单导叶控制调速器的导叶状态监测及控制系统的制作方法

本实用新型涉及单导叶控制调速器的导叶状态监测及控制技术领域，特别涉及一种单导叶控制调速器的导叶状态监测及控制系统。

背景技术：

目前，作为调节电网负荷的重要设备，我国的抽水蓄能电站调速器控制系统开始采用先进的单导叶控制方式，即主控制器（PLC）通过控制22个电液转换回路达到对22个导叶的独立控制。单导叶控制方式相对于大多数传统水电厂的接力环控制方式具有没有剪断销、控制灵活准确、水车室检修空间大等优点；相反，主配压阀是导致导叶不同步故障的其中一个主要因素，目前导叶状态的监测是通过将导叶位置传感器的一端直接连接在导叶接力器上，将接力器移动的行程即导叶开度实际值转换为4-20mA的标准电流信号传送给VCA3电流放大卡和PLC控制系统，电液伺服阀受VCA3电流放大卡传来的控制电流驱动，从而移动控制杆控制主配压阀阀芯的移动，改变与供油口和排油口相通的通路来改变导叶接力器相应开启腔与关闭腔的压力，导叶接力器受主配压阀控制改变开启腔与关闭腔中的压力，若出现主配压阀的阀芯移动位移不足以达到导叶接力器相应开启腔与关闭腔的压力时，就会影响导叶的开度状态。

如何解决上述技术问题是本实用新型所面临的课题。

技术实现要素：

为了解决上述已有技术的不足，本实用新型的目的是：提供一种单导叶控制调速器的导叶状态监测及控制系统。

本实用新型的发明思想是：针对目前主配压阀的阀芯移动位移不足以达到导叶接力器相应开启腔与关闭腔的压力时，就会影响导叶的开度状态的问题，本实用新型设计一种单导叶控制调速器的导叶状态监测及控制系统，包括信息处理单元，第一导叶控制回路～第N导叶控制回路，发射/接收控制电路和显示器。

一种单导叶控制调速器的导叶状态监测及控制系统，其中，包括信息处理单元，第一导叶控制回路～第N导叶控制回路，发射/接收控制电路和显示器；

所述信息处理单元包括依次相连接的数据采集模块，判定模块，计时器，PLC控制系统和报警器；

所述第一导叶控制回路～第N导叶控制回路包括与所述PLC控制系统的控制端连接VCA3电流放大卡，连接在所述VCA3电流放大卡输出端的电液伺服阀，与所述电液伺服阀的驱动端相连接的主配压阀，连接在所述主配压阀驱动端的导叶接力器，设置在所述导叶接力器一端部的导叶轴上的导叶，设置在所述导叶接力器上的导叶开度传感器，所述导叶开度传感器其中一输出端连接所述VCA3电流放大卡输入端，其另一输出端连接所述数据采集模块的输入端；

所述第一导叶控制回路～第N导叶控制回路还包括输入端连接所述主配压阀阀芯驱动端的位移传感器，所述位移传感器的输出端连接所述VCA3电流放大卡的输入端。

其中，所述导叶轴设置在水轮机的导叶控制调速器的底环上，为本领域的现有技术，在此不再赘述。

所述第一导叶控制回路～第N导叶控制回路，信息处理单元，发射/接收控制电路和显示器依次连接构成对第一导叶控制回路～第N导叶控制回路中导叶开度数据信号的发射/接收控制回路。

所述PLC控制系统，VCA3电流放大卡，电液伺服阀，主配压阀，导叶，以及导叶开度传感器依次相连接构成对第一导叶控制回路～第N导叶控制回路中导叶开度数据信号反馈控制回路；PLC将计算出的导叶开度信号传递给导叶接力器的VCA3电流放大卡中，VCA3电流放大卡将接收到的信号转换为4-20mA标准电流信号传递给电液伺服阀来控制导叶接力器开启关闭行程；其中，VCA3电流放大卡为本领域的现有技术，在此不再赘述。

所述PLC控制系统，VCA3电流放大卡，电液伺服阀，主配压阀，导叶，导叶开度传感器，以及数据采集模块依次相连接构成对第一导叶控制回路～第N导叶控制回路中导叶开度数据信号采集传输通道。

