小微型水电站调速自动控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种小微型水电站调速自动控制装置。该装置它由用于检测供电状态的检测器和控制器及执行机构组成，所述检测器设于发电机的输出回路中，检测器的输出与控制器的控制输入端相连，控制器的输出接执行机构的驱动动力源的输入控制端，执行机构的输出与发电机组的调速轴连接。该装置主要应用于小微型水力发电站，通过控制器完全实现了小型水力发电机组的开关机、增减负荷、一键停机和出现突然停电或发生紧急故障时紧急停机的实时操作控制，完全实现了与原有设备的整体化衔接，有效保证了小型水力发电机组安全可靠地运行。
【专利说明】小微型水电站调速自动控制装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种用于小微型水电站调速自动控制装置。
【背景技术】
[0002]目前用于小型水电站的调速自动控制装置主要有以下三类:其一是弹簧储能型(TC)操作器，该操作器利用弹簧的储备能量，在突然停电或发生紧急故障时，利用弹簧的储备能量推动活塞实现紧急停机。其二是高压氮气罐储能(HPU)操作器，该操作器利用油路块取代复杂传统的高压油管，与叠加电磁阀组成高压控制油路，直接推动导叶接力器实现紧急停机。其三是DWT微机全自动调速器，该调速器采用高性能可编程控制器一日本三菱的FX2N系列作为硬件主体，调速器与机械液压随动系统相配合，实现对水轮发电机组的转速调节与紧急停机控制。上述三类控制器虽然都能有效的实现对小型水力发电机组紧急停机等方面的控制，但上述技术方案还存在着如下不足:其一是不适应现有小型水电站的改造和应用。该类技术方案的实施需将原操作器拆除，重新做地基，重新安装，由于体积较大，往往受老电站空间尺寸的限制。因而不适应现有小型水电站的改造和应用，仅适用于新建小型水力发电站的应用。其二是价格昂贵，上述控制器的价格大都在几万甚至十几万以上，现有的小型水力发电厂都难以承受。其三是结构复杂，操作、维修难度大。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足提供一种结构简单、价格低廉、与现有小微型水电站配套的调速自动控制装置。
[0004]本实用新型目的是这样实现的:该小微型水电站调速自动控制装置是由用于检测供电状态的检测器和控制器及执行机构组成，所述检测器设于发电机的输出回路中，检测器的输出与控制器的控制输入端相连，控制器的输出接执行机构的驱动动力源的输入控制端，执行机构的输出与发电机组的调速轴连接。
[0005]本实用新型取得的技术进步:该装置主要用于与现有小微型水力发电站的配套使用，通过控制器完全实现了对现有水力发电机组的开关机操作、增减负荷、一键停机和出现突然停电或发生紧急故障时紧急停机的实时操作控制，完全实现了与原有设备的整体化衔接，有效保证了小微型水力发电机组安全可靠地运行。同时本实用新型整体结构简单，价格低廉，操作简单，可靠性高，彻底防止了误操作，有效降低了事故率，也大大降低了操作人员的劳动强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的方框图。
[0007]图2为本实用新型的电原理图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明，如图1所示，该小微型水电站调速自动控制装置是由用于检测供电状态的检测器和控制器及执行机构组成，所述检测器设于发电机的输出回路中，检测器的输出与控制器的控制输入端相连，控制器的输出接执行机构的驱动动力源的输入控制端，执行机构的输出与发电机组的调速轴连接。上述所说的检测器为一断路器DL，该断路器DL为原水电站控制盘内的控制部件，其接于发电机的输出回路中，本实用新型利用该断路器DL的控制端点检测突然停电或发生紧急故障时水力发电机组的供电状态，即在正常发电状态下其控制端点为常开状态，当出现突然停电或发生紧急故障时该控制端点闭合，该控制端点的闭合将启动控制器和执行机构工作，控制器和执行机构的构成和工作原理如下:
[0009]上述所说的控制器由直流电源DC和三组并行连接的紧急停机控制回路、开、关机控制回路构成，如图2所示，三组控制回路分别与直流电源DC的输出连接，三组控制电路的输出控制端分别与执行机构的驱动动力源的输入控制端相连接。所述紧急停机控制回路由断路器DL、接触器HCl、接触器HC2的触点HC2-1和行程开关XKl-1及操作按钮ANl组合构成，断路器DL和操作按钮ANl并行连接后与接触器HCl、接触器HC2的触点HC2-1和行程开关》(1-1串接构成紧急停机控制回路，其中接触器HCl的控制触点HC1-3接于直流电源DC的输出与执行机构的直流电机ZD之间。所述执行机构由驱动动力源电机ZD和一对传动轮组成，其主动轮装配在电机ZD的输出轴上，从动轮装配在发电机组的调速轴上，两轮之间由挠性件或齿轮连接。本实施例两驱动轮之间采用链轮链接。上述所说的行程开关ffi1-1和XK2-1分别装配在发电机组调速装置上。通过安装在调速装置上行程开关的启动，实现对水力发电机组紧急停机的控制。当突然停电或发生紧急故障时，断路器DL的控制端点闭合，接触器HCl动作并自保持，接触器HCl主回路接通，接触器HCl的控制触点HC1-3闭合，直流电源DC接入直流电机ZD，直流电动机ZD启动，直流电机ZD通过一对驱动轮驱动调速轴旋转，即实施对水力发电机组的关闭停机操作，当调速轴旋转至行程开关ffi1-1位置时，行程开关XKl-1断开，接触器HCl主回路断开，直流电动机ZD停止工作，完成了紧急停机的控制操作。同时本实施例还具有人工紧急停机的操作控制，即通过人工操作按钮ANl实现，其工作过程同上，不再重述。
