CN112398389B - 一种快速显示和甄别隐性故障的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快速显示和甄别隐性故障的装置，属电气控制维检技术领域。包括各主油泵控制回路二次接线电路、显示/甄别组件；各主油泵控制回路二次接线电路中装的显示/甄别组件由就地启动继电器JRA、油泵出口油压低继电器JRB、锁存芯片和显示电路构成；二次接线电路中的就地启动按钮和油压开关各自设置就地启动继电器JRA，油泵出口油压低继电器JRB；控制电源开关PB1支路经就地启动继电器的常开接点JRA1.1替换，主油泵出口油压低开关PSC6支路经油泵出口油压低继电器的常开接点JRB1.1替换；弥补电控***监管漏洞，电路结构简单制作方便，实时快速显示甄别隐性故障部位，避免隐性故障发生，维护和检修方便。

Description

一种快速显示和甄别隐性故障的装置
技术领域
本发明涉及一种快速显示和甄别隐性故障的装置，属电气控制维检技术领域。
背景技术
火力发电企业的发电***离不开油泵。为了保证发电机组正常运转不间断地输出电能，通常都要在发电机组中配置两台主油泵，互为备用，当正常运行的一台主油泵停止运行了，电控***和计算机会自动连锁启动另一台主油泵投入使用，一台主油泵运转正常时另一台备用主油泵是不会启动的。但在实际发电过程中，在2#主油泵运转正常的情况下1#主油泵却突然启动运行，由于发电机组运行期间不能冒险检查主油泵控制回路，因为一旦检查时误碰开关、按钮或其它电器件，就会直接导致两台主油泵全部停止工作，此刻油压会迅速降低，促使低低位油压开关动作发出信号导致ETS跳机，造成重大事故。事后检查1#主油泵的启动连锁电路又一切正常，对应更换了新的继电器、拧紧每个接线端子、反复用摇表检查电缆线路的绝缘性都没有发现问题，但再生产时还是多次发生两台主油泵同时启动故障；该隐性故障严重威胁到整个发电***的运行安全。因此，研制一款弥补电控***监管漏洞，电路结构简单，制作方便，可实时清楚显示隐性故障部位，与电控***电路相适配，甄别隐性故障快速准确，彻底避免主油泵正常工作时备用主油泵同时启动，有效保证发电***运行安全的快速显示和甄别隐性故障的装置是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种快速显示和甄别隐性故障的装置，完善弥补电控***监管漏洞，电路结构简单，制作方便，与电控***电路相适配，实现实时快速清楚显示隐性故障部位，查找隐性故障快速准确，彻底避免主油泵正常工作时备油泵无端启动，切实保证发电***运行安全，维护和检修方便。以解决现有油泵控制电路对油压开关和就地启动按钮硬接地信号不能实时监控，存在监控遗漏点，备用主油泵频繁无端启动，生产过程中无法快速显示、甄别故障点，严重威胁发电***运行安全，不利于维检的问题。
本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：
一种快速显示和甄别隐性故障的装置，它主要由各主油泵控制回路的二次接线电路、显示/甄别组件构成；各主油泵控制回路的二次接线电路的连接结构和工作原理相同，各对应油压开关、就地启动按钮及断路器、继电器的标示序号不同；
1#主油泵控制回路的二次接线电路的构成包括：
101～109连线端，其中，101端为220V输出L端，102端为220V输出N端；101端与103端之间经主油泵控制回路断路器辅助接点QF1.1连接，103端与104端之间经远停按钮SCS/DEH连接，104端分两路，一路经主油泵切除/投入开关SW1连接105端，另一路经自保持支路继电器的常闭接点CR1.3与102端连接；
105端与106端之间并联连接有：
控制电源开关PB1支路，远启按钮SCS/DEH支路，自保持支路继电器CR1的常开接点CR1.1支路，通过连锁投入开关SWa并联连接的EH母管油压低继电器CR9的常开接点 CR9.1支路，经109端并联连接的2#主油泵出口油压低开关PSC6支路，2#主油泵运行继电器CR5的常闭接点CR5.2支路；
106端与107端之间经油箱油位低于低低位继电器CR3的常闭接点CR3.1连接，107端经主油泵控制回路继电器RJ1的常闭接点RJ1.1 与108端和自保持支路继电器CR1线圈并联连接；108端经主油泵控制回路开关KM1与102端连接，自保持支路继电器CR1线圈与102端连接；
