CN116125880A - 一种水电厂透平油油量监控***及其运行方式 - Google Patents
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Abstract
一种水电厂透平油油量监控***及其运行方式,***包括油位测量装置、数据传输装置、监控主***和自动补油***,监控主***通过数据传输装置连接油位测量装置和自动补油***,所述油位测量装置和自动补油***设置在水电站的发电设备内,监控主***作为核心控制单位包括油量计算子***、数据库子***、告警子***和人机交互子***;该发明不仅能够监视电站设备在运行时的油量,还能进行告警和自动调整油量,有效地防止了透平油在运行时出现过多或过少的现象,保证了电站设备安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明属于智能监控***技术领域,特别涉及一种水电厂透平油油量监控***及其运行方式。
背景技术
在水轮发电机组的运行中,需要使用大量的透平油,其主要作用有以下几种:
1、润滑作用,在轴承间或滑动部分间形成油膜,以润滑油内部摩擦代替固体干摩擦,从而减少设各的发热和磨损,延长设备使用寿命,保证设各的功能和安全;
2、散热作用,润滑油在对流作用下将热量散传出,再经过油冷却器将其热量传导给冷却水,从而使油和设备的温度不致升高到超过规定值,起到散热作用,保证设各的安全运行;
3、液压操作,利用油的不可压缩性和流动性,在水电站的许多设各中,如调速器、进水阀以及管路上的液压阀等,用高压油来进行操作和控制,透平油可以作为传递能量的工作介质。
透平油在工作时填充在发电设备的管道或者油箱的内部,在单次检修之后下次检修之前,发电设备透平油***不会进行相关操作,即在发电设备内部的透平油的油量不会发生变化,除非透平油***有缺陷或者故障时,才会进行关于透平油***的检修,因此水站***在日常运行过程中通常难以掌握透平油的真实油量,且无法对其进行及时的补充和调整,透平油过多或过少均会影响发电机组安全稳定运行,更换透平油也需要耗费大量的人力和物力资源,因此,需要设计一种透平油油量监控***来实时监控电站各设备透平油的油量,并根据合理值范围及时进行油量调整。
发明内容
鉴于背景技术所存在的技术问题,本发明所提供一种水电厂透平油油量监控***及其运行方式,该***不仅能够监视电站设备在运行时的油量,还能进行告警和自动调整油量,有效地防止了透平油在运行时出现过多或过少的现象,保证了电站设备安全稳定运行。
为了解决上述技术问题,本发明采取了如下技术方案来实现:
一种水电厂透平油油量监控***及其运行方式,***包括油位测量装置、数据传输装置、监控主***和自动补油***,监控主***通过数据传输装置连接油位测量装置和自动补油***,所述油位测量装置和自动补油***设置在水电站的发电设备内,监控主***作为核心控制单位包括油量计算子***、数据库子***、告警子***和人机交互子***。
优选的方案中,油量计算子***采用滚动计算法,其内部设有第一计算法和第二计算法,油量计算子***在发电机不同的运行状态下,计算时间间隔不相同。
优选的方案中,告警子***将油位范围分为三个区间,分别为油位异常预警区间、油位异常告警区间和油位超标告警区间,当所监测的油位达到相应的区间内,告警子***发出相应的告警提示。
优选的方案中,人机交互子***可显示油位数据、油量数据以及报警预警信息,人机交互子***包括各部油位展示模块、各部油量展示模块、总油量展示模块和数据中断报警模块。
优选的方案中,自动补油***包括有***接口、机械阀门、电磁阀门、油泵、补油箱和补油控制***;所述补油箱内储存有备用透平油,补油箱通过输油管连通***接口,***接口设置在各个透平油***内,输油管上安设有机械阀门和电磁阀门,油泵和补油控制***设置在补油箱内,所述补油控制***通过信号线连接监控主***。
一种水电厂透平油油量监控***的运行方式,***运行时包括以下步骤:
step1、油量监测***对各发电设备进行实时监测,通过数据传输装置将探测到的数值传输到监控主***中;
step2、监控主***3通过油量计算子***30对油量进行计算,并将计算得到的油量传输至告警子***303内进行下一步处理;
step3、告警子***将油位值划分为三个报警区域,当计算得到的油量达到相依的区域内则发出不同的报警;
step4、监控主***将油位、油量以及报警数据进行储存;
step5、监控主***控制自动补油***进行补油或漏油工作,以保证各个透平油***内的油位正常。
优选的方案中,step5中,自动补油***通过控制机械阀门和电磁阀门的开断进行漏油工作,通过控制油泵的启停进行补油工作,所述每套油泵设有两台并轮流启动工作。
本专利可达到以下有益效果:
1、本***通过油位测量装置能够及时监测电站设备运行中的透平油油位,进而快速掌握电站设备中的透平油是否过量,保证了电站设备的稳定运行;
2、本***通过油量计算子***,能够根据透平油油位快速、准确的计算出透平油油量,并根据设备实际运行状况划分报警区间,最后根据透平油油量所处的报警区域及时的进行处理;
3、本***通过自动补油***能够自动对设备进行补油工作,防止反复更换和检查设备透平油,节省了大量的人力和物力资源。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明整体***框架结构图;
