一种进水阀以及进水阀控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种进水阀以及进水阀控制系统，所述的进水阀控制系统包括：进水阀、与所述进水阀相连接的电缆、设置在所述电缆上的第一继电器以及DI板卡、与所述DI板卡相连接的可编程逻辑控制器PLC、与所述的PLC相连接的第二继电器、分别与所述第二继电器以及进水阀相连接的控水油回路、分别与所述控制油回路以及进水阀相连接的控制水回路。可以避免现有技术中由于振动或者传感器寿命、继电器寿命、DI板卡寿命等原因导致传感器故障、继电器故障、DI板卡故障。
【专利说明】一种进水阀以及进水阀控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型关于电力系统【技术领域】，特别是关于电力系统中的进水阀控制【技术领域】，具体的讲是一种进水阀以及进水阀控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，抽水蓄能电站机组发电时，水流经引水管路从上水库流经进水阀，冲击水泵水轮机转动，水流继续经尾水管路流向下水库，完成发电过程；机组抽水时水流流动方向与发电时相反。抽水蓄能电站的进水阀安装在引水管路与水泵水轮机组之间，作为水泵工况起动、机组调相、机组正常停机和事故停机截断水流的设备。具体现场设备布置示意图如图1所示，其中I为上水库，2为引水管路，3、4为进水阀，5、6为水泵水轮机组,7为尾水管路，8为下水库。现有技术中的进水阀控制系统一般还设置有电缆、继电器、DI板卡、可编程逻辑控制器PLC、控制油回路、控制水回路等。
[0003]图1中的进水阀作为水泵工况起动、机组调相、机组正常停机和事故停机截断水流的设备。工作密封是进水阀截断水流的主要工作部件之一，位于在进水阀下游侧，正常工作时仅工作密封投入使用，起到截断水流的作用。工作密封本体包括动密封环和固定密封环，固定密封环通过螺钉固定在进水阀阀体上。
[0004]在国内抽水蓄能电站安装调试和运行期间，由于振动或者传感器寿命、继电器寿命、数字量输入DI板卡寿命等原因导致传感器故障、继电器故障、DI板卡故障，出现了过多次进水阀开启或者关闭的过程中工作密封动密封环与固定在进水阀阀体上的固定密封环刮擦导致工作密封破坏的情况，导致电站不得不停机检修对工作密封进行更换，造成了一定的直接和间接经济损失，主要有安装更换密封直接经济损失(工作密封价值几十万、安装单位的费用几十万)和机组停机不能发电的间接经济损失(工期约15天，因停机不能发电造成的间接发电损失上百万)，抽水蓄能电站大部分为一管多机，有时为了安全更换工作，同一引水系统的其它机组需要陪停，更是增大了电站的间接经济损失。
实用新型内容
[0005]为了解决现有技术中的进水阀开启或者关闭的过程中工作密封动密封环与固定在进水阀阀体上的固定密封环刮擦导致工作密封破坏的技术问题，本实用新型提供了一种进水阀以及进水阀控制系统，通过在进水阀中设置至少两套指示进水阀阀体全关位置的传感器，可以避免现有技术中由于振动或者传感器寿命、继电器寿命、DI板卡寿命等原因导致传感器故障、继电器故障、DI板卡故障，进而避免了进水阀开启或者关闭的过程中工作密封动密封环与固定在进水阀阀体上的固定密封环刮擦导致工作密封破坏的情况，避免了电站不得不停机检修对工作密封进行更换，减少了一定的直接和间接经济损失。
[0006]本实用新型的目的之一是，提供一种进水阀，所述的进水阀包括进水阀本体，还包括至少两个与所述进水阀本体相连接的进水阀全关位置传感器。
[0007]优选的，所述的进水阀本体包括:通过进水阀接力器的伸出或缩回而开启或关闭的进水阀阀体；设置在进水阀外壳中的检修密封动密封环；设置在所述进水阀外壳上的进水阀全开位置传感器；固定在所述进水阀阀体上的工作密封固定密封环；设置在所述进水阀外壳中的工作密封动密封环；固定在所述进水阀外壳上的工作密封投入位置传感器以及工作密封退出位置传感器。
[0008]优选的，所述的进水阀全开位置传感器为I个。
[0009]优选的，所述的工作密封退出位置传感器为I个或3个或4个。
[0010]优选的，所述的工作密封投入位置传感器为I个或3个或4个。