其特点是：包括1#主油泵在内的各主油泵控制回路的二次接线电路中装接有显示/甄别组件，所述显示/甄别组件由就地启动继电器JRA、油泵出口油压低继电器JRB、锁存芯片和显示电路构成；所述二次接线电路中采用硬接线方式的就地启动按钮和油压开关分别、各自设置就地启动继电器JRA，油泵出口油压低继电器JRB；所述控制电源开关PB1支路，通过就地启动继电器JRA的常开接点JRA1.1进行替换，所述2#主油泵出口油压低开关PSC6支路，通过油泵出口油压低继电器JRB的常开接点JRB1.1进行替换；
所述控制电源开关PBn的一端与24V电源连接，控制电源开关PBn的另一端通过就地启动继电器JRA接地，所述油泵出口油压低开关PSCn的一端与24V电源连接，油泵出口油压低开关PSCn的另一端通过油泵出口油压低继电器JRB接地；所述就地启动继电器JRA的常开接点JRAn.1与锁存芯片的S1置数输入端连接，所述油泵出口油压低继电器JRB的常开接点JRBn.1与锁存芯片的S2置数输入端连接，所述锁存芯片的数据输出端Q1通过偏置电阻Ra与显示电路连接，所述锁存芯片的数据输出端Q2通过偏置电阻Rb与显示电路连接，所述显示电路包括两个NPN型三极管、两个限流电阻和两个发光二极管。
所述的显示/甄别组件的就地启动继电器JRA和油泵出口油压低继电器JRB的电源为外接干电池或内置整流滤波+3V~+24V电源。
所述的锁存芯片具备独立的数据输出端Q、单独的置数输入端S和复位输入端R，数据输出端Q输出有三态功能，由公共三态控制输入端ENABLE控制，当ENABLE逻辑为0或低电平时，数据输出端Q呈高阻抗状态。
所述的显示电路工作电压VDD为5V驱动电压，串接330Ω限流电阻，一个就地启动继电器JRA或一个油泵出口油压低继电器JRB对应一个锁存芯片的数据输出端Q，一个所述数据输出端Q对应一个发光二极管，而一个就地启动继电器JRA或一个油泵出口油压低继电器JRB对应一个所述开关支路，作出相应显示和判断。
所述的显示/甄别组件适配安装在各主油泵控制回路的二次接线电路中，实时显示和甄别就地启动按钮支路及关联的主油泵出口油压低开关支路的工作情况。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：
该快速显示和甄别隐性故障的装置，在各主油泵控制回路的二次接线电路中，将采用硬接线方式的油压开关和就地启动按钮支路增设显示/甄别组件，根据显示/甄别组件的就地启动继电器JRA和油泵出口油压低继电器JRB的动作情况，并通过锁存芯片将就地启动继电器JRA和油泵出口油压低继电器JRB的动作信号锁存记忆，同时通过显示电路中对应的发光二极管发光指示，实现实时快速清楚显示隐性故障部位，查找隐性故障快速准确，彻底避免主油泵正常工作时备用主油泵无端启动，完善弥补电控***监管漏洞，电路结构简单，制作方便，与电控***电路相适配，切实保证发电***运行安全，维护和检修方便。很好地解决了现有主油泵控制回路对油压开关和就地启动按钮硬接地信号不能实时监控，存在监控遗漏点，备用主油泵频繁无端启动，生产过程中无法快速显示、甄别故障点，严重威胁发电***运行安全，不利于维检的问题。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图；
图2为本发明的工作原理示意图；
图3为显示/甄别组件的就地启动继电器辅助接点JRA1.1和油泵出口油压低继电器辅助接点JRB1.1的安装结构示意图；
图4为显示电路的锁存芯片的结构示意图；
图5为所述锁存芯片中单独一个LATCH1锁存器的电路结构示意图；
图6为所述单独一个LATCH1锁存器的ENABLE允许输出控制端的电路结构示意图；
图7为现有1#主油泵控制回路的二次接线电路图；
图8为现有1#主油泵控制回路的一次接线电路图。
具体实施方式
本发明申请人的设计初衷如下所示：
电气控制回路的隐性故障检修一直都是电气检修的重难点所在，由于隐性故障的偶发性和瞬时性特点，极难捕捉到隐性故障的具体动作情况，待事后检查，发现电路信号都正确，重新启动设备它又能正常运转。对于此类关联重要设备的隐性故障，检修人员耗费大量时间和精力，往往是几天几夜连续待在设备运转现场，一刻不放松地盯着，设备却又不出现之前的无端联动启动现象，令检修人员身心疲惫。而若不及时找到和排除隐性故障，则给机组下一次的正常运行埋下极大安全隐患。本发明申请人以亲历隐性故障检修问题具体阐述如下：