所述PLC控制系统，VCA3电流放大卡，电液伺服阀，主配压阀，导叶，导叶开度传感器，数据采集模块，判定模块，计时器依次相连接构成对第一导叶控制回路～第N导叶控制回路中导叶开度数据信号采集、判定、实时显示/报警处理通道。

所述PLC控制系统，VCA3电流放大卡，电液伺服阀，主配压阀，以及位移传感器依次相连接构成控制主配压阀阀芯的位置信号反馈控制回路。

本实用新型的有益效果是：位移传感器能及时将主配压阀的阀芯移动位移信号反馈给VCA3电流放大卡，通过调整电液伺服阀以达到对主配压阀阀芯的调控，进而实现对导叶状态的预判定，能够对导叶控制回路中的重要数据参数进行采集、传输、存储及处理，在友好的人机显示器上对导叶状态进行实时显示及历史查询，监测导叶不同步故障的发展趋势，提前进行导叶不同步预判、报警，并对导叶不同步故障进行记录。

附图说明

图1 为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中的第一导叶控制回路～第N导叶控制回路的结构框图。

其中，附图标记为：1、信息处理单元；1-1、数据采集模块；1-2、判定模块；1-3、计时器；1-4、PLC控制系统；1-5、报警器；2、第一导叶控制回路～第N导叶控制回路；2-1、VCA3电流放大卡；2-2、电液伺服阀；2-3、主配压阀；2-4、导叶接力器；2-5、导叶；2-6、导叶开度传感器；2-7、位移传感器；3、发射/接收控制器；4、显示器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案、方案的技术特点以及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

参见图1和图2，本实用新型是：一种单导叶控制调速器的导叶状态监测及控制系统，其中，包括信息处理单元1，第一导叶控制回路～第N导叶控制回路2，发射/接收控制电路3和显示器4；

信息处理单元1包括依次相连接的数据采集模块1-1，判定模块1-2，计时器1-3，PLC控制系统1-4和报警器1-5；

第一导叶控制回路～第N导叶控制回路2包括与PLC控制系统1-4的控制端连接VCA3电流放大卡2-1，连接在VCA3电流放大卡2-1输出端的电液伺服阀2-2，与电液伺服阀2-2的驱动端相连接的主配压阀2-3，连接在主配压阀2-3驱动端的导叶接力器2-4，设置在导叶接力器2-4一端部的导叶轴上的导叶2-5，设置在导叶接力器2-4上的导叶开度传感器2-6，导叶开度传感器2-6其中一输出端连接VCA3电流放大卡2-1输入端，其另一输出端连接数据采集模块1-1的输入端；

第一导叶控制回路～第N导叶控制回路2还包括输入端连接主配压阀2-3阀芯驱动端的位移传感器2-7，位移传感器2-7的输出端连接VCA3电流放大卡2-1的输入端。

其中，导叶轴设置在水轮机的导叶控制调速器的底环上，为本领域的现有技术，在此不再赘述。

第一导叶控制回路～第N导叶控制回路2，信息处理单元1，发射/接收控制电路3和显示器4依次连接构成对第一导叶控制回路～第N导叶控制回路中导叶开度数据信号的发射/接收控制回路。

PLC控制系统1-4，VCA3电流放大卡2-1，电液伺服阀2-2，主配压阀2-3，导叶2-5，以及导叶开度传感器2-6依次相连接构成对第一导叶控制回路～第N导叶控制回路中导叶开度数据信号反馈控制回路。

PLC控制系统1-4，VCA3电流放大卡2-1，电液伺服阀2-2，主配压阀2-3，导叶2-5，导叶开度传感器2-6，以及数据采集模块1-1依次相连接构成对第一导叶控制回路～第N导叶控制回路中导叶开度数据信号采集传输通道。

PLC控制系统1-4，VCA3电流放大卡2-1，电液伺服阀2-2，主配压阀2-3，导叶2-5，导叶开度传感器2-6，数据采集模块1-1，判定模块1-2，计时器1-3依次相连接构成对第一导叶控制回路～第N导叶控制回路中导叶开度数据信号采集、判定、实时显示/报警处理通道。

PLC控制系统1-4，VCA3电流放大卡2-1，电液伺服阀2-2，主配压阀2-3，以及位移传感器2-7依次相连接构成控制主配压阀阀芯的位置信号反馈控制回路。

本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型。