液壓系統(tǒng)故障邏輯判斷分析說明.docx

1、西川省雅皆江錦屏二級水電站調(diào)速條統(tǒng)液壓系統(tǒng)故障邏輯判斷分析說明合同編號：JPIIG-200811買方：二灘水電開發(fā)有限責(zé)任公司賣方：長江三峽能事達電氣股份有限公司2009年05月目錄1調(diào)速器液壓邏輯原理介紹32主配壓閥的工作原理43自動時伺服比例閥控制工作原理54手動時數(shù)字球閥手動工作原理55調(diào)速器斷電時工作原理66緊急停機工作原理77專用切換閥78調(diào)速器液壓故障判斷及處理方式88.1 A套伺服比例閥故障判斷及處理88.2 B套伺服比例閥故障判斷及處理88.3手自動切換閥故障判斷及處理88.4主配壓閥故障判斷及處理88.5濾油器堵塞判斷及處理89液壓系統(tǒng)故障判斷框圖91調(diào)速器液壓邏輯原理介紹電

2、液隨動系統(tǒng)原理圖（注：圖中未標(biāo)注事故配壓閥閥、分段關(guān)閉閥、機械過速等設(shè)備）上圖為采用雙伺服比例閥及機械液壓手動控制的電液隨動系統(tǒng)原理圖。該 系統(tǒng)由雙伺服比例閥電液轉(zhuǎn)換單元，機械液壓手動控制單元、雙聯(lián)濾油器、 雙比例閥切換閥、手自動切換閥、緊急停機閥、GE5000主配壓閥及其位移傳 感器構(gòu)成。整個系統(tǒng)控制閥均為板式集成塊結(jié)構(gòu)。調(diào)速器主配壓閥采用等徑閥芯，配 壓閥左腔為恒壓腔，右腔為復(fù)中腔和控制腔，復(fù)中腔、控制腔受力面積比恒 壓腔受力面積要大。故可以通過改變各腔的壓力大小，來控制主閥芯的運動。 當(dāng)恒壓腔通壓力油時，控制腔、復(fù)中腔通排油，主閥芯向右運動，調(diào)速器關(guān) 閉。當(dāng)恒壓腔、控制腔通壓力油，控制腔

3、受力面枳比恒壓腔受力面積要大， 由于主閥芯向左運動，調(diào)速器開啟。當(dāng)恒壓腔和復(fù)中腔通壓力油時，在各作 用力相互平衡下，主閥芯穩(wěn)定在中位不動。此結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便；并設(shè)置 了主配壓閥閥芯位置傳感器，提高了調(diào)速器的控制靈敏度及動態(tài)控制特性。通過手自動切換閥，可選擇伺服比例閥或數(shù)字球閥控制主配壓閥。調(diào)速器 自動運行時，電液伺服比例閥接受可編程輸出的控制信號，直接控制主配壓 閥操作導(dǎo)水機構(gòu)，使機組自動完成開機、空載、并網(wǎng)發(fā)電、負荷調(diào)節(jié)、調(diào)相、 停機等過程。調(diào)速器機械液壓手動控制時，可以定位導(dǎo)葉在任意開度位置。2主配壓閥的工作原理常坦油恒壓活塞開機時間調(diào)整螺拴常坦油恒壓活塞開機時間調(diào)整螺拴活塞位移 傳感器

4、控制壓力油|閥體復(fù)中活塞主活塞回油控制活塞恒1汕滲漏油關(guān)機時間 調(diào)整螺控機I：?：復(fù)中壓力油GE公司FC閥結(jié)構(gòu)示意圖示為中間平衡位置。主活塞受圖中恒壓活塞、控制活塞、復(fù)中活塞控制, 其分別對應(yīng)恒壓腔、控制腔、復(fù)中腔。恒壓腔常通工作壓力油，控制腔受比 例伺服閥控制，復(fù)中腔受斷電自復(fù)中閥控制，其中復(fù)中腔的面積大于恒壓腔, 控制腔的面積約為恒壓腔2倍。當(dāng)比例伺服閥使控制腔接通壓力油，主活塞向開機方向（左端）運動，使 壓力油與接力器開機腔接通，回油與接力器關(guān)機腔接通，驗使接力器向開機 方向運動。如控制腔接通回油，主活塞向關(guān)機方向（右端）運動，使壓力油 與接力器關(guān)機腔接通，回油與接力器開機腔接通，驅(qū)使接

