下机组甩负荷的压力上升，扩大了机组的运行区间和范围，可靠提高了对机组本身的保护，具有结构简单、成本低、控制精确的优点。CN106438187ACN106438187A权利要求书1/2页1.一种水泵水轮机调速系统中工况控制装置，其特征在于，包括主配压阀、梭阀插装阀组、插装阀、工况选择阀、接力器、分段关闭阀组、导叶控制环、逆止阀、电液控制油输入口、压力油输入口、三个节流排油口、控制油输入口、节流阀，所述主配压阀的输入端通过管道分别与电液控制油输入口、压力油输入口连接，输出端通过管道分别与接力器、逆止阀、节流阀连接；所述接力器通过管道分别与逆止阀、节流阀连接；所述控制油输入口通过管道分别与工况选择阀、分段关闭阀组的输入端连接，所述工况选择阀的输出端通过管道分别与梭阀插装阀组、插装阀连接，分段关闭阀组的输出端通过管道与所述梭阀插装阀组连接；三个节流排油口中，第一节流排油口通过管道与梭阀插装阀组、插装阀、主配压阀连接，第二节流排油口通过管道与梭阀插装阀组连接，第三节流排油口通过管道与插装阀连接。2.根据权利要求1所述的水泵水轮机调速系统中工况控制装置，其特征在于，所述分段关闭阀组顶端设有一凸轮，所述接力器上设有一斜面台阶，在接力器动作时，凸轮可沿斜面上下台阶。3.根据权利要求1所述的水泵水轮机调速系统中工况控制装置，其特征在于，所述工况选择阀采用双稳态电磁阀。4.根据权利要求1所述的水泵水轮机调速系统中工况控制装置，其特征在于，所述分段关闭阀组采用弹簧复位式液压阀。5.根据权利要求1所述的水泵水轮机调速系统中工况控制装置，其特征在于，所述梭阀插装阀组由梭阀和插装阀组合而成，当阀组中任何一路接通压力油后，无论另一路是否接通压力油都不会改变阀组的工作状态。6.根据权利要求1所述的水泵水轮机调速系统中工况控制装置，其特征在于，所述接力器上设有3根油管，在导叶关闭时两根为排油管，一根为进油管。7.一种基于权利要求1-6任一项所述的水泵水轮机调速系统中工况控制装置的控制方法，其特征在于，在水泵水轮机机组开机前根据机组命令，通过工况选择阀选择机组的运行工况，在机组故障甩负荷时通过控制管路中相应阀门的切换，实现同一机组不同工况方向下按照不同导叶关闭曲线进行关闭。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，包括步骤：(1)通过工况选择阀选择当前水泵水轮机是工作在水泵方向工况还是水轮机方向工况；如果选择水泵方向工况，执行步骤(2)，否则，执行步骤(3)；(2)工况选择阀右腔导通，压力油通过工况选择阀作用于梭阀插装阀组上腔，并使其关闭；插装阀开启，接力器的回油通过主配压阀的T口经第一节流排油口和插装阀控制的第三节流排油口流回油箱；当接力器关闭至一定位置后，分段关闭阀组动作，压力油接通梭阀插装阀后不产生变化，排油速度不变；(3)工况选择阀左腔导通，压力油通过工况选择阀作用于插装阀上腔，并使其关闭；梭阀插装阀组开启，接力器回油通过主配压阀的T口经第一节流排油口、梭阀插装阀组控制的第二节流排油口流回油箱；当接力器关闭至一定位置后，分段关闭阀组动作，压紧梭阀插装阀组，接力器回油通过第一节流排油口排回油箱，关闭实现先快后慢。9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中，根据调节保证计算要2CN106438187A权利要求书2/2页求预先绘制水泵水轮机水泵方向工况下的导叶关闭曲线，根据该曲线调整插装阀后节流排油口上节流片口径大小；所述水泵水轮机水泵方向工况下的导叶关闭曲线包括快关段和慢关