本发明申请人所在热电公司的发电机组设置有两台非常重要的EH主油泵，两台EH主油泵互为备用，正常运行时只需要一台EH主油泵运行即可，另一台EH主油泵则为备用，一旦正常运行的一台EH主油泵停止运行了，通过主油泵控制回路就会自动连锁启动另外一台EH主油泵运转，（参见图7和图8）图7为现有1#主油泵控制回路的二次接线电路图，图8为现有1#主油泵控制回路的一次接线电路图；其中：CR3为EH油箱油位低于低低位继电器，CR9为EH母管油压低继电器，CR5为2#主油泵运行继电器，PSC6为2#主油泵出口油压低开关；生产过程中，2#主油泵正常运行时突然就连锁自动启动了1#主油泵。事后运行人员远程停止了2#主油泵的运行并将其处于备用状态，让1#主油泵处于运行位置。
检修人员事后检查了：EH油母管压力以及EH母管油压低继电器CR9这个开关量的历史曲线都是正常的、没有动作，查DCS上位机的记录也排除了远程连锁启动，分析唯一的可能就是就地的硬接线导致的连锁启动另外一台主油泵。但在机组运行期间不敢冒险去检查就地的接线回路，因为一旦检修时误碰开关按钮什么的，会导致没有一台主油泵运行，油压迅速降低，使油压低低开关动作发信号至ETS跳机，从而造成重大事故。
机组停机后就地现场查看，启动2#主油泵，检查1#主油泵控制回路的二次接线电路：发现1#主油泵主控制回路的断路器辅助接点QF1.1即101端和103端短接在一起，没问题；主油泵切除/投入开关SW1处于投入位置即101端和105端之间无压差，没问题；105端和106端之间是断开的，有压差，而106端与107端之间无压差，CR3EH油箱油位低于低低位继电器不得电，热继电器也没动作，106端与102端之间有线圈电阻，也是通路，属于正常现象。分析发现：在2#主油泵正常运行时要导通1#主油泵运行，必定是105端和106端之间有接点导通，由于105端与106端之间并联连接有多条支路，包括自保持支路CR1.1；接着排查究竟是哪一条支路引起联启动：首先排除自保持支路CR1.1这条支路，排除远启SCS/DEH这条支路；通过查历史曲线无动作记录排除CR9.1这条支路；排除2#主油泵运行继电器的常闭节点CR5.2这条支路，因为2#主油泵一直处于运行状态，所以CR5.2是断开的，该支路正常。唯一值得怀疑的，是就地启动按钮的接点的误短接和直接压力开关的误动作，但总是找不到直接直观的证据下结论。
本发明申请人跟踪该隐性故障很长一段时间，做了如下操作：将相应继电器全部更换成新的，拧紧每个接线端子，用摇表逐根检查电缆线路的绝缘性，都没有发现问题，但之后生产过程中还是多次出现上述隐性故障。本发明申请人考虑到尽管DCS上位机的记忆功能强大，但在重要电动机连锁控制回路里一般都采用硬接线的方式，如油压开关和就地启动按钮即是如此，它们的开关信号就不能被DCS上位机实时监控和记录，这样，当油压开关和就地启动按钮支路出现问题就很难快速找到故障源头，配置具有强大功能的计算机，总也有监管疏忽点和遗漏点。因此，本发明申请人设计提出一种利用传统继电器加装锁存芯片和显示电路构成显示/甄别组件，将现有主油泵控制回路的二次接线电路中采用硬接线方式的油压开关和就地启动按钮都通过显示/甄别组件的继电器进行转化，用显示/甄别组件的继电器的常开接点替代原有的就地启动按钮和油压开关，并连接到原支路中去构成本发明快速显示和甄别隐性故障的装置。本装置实现一台主油泵工作时，只需要观察一一对应的所述继电器的动作情况，就可以甄别具体是哪一条支路在动作，一旦对应的所述继电器动作，锁存芯片就会把信号锁住，并通过对应的发光二极管直观显示出来，从而可快速甄别故障在哪一条支路，并找到故障缘由和源头，一目了然，迅速找到隐性故障，非常有利于维检操作。
下面结合附图对该快速显示和甄别隐性故障的装置的实施方式作进一步详细说明（参见图1～8）：
该快速显示和甄别隐性故障的装置主要由各主油泵控制回路的二次接线电路、显示/甄别组件构成；各主油泵控制回路的二次接线电路的连接结构和工作原理相同，各对应油压开关、就地启动按钮及断路器、继电器的标示序号不同；（以1#主油泵控制回路的二次接线电路为例）
1#主油泵控制回路的二次接线电路的构成包括：