5、力器向關(guān)機方向運 動。當(dāng)比例伺服閥失電時，由于比例伺服閥故障位通回油，因此控制腔接通回 油，主活塞向關(guān)機方向（右端）運動；此時復(fù)中腔受斷電自復(fù)中閥的控制接 通壓力油，使主活塞向開機方向運動（左端），但由于復(fù)中活塞的行程受到限制，因此主活塞只向左運動到中間復(fù)中位，就停止并保持靜止?fàn)顟B(tài)。3自動時伺服比例閥控制工作原理當(dāng)調(diào)速器在自動或電手動運行時，由PCC控制器控制雙伺服比例閥同時 同步工作，其中一只伺服比例閥控制油路通過切換閥進入主配壓閥控制腔， 另一只伺服比例閥控制油路被切換閥切除，但兩只伺服比例閥同步工作，一 只處于主用狀態(tài)，一只處于熱備狀態(tài)。當(dāng)工作伺服比例閥故障，由PCC控制 器控制切換閥線

6、圈勵磁，切除故障伺服比例閥，由熱備比例閥進入工作。伺服比例閥工作原理：電氣柜PCC控制器采樣導(dǎo)葉接力器位移信號、主 配閥芯位置信號，根據(jù)導(dǎo)葉給定值與主接力器實際值比較，計算出偏差，此 偏差與主配位置值進行比較，得出差值從D/A輸出420mA控制信號，送到伺 服比例閥驅(qū)動器，來控制伺服比例閥輸出。當(dāng)自動控制時，伺服比例閥向主 配控制腔通壓力油，復(fù)中腔此時通排油，使主配閥芯向左移動，導(dǎo)葉接力器 向開方向運動；同理，伺服比例閥通主配控制腔通壓力油，控制腔通排油， 主閥芯向右移動，接力器向關(guān)方向運動。當(dāng)接力器逐漸調(diào)整到位后，主配壓 閥逐漸回到中位，導(dǎo)葉接力器也將穩(wěn)定不動。這樣，調(diào)速器完成了伺服比例 閥

7、電液隨動系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程。4手動時數(shù)字球閥手動工作原理本系統(tǒng)具有機械液壓手動功能，可以通過手動增減閥進行調(diào)速器增/減操 作。在手自動切換閥切換后，切斷伺服比例閥輸出的控制油，使液壓手動裝置 控制主配壓閥。來自手動增減閥的壓力油通過手自動切換閥進入調(diào)速器主配 壓閥相應(yīng)控制腔進行控制，此時伺服比例閥對主配壓閥的控制不起作用。在機械液壓手動控制時，壓力油一路通過手動減少球閥及停機閥進入配壓 閥復(fù)中腔，主配壓閥控制腔通過手動增加球閥通回油，主配壓閥在各壓力的 平衡下，保持在中位不變。當(dāng)操作手動增加球閥時，控制腔通壓力油，配壓 閥閥芯向左運動，推動接力器開啟。反之同樣道理，當(dāng)操作手動減少球閥時,復(fù)中腔通排

8、油，配壓閥閥芯向右運動，推動接力器關(guān)閉。這樣實現(xiàn)調(diào)速器手動控制功能。201DV I CQ2 主配位置佳鄙美S作機閥作機閥裝中機枸緊急停機先與調(diào)y303"手動減少調(diào)手動增加捐雙比例閥切挾閥XH比例啊眼田E比例伺鹿閥A手自動切齡 閥先導(dǎo)閥7 Zr T州301SV開一二！珈2明開TC5000 F關(guān)機時間調(diào)整此 手自動切換閥Lirr X萬濾油尊>(3&UP)<WK 3I_I回油箱姑力壓力油手動工作原理圖5調(diào)速器斷電時工作原理當(dāng)調(diào)速器交，直流電源均發(fā)生故障時，調(diào)速器能保持主配壓閥自復(fù)中，維持 水輪機導(dǎo)葉在故障前的位置。當(dāng)調(diào)速器在自動狀態(tài)時，斷電后，手自動切換閥在彈簧力的作用