图2为本发明监控主***框架结构图;
图3为本发明自动补油***框架结构图;
图4为本发明***工作流程图。
图中:油位测量装置1、数据传输装置2、监控主***3、油量计算子***301、第一计算法3011、第二计算法3012、数据库子***302、告警子***303、油位异常预警区间3031、油位异常告警区间3032、油位超标告警区间3033、人机交互子***304、各部油位展示模块3041、各部油量展示模块3042、总油量展示模块3043、数据中断报警模块3044、自动补油***4、***接口401、机械阀门402、电磁阀门403、油泵404、补油箱405、补油控制***406。
具体实施方式
如图1所示,一种水电厂透平油油量监控***及其运行方式,***包括油位测量装置1、数据传输装置2、监控主***3和自动补油***4,监控主***3通过数据传输装置2连接油位测量装置1和自动补油***4,油位测量装置1主要用于测量油位,油位作为透平油油量计算的基础数据。在发电设备的回油箱内以及各部轴承的油槽内均装设有油位测量装置,该装置用于测量各部分油位,并将油位传输至监视***中;所述油位测量装置1和自动补油***4设置在水电站的发电设备内;
监控主***3作为核心控制单位共设有两套主机,两套功能完全相同,互为备用,主机主要用于透平油油量计算及报警、预警功能;包括油量计算子***301、数据库子***302、告警子***303和人机交互子***304。
优选的方案如图2所示,油量计算子***301采用滚动计算法,***根据实际运行情况可进行有针对性的油量计算设置,发电机组开机并网运行时,滚动计算时间间隔较短,并可以人工设置,在发电机组停机状态下,滚动计算时间间隔增长,也可以人工设置;计算子***301设有第一计算法3011和第二计算法3012;
第一计算法3011根据油位计算出油量,忽略管道中的油量(管道中时刻充满透平油,可以不计算,或者作为一个固定值计算)。将各部分油量相加计算,便得出总油量;
第二计算法3012测量各部分有透平油的部分的油位,然后设定此部分油量为一个定值,根据油位测算油量,同理,每一个有透平油的部位都以此方法测算油量,最后根据不同部位的油量大量设置权重,每个部位的油量乘以其权重最后再相加,即为总油量。
优选的方案如图2所示,告警子***303将油位范围分为三个区间,分别为油位异常预警区间3031、油位异常告警区间3032和油位超标告警区间3033,当所监测的油位达到相应的区间内,告警子***303发出相应的告警提示;
当油位处于油位异常预警区间3031时,告警子***303发出预警信息,提示值班员及时处理;
当油位处于油位异常告警区间3032时,告警子***303发出紧急停机指示,值班人员可手动进行处理也可开启自动补油***4进行自动处理;
当油位处于油位超标告警区间3033时,告警子***303发出油位越限报警 ,此时电站设备已不能正常运行,需要及时处理,否则会出现异常停机的情况。
优选的方案如图2所示,人机交互子***304可显示油位数据、油量数据以及报警预警信息,人机交互子***304包括各部油位展示模块3041、各部油量展示模块3042、总油量展示模块3043和数据中断报警模块3044;
油位展示模块3041用于展示各部分油位计测量透平油油位数据,并通过数据传输装置,传输至透平油油量监视***中,并在人机交互子***304中显示,工作人员可在监视***的显示装置中查看透平油***各部分的实时油位,并根据各油位做出运行或者检修判断;
油位展示模块3041用于展示各含有透平油的部位的油位,计算出各部位油量,并通过人机交互子***304进行展示,展示中显示正常油量范围,值班员可清晰的看到油量情况,及时发现油量异常情况;
总油量展示模块3043通过人机交互子***304显示总油量,每次检修或者进行透平油***维护工作后,有一个标准的总油量,即检修或者维护后注入透平油***的总油量。经过展示的总油量与标准总油量对比,就可以知道透平油***中的透平油是否有渗漏或者进水的情况。正常情况下,总油量应该只有轻微的变化;
当某个部分的油位计数据在一定时间内不再进行上传,该时间可以根据实际运行情况进行设定,另外,也可以根据发电机组是否开机并网运行进行油位数据上传,即发电机组并网运行时油位数据实时上传,停机情况下可以定时上传油位数据。当油位数据上传中断时,中断报警模块3044立即进行报警,提示工作人员及时处理。
优选的方案如图2所示,自动补油***4包括有***接口401、机械阀门402、电磁阀门403、油泵404、补油箱405和补油控制***406;所述补油箱405内储存有备用透平油,补油箱405通过输油管连通***接口401,***接口401设置在各个透平油***内,输油管上安设有机械阀门402和电磁阀门403,油泵404和补油控制***406设置在补油箱405内,所述补油控制***406通过信号线连接监控主***3;
每台发电机组透平油***都有一个***接口401,主要用于接收透平油的注入以及透平油***检修时的排油。智能自动补油装置给各机组补油时就使用该***接口401;
机械阀门402即常规机械阀门,正常运行时为常开状态,作用为在进行检修时,关闭此阀门,将机组透平油***接口与智能自动补油装置油回路切断;