101～109连线端，其中，101端为220V输出L端，102端为220V输出N端；101端与103端之间经主油泵控制回路断路器QF1的辅助接点QF1.1连接，103端与104端之间经远停按钮SCS/DEH连接，104端分两路，一路经主油泵切除/投入开关SW1连接105端，另一路经自保持支路继电器CR1的常闭接点CR1.3与102端连接；
105端与106端之间并联连接有：
控制电源开关PB1支路，远启按钮SCS/DEH支路，自保持支路继电器CR1的常开接点CR1.1支路，通过连锁投入开关SWa并联连接的EH母管油压低继电器CR9的常开接点 CR9.1支路，经109端并联连接的2#主油泵出口油压低开关PSC6支路，2#主油泵运行继电器CR5的常闭接点CR5.2支路；
106端与107端之间经油箱油位低于低低位继电器CR3的常闭接点CR3.1连接，107端经主油泵控制回路继电器RJ1的常闭接点RJ1.1 与108端和自保持支路继电器CR1线圈并联连接；108端经主油泵控制回路开关KM1与102端连接，自保持支路继电器CR1线圈与102端连接；
其特点是：包括1#主油泵在内的各主油泵控制回路的二次接线电路中装接有显示/甄别组件，所述显示/甄别组件由就地启动继电器JRA、油泵出口油压低继电器JRB、锁存芯片和显示电路构成；所述二次接线电路中采用硬接线方式的就地启动按钮和油压开关分别、各自设置就地启动继电器JRA，油泵出口油压低继电器JRB；所述控制电源开关PB1支路，通过就地启动继电器JRA的常开接点JRA1.1进行替换，所述油泵出口油压低开关PSC6支路，通过油泵出口油压低继电器JRB的常开接点JRB1.1进行替换；
所述锁存芯片的型号为CD4043；锁存芯片的ENABLE为允许输出控制端；1R-4R为复位输入端；1S-4S为置数输入端；1Q-4Q为数据输出端；VDD为正电源；VSS为地。所述锁存芯片由四个锁存器组成。
所述控制电源开关PBn的一端与24V电源连接，控制电源开关PBn的另一端通过就地启动继电器JRA接地，所述油泵出口油压低开关PSCn的一端与24V电源连接，油泵出口油压低开关PSCn的另一端通过油泵出口油压低继电器JRB接地；所述就地启动继电器JRA的常开接点JRAn.1与锁存芯片的S1置数输入端连接，所述油泵出口油压低继电器JRB的常开接点JRBn.1与锁存芯片的S2置数输入端连接，所述锁存芯片的数据输出端Q1通过偏置电阻Ra与显示电路连接，所述锁存芯片的数据输出端Q2通过偏置电阻Rb与显示电路连接，所述显示电路包括两个NPN型三极管、两个限流电阻和两个发光二极管。
所述的显示/甄别组件的就地启动继电器JRA和油泵出口油压低继电器JRB的电源为外接干电池或内置整流滤波+3V~+24V电源。
所述的锁存芯片具备独立的数据输出端Q、单独的置数输入端S和复位输入端R，数据输出端Q输出有三态功能，由公共三态控制输入端ENABLE控制，当ENABLE逻辑为0或低电平时，数据输出端Q呈高阻抗状态。
所述的显示电路工作电压VDD为5V驱动电压，串接330Ω限流电阻，一个就地启动继电器JRA或一个油泵出口油压低继电器JRB对应一个锁存芯片的数据输出端Q，一个所述数据输出端Q对应一个发光二极管，而一个就地启动继电器JRA或一个油泵出口油压低继电器JRB对应一个所述开关支路，作出相应显示和判断。
所述的显示/甄别组件适配安装在各主油泵控制回路的二次接线电路中，实时显示和甄别就地启动按钮支路及关联的主油泵出口油压低开关支路的工作情况。
该快速显示和甄别隐性故障的装置，通过在传统继电器+锁存芯片+显示电路构成显示/甄别组件，将该显示/甄别组件配置安装到各主油泵控制回路的二次接线电路中，完善弥补了电控***监管漏洞，且电路构成和制作简单方便，与原主油泵电控***电路相适配，显示、查找隐性故障快速准确，极大提高检修效率，彻底避免主油泵正常工作时备用主油泵无端启动。自安装本发明装置后，发电机组配套主油泵持续正常运行至今没有发生过任何故障，大大减轻了维检人员的工作负担，切实保证了发电***的运行安全。该快速显示和甄别隐性故障的装置不限于油泵控制回路使用，适配所有需要查明偶发性故障的控制电路使用，实践检验证明，其使用效果非常好。
以上所述只是本发明的较佳实施例而已，上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (6)