9、下到手動位 置，這時調(diào)速器主配壓閥復(fù)中腔，恒壓腔為壓力油，控制腔為回油。各作用力相 互平衡下，主閥芯穩(wěn)定不動。實現(xiàn)斷電保持功能。當(dāng)調(diào)速器在手動狀態(tài)時，斷電后，數(shù)字閥不進行控制，調(diào)速器主配壓閥復(fù)中 腔，恒壓腔為壓力油，控制腔為回油。在各作用力相互平衡下，主閥芯穩(wěn)定不動。 實現(xiàn)斷電保持功能。調(diào)速器在斷電后，無論調(diào)速器在手動狀態(tài)還是自動狀態(tài)均能保持主配壓闕在 中位。6緊急停機工作原理緊急停機閥集成在主配壓閥閥上，在事故情況下，緊急停機閥或手動停機閥 動作，使主配壓閥控制腔、復(fù)中腔通排油，主配壓閥活塞快速右移，實現(xiàn)緊急停 機。7專用切換閥本方案采用帶記憶功能集成式專用切換閥。它由一個標(biāo)準(zhǔn)型電磁換向 閥

10、和一個執(zhí)行閥組成。其額定油壓 為6.3Mpa,通油直徑為10mm, 60 um抗油污能力。具備電控制和 機械手動操作兩種方式。在電控制 時，接受自動回路的命令，只需脈 沖控制信號就能切換閥動作，控制 信號消失后，由定位器自保持。機 械手動操作時直接按電磁閥上的按鈕，可實現(xiàn)執(zhí)行閥的操作。采用此切換閥可以把調(diào)速器的手動和自動通道 完全隔離，使切換更為可靠。8調(diào)速器液壓故障判斷及處理方式A套伺服比例閥故障判斷及處理伺服比例閥故障判斷主要是通過伺服比例閥閥芯的反饋信號進行判 斷，調(diào)速器系統(tǒng)經(jīng)過PCC可編程計算后向伺服比例閥發(fā)出控制值，這時伺 服比例閥動作，其閥芯動作值可以由其控制驅(qū)動器反饋到PCC可編

11、程控制 器中，當(dāng)PCC可編程控制器將反饋值和控制值進行對比，相差較大時，報 A套伺服比例閥故障。這時如果B機無大故障信號，則切換到B機工作。否 則切換到調(diào)速器手動控制。8.1 B套伺服比例閥故障判斷及處理同上。8.3手自動切換閥故障判斷及處理采用帶記憶功能集成式專用切換閥，閥芯動作值有反饋接點，可以根據(jù) 反饋信號判斷切換閥是否動作。報手自動切換閥故障。8.4主配壓閥故障判斷及處理主配壓閥設(shè)置有閥芯位置傳感器，該傳感器與主配壓閥主閥芯為硬性連 接，直接反映了主閥芯的位置狀態(tài)，當(dāng)調(diào)速器處于自動或電手動時，無其它 閥類故障，調(diào)速器的開度給定值和接力器反饋值相差一定范圍時，且主閥芯 位移傳感器輸出值不在相應(yīng)的位置，延時報主配壓閥故障。調(diào)速器報事故信 號。8.5濾油器堵塞判斷及處理雙切換濾油器上分別設(shè)置有壓差信號發(fā)生器，當(dāng)濾油器堵塞時，壓差信 號發(fā)生器發(fā)出濾油器堵塞信號給監(jiān)控。這時可以根據(jù)具體工況考慮是否進行 濾油器在線更換。9液壓系統(tǒng)故障判斷框圖調(diào)速器液壓系統(tǒng)故障邏輯判斷流程調(diào)速器狀態(tài)：并網(wǎng)時調(diào)速器自動或電手動手自動切換 閥位置是否NO 正確？ /YESNO / I給定開度-接 力器反饋開