[0010]上述所说关机控制回路由依次串接的操作按钮AN3、接触器HC3、接触器HC2的触点HC2-1和行程开关XKl-1组合构成，其中接触器HC3的控制触点HC3-3接于直流电源DC的输出与执行机构的直流电机ZD之间。当正常关机时，按下关机按钮AN3，关机接触器HC3动作，关机控制主回路接通，接触器HC3的控制触点HC3-3闭合，直流电源DC接入直流电机ZD，直流电动机ZD启动，实施直流电机ZD关机操作，当调速轴关至空载即行程开关》(1-1位置时，行程开关断开关机回路，关机操作结束。
[0011]上述所说开机控制回路由依次串接的操作按钮AN2、接触器HC2、接触器HC1、HC3的HC1-1、HC3-1触点和行程开关XK2-1组合构成，其中接触器HC2的控制触点HC2-3接于直流电源DC的输出与执行机构的直流电机ZD之间。当实施正常开机操作时，按下开机按钮AN2，开机接触器HC2动作，开机控制主回路接通，接触器HC2的控制触点HC2-3闭合，直流电源DC接入直流电机ZD，直流电动机ZD启动，直流电机ZD反向旋转，调速轴驱动水力发电机组实施开机操作，当达到空载转速时，松开操作按钮AN2，进行并网操作。并网运行平稳后，按下操作按钮AN2增加负荷，到所需出力后松开操作按钮AN2，或当调速轴旋转至满负荷即行程开关XK2-1位置时，行程开关断开开机回路，开机操作结束。
[0012]本实施例还为控制器配装了桥式整流和由接触器的控制触点HC1-2、HC2-2、HC3_2和行程开关XK1-2、XK2-2及指示灯组合构成的工作状态显示辅助电路，其电路构成和工作过程不再详述。
【权利要求】
1.一种小微型水电站调速自动控制装置，其特征在于它由用于检测供电状态的检测器和控制器及执行机构组成，所述检测器设于发电机的输出回路中，检测器的输出与控制器的控制输入端相连，控制器的输出接执行机构的驱动动力源的输入控制端，执行机构的输出与发电机组的调速轴连接。
2.根据权利要求1所述的小微型水电站调速自动控制装置，其特征在于所说检测器为设于机组控制盘上的断路器DL，断路器DL接于发电机的输出回路中。
3.根据权利要求1或2所述的小微型水电站调速自动控制装置，其特征在于所说控制器由直流电源DC和三组并行连接的紧急停机控制回路、开、关机控制回路构成，三组控制回路分别与直流电源DC的输出连接，三组控制电路的输出控制端分别与执行机构驱动动力源的输入控制端相连接。
4.根据权利要求3所述的小微型水电站调速自动控制装置，其特征在于所说紧急停机控制回路由断路器DL、接触器HC1、接触器HC2的HC2-1触点和行程开关XKl-1及操作按钮ANl组合构成，断路器DL和操作按钮ANl并行连接后与接触器HCl、接触器HC2的HC2-1触点和行程开关XKl-1串接构成紧急停机控制回路，其中接触器HCl的控制触点HC1-3接于直流电源的输出与执行机构的驱动动力源之间。
5.根据权利要求4所述的小微型水电站调速自动控制装置，其特征在于所说关机控制回路由依次串接的操作按钮AN3、接触器HC3、接触器HC2的HC2-1触点和行程开关XKl-1组合构成，其中接触器HC3的控制触点HC3-3接于直流电源的输出与执行机构的驱动动力源之间。
6.根据权利要求5所述的小微型水电站调速自动控制装置，其特征在于所说开机控制回路由依次串接的操作按钮AN2、接触器HC2、接触器HCl的HC1-1、HC3的HC3-1触点和行程开关XK2-1组合构成，其中接触器HC2的控制触点HC2-3接于直流电源的输出与执行机构的驱动动力源之间。
7.根据权利要求6所述的小微型水电站调速自动控制装置，其特征在于所说执行机构由驱动动力源电机ZD和一对传动轮组成，其主动轮装配在电机ZD的输出轴上，从动轮装配在发电机组的调速轴上，两轮之间为挠性件或齿轮连接。
8.根据权利要求7所述的小微型水电站调速自动控制装置，其特征在于所说行程开关XKl和XK2分别装配在发电机组的调速装置上。
【文档编号】F03B15/00GK203962286SQ201420398769
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】辛鲁, 李广晶, 靳志广, 刘利洲, 冯力锋, 牟宝庆 申请人:石家庄市水电及农村电气化发展处