电磁阀门403主要有两个作用,一个作用是作为智能自动补油装置向各机组补油的一个阀门,阀门打开才允许补油,否则油箱内的油无法进入各机组透平油***。另外一个作用是止回阀的的作用,在正常运行情况下,由控制***进行控制,电磁阀门403处于关闭状态,阻止了各机组透平油***的油回流;
油泵404在智能自动补油装置启动后,对油箱内的油进行加压,输送到各机组透平油***内,油泵404的启动可由智能自动补油装置控制***自动进行,也可以手动启动油泵404。装置有两台油泵404,互为备用;
补油控制***406通过信号线连接监控主***3,用于智能自动补油控制,当透平油监视***发现油量减少时,油量减少的量在油位异常告警区间3032内,监控主***3可控制补油控制***406启动,自动补油***4首先判断哪台机组透平油油量减少,然后打开其对应的电磁阀门403,然后启动油泵404进行补油,当油量补充完毕后,停止油泵404并关闭电磁阀门403。
实施例:
一种水电厂透平油油量监控***的运行方式,***运行时包括以下步骤:
第一步、油量监测***对各发电设备进行实时监测,通过数据传输装置2将探测到的数值传输到监控主***3中;
第二步、监控主***3通过油量计算子***301对油量进行计算,并将计算得到的油量传输至告警子***303内进行下一步处理;
第三步、告警子***303将油位值划分为三个报警区域,当计算得到的油量达到相依的区域内则发出不同的报警;
第四步、监控主***3将油位、油量以及报警数据进行储存;
第五步、监控主***3控制自动补油***4进行补油或漏油工作,以保证各个透平油***内的油位正常。
第五步中,自动补油***4通过控制机械阀门402和电磁阀门403的开断进行漏油工作,通过控制油泵404的启停进行补油工作,所述每套油泵404设有两台并轮流启动工作。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,在互不冲突的前提下,本发明记载的各项技术特征能够互相组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种水电厂透平油油量监控***及其运行方式,***包括油位测量装置(1)、数据传输装置(2)、监控主***(3)和自动补油***(4),其特征在于:监控主***(3)通过数据传输装置(2)连接油位测量装置(1)和自动补油***(4),所述油位测量装置(1)和自动补油***(4)设置在水电站的发电设备内,监控主***(3)作为核心控制单位包括油量计算子***(301)、数据库子***(302)、告警子***(303)和人机交互子***(304)。
2.根据权利要求1所述的水电厂透平油油量监控***,其特征在于:油量计算子***(301)采用滚动计算法,其内部设有第一计算法(3011)和第二计算法(3012),油量计算子***(301)在发电机不同的运行状态下,计算时间间隔不相同。
3.根据权利要求1所述的水电厂透平油油量监控***,其特征在于:告警子***(303)将油位范围分为三个区间,分别为油位异常预警区间(3031)、油位异常告警区间(3032)和油位超标告警区间(3033),当所监测的油位达到相应的区间内,告警子***(303)发出相应的告警提示。
4.根据权利要求1所述的水电厂透平油油量监控***,其特征在于:人机交互子***(304)可显示油位数据、油量数据以及报警预警信息,人机交互子***(304)包括各部油位展示模块(3041)、各部油量展示模块(3042)、总油量展示模块(3043)和数据中断报警模块(3044)。
5.根据权利要求1所述的水电厂透平油油量监控***,其特征在于:自动补油***(4)包括有***接口(401)、机械阀门(402)、电磁阀门(403)、油泵(404)、补油箱(405)和补油控制***(406);所述补油箱(405)内储存有备用透平油,补油箱(405)通过输油管连通***接口(401),***接口(401)设置在各个透平油***内,输油管上安设有机械阀门(402)和电磁阀门(403),油泵(404)和补油控制***(406)设置在补油箱(405)内,所述补油控制***(406)通过信号线连接监控主***(3)。
6.一种水电厂透平油油量监控***的运行方式,其特征在于,***运行时包括以下步骤:
step1、油量监测***对各发电设备进行实时监测,通过数据传输装置(2)将探测到的数值传输到监控主***(3)中;
step2、监控主***(3)通过油量计算子***(301)对油量进行计算,并将计算得到的油量传输至告警子***(303)内进行下一步处理;
step3、告警子***(303)将油位值划分为三个报警区域,当计算得到的油量达到相依的区域内则发出不同的报警;
step4、监控主***(3)将油位、油量以及报警数据进行储存;
step5、监控主***(3)控制自动补油***(4)进行补油或漏油工作,以保证各个透平油***内的油位正常。
7.根据权利要求6所述的水电厂透平油油量监控***的运行方式,其特征在于:step5中,自动补油***(4)通过控制机械阀门(402)和电磁阀门(403)的开断进行漏油工作,通过控制油泵(404)的启停进行补油工作,所述每套油泵(404)设有两台并轮流启动工作。
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2023
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