1.一种快速显示和甄别隐性故障的装置，它主要由各主油泵控制回路的二次接线电路、显示/甄别组件构成；各主油泵控制回路的二次接线电路的连接结构和工作原理相同，各对应油压开关、就地启动按钮及断路器、继电器的标示序号不同；
1#主油泵控制回路的二次接线电路的构成包括：
101～109连线端，其中，101端为220V输出L端，102端为220V输出N端；101端与103端之间经主油泵控制回路断路器辅助接点QF1.1连接，103端与104端之间经远停按钮SCS/DEH连接，104端分两路，一路经主油泵切除/投入开关SW1连接105端，另一路经自保持支路继电器的常闭接点CR1.3与102端连接；
105端与106端之间并联连接有：
控制电源开关PB1支路，远启按钮SCS/DEH支路，自保持支路继电器CR1的常开接点CR1.1支路，通过连锁投入开关SWa并联连接的EH母管油压低继电器CR9的常开接点 CR9.1支路，经109端并联连接的2#主油泵出口油压低开关PSC6支路，2#主油泵运行继电器CR5的常闭接点CR5.2支路；
106端与107端之间经油箱油位低于低低位继电器CR3的常闭接点CR3.1连接，107端经主油泵控制回路继电器RJ1的常闭接点RJ1.1与108端和自保持支路继电器CR1线圈连接，其中108端和自保持支路继电器CR1线圈并联连接；108端经主油泵控制回路开关KM1与102端连接，自保持支路继电器CR1线圈与102端连接；
其特征在于：包括1#主油泵在内的各主油泵控制回路的二次接线电路中装接有显示/甄别组件，所述显示/甄别组件由就地启动继电器JRA、油泵出口油压低继电器JRB、锁存芯片和显示电路构成；所述二次接线电路中采用硬接线方式的就地启动按钮和油压开关分别、各自设置就地启动继电器JRA，油泵出口油压低继电器JRB；所述控制电源开关PB1支路，通过就地启动继电器JRA的常开接点JRA1.1进行替换，所述油泵出口油压低开关PSC6支路，通过油泵出口油压低继电器JRB的常开接点JRB1.1进行替换；
所述控制电源开关PBn的一端与24V电源连接，控制电源开关PBn的另一端通过就地启动继电器JRA接地，所述油泵出口油压低开关PSCn的一端与24V电源连接，油泵出口油压低开关PSCn的另一端通过油泵出口油压低继电器JRB接地；所述就地启动继电器JRA的常开接点JRAn.1与锁存芯片的S1置数输入端连接，所述油泵出口油压低继电器JRB的常开接点JRBn.1与锁存芯片的S2置数输入端连接，所述锁存芯片的数据输出端Q1通过偏置电阻Ra与显示电路连接，所述锁存芯片的数据输出端Q2通过偏置电阻Rb与显示电路连接，所述显示电路包括两个NPN型三极管、两个限流电阻和两个发光二极管。
2.根据权利要求1所述的一种快速显示和甄别隐性故障的装置，其特征在于：所述的显示/甄别组件的就地启动继电器JRA和油泵出口油压低继电器JRB的电源为外接干电池或内置整流滤波+3V~+24V电源。
3.根据权利要求1所述的一种快速显示和甄别隐性故障的装置，其特征在于：所述的锁存芯片具备独立的数据输出端Q、单独的置数输入端S和复位输入端R，数据输出端Q输出有三态功能，由公共三态控制输入端ENABLE控制，当ENABLE逻辑为0或低电平时，数据输出端Q呈高阻抗状态。
4.根据权利要求1所述的一种快速显示和甄别隐性故障的装置，其特征在于：所述的显示电路工作电压VDD为5V驱动电压，串接330Ω限流电阻，一个就地启动继电器JRA或一个油泵出口油压低继电器JRB对应一个锁存芯片的数据输出端Q，一个所述数据输出端Q对应一个发光二极管，而一个就地启动继电器JRA或一个油泵出口油压低继电器JRB对应一个所述开关支路，作出相应显示和判断。
5.根据权利要求1所述的一种快速显示和甄别隐性故障的装置，其特征在于：所述的显示/甄别组件适配安装在各主油泵控制回路的二次接线电路中，实时显示和甄别就地启动按钮支路及关联的主油泵出口油压低开关支路的工作情况。
6.根据权利要求1所述的一种快速显示和甄别隐性故障的装置，其特征在于：所述的显示/甄别组件适配安装在任何需要排除隐性故障回路的二次接线电路中，实时显示和甄别就地启动按钮支路及其他开关支路的工作情况。
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