[0011]本实用新型的目的之一是，提供一种进水阀控制系统，所述的进水阀控制系统包括:进水阀、与所述进水阀相连接的电缆、设置在所述电缆上的第一继电器以及DI板卡、与所述DI板卡相连接的可编程逻辑控制器PLC、与所述的PLC相连接的第二继电器、分别与所述第二继电器以及进水阀相连接的控水油回路、分别与所述控制油回路以及进水阀相连接的控制水回路。
[0012]优选的，所述的进水阀包括进水阀本体，还包括至少两个与所述进水阀本体相连接的进水阀全关位置传感器。
[0013]优选的，所述的进水阀本体包括通过进水阀接力器的伸出或缩回而开启或关闭的进水阀阀体；设置在进水阀外壳中的检修密封动密封环；设置在所述进水阀外壳上的进水阀全开位置传感器；固定在所述进水阀阀体上的工作密封固定密封环；设置在所述进水阀外壳中的工作密封动密封环；固定在所述进水阀外壳上的工作密封投入位置传感器以及工作密封退出位置传感器。
[0014]本实用新型的有益效果在于，提供了一种进水阀以及进水阀控制系统，通过在进水阀中设置至少两套指示进水阀阀体全关位置的传感器，可以避免现有技术中由于振动或者传感器寿命、继电器寿命、DI板卡寿命等原因导致传感器故障、继电器故障、DI板卡故障，进而避免了进水阀开启或者关闭的过程中工作密封动密封环与固定在进水阀阀体上的固定密封环刮擦导致工作密封破坏的情况，避免了电站不得不停机检修对工作密封进行更换，减少了一定的直接和间接经济损失。
[0015]为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为现有技术中的抽水蓄能电站的具体现场设备布置示意图；
[0018]图2为本实用新型提供的一种进水阀控制系统的结构示意简图；
[0019]图3为本实用新型提供的一种进水阀处于全关状态的结构示意图；
[0020]图4为本实用新型提供的一种进水阀处于全开状态的结构示意图；
[0021]图5为本实用新型提供的一种进水阀的工作密封位置传感器安装示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]本实用新型主要针对的是进水阀的问题，包括进水阀传感器的配置、电气控制柜的继电器配置(或DI卡件通道配置)的问题，以避免工作密封破坏情况。
[0024]图2为本实用新型提供的一种进水阀控制系统的结构示意简图，由图2可知，所述的进水阀控制系统具体包括进水阀200、与所述进水阀相连接的电缆、设置在所述电缆上的第一继电器300以及数字量输入DI板卡400、与所述DI板卡相连接的可编程逻辑控制器PLC500、与所述的PLC相连接的第二继电器600、分别与所述第二继电器以及进水阀相连接的控制油回路700、控制水回路800。
[0025]其中，所述的可编程逻辑控制器PLC、控制油回路700、控制水回路800为现有进水阀控制系统中的控制器、控制油回路700、控制水回路800，本实用新型无需对此作出改进。PLC可通过如三菱FX系列、Q系统、西门子6ES5系列、欧姆龙CPMlA系列以及贝加莱PCC系列等来实现。
[0026]图3为本实用新型提供的一种进水阀处于全关状态的结构示意图，图4为本实用新型提供的一种进水阀处于全开状态的结构示意图，由图3、图4可知，所述的进水阀200包括进水阀本体以及至少两个与所述进水阀本体相连接的进水阀全关位置传感器4、4-1。
[0027]由图3、图4可知，所述的进水阀本体包括通过进水阀接力器的伸出或缩回而开启或关闭的进水阀阀体；设置在进水阀外壳中的检修密封动密封环；设置在所述进水阀外壳上的进水阀全开位置传感器；固定在所述进水阀阀体上的工作密封固定密封环；设置在所述进水阀外壳中的工作密封动密封环；固定在所述进水阀外壳上的工作密封投入位置传感器以及工作密封退出位置传感器；
[0028]由图3、图4可知，进水阀是安装在压力钢管I中的，两段压力钢管通过进水阀连接在一起；进水阀体3是可以转动的，可通过进水阀接力器11的伸出或缩回而开启或关闭；检修密封动密封环2是安装在进水阀的外壳17中，外壳通过螺栓与压力钢管连接在一起；进水阀全开位置传感器5安装在进水阀外壳17上，通过电缆输出信号至继电器；工作密封固定密封环6通过螺栓固定在进水阀阀体3上；工作密封动密封环8安装在进水阀的外壳17中，外壳通过螺栓与压力钢管连接在一起；工作密封投入位置传感器7和工作密封退出位置传感器15通过螺栓固定在进水阀外壳17上；检修密封投入腔压力水9和检修密封推出腔压力水10是控制检修密封投入退出的操作介质；接力器开启腔12和接力器关闭腔13内是操作介质油，通过压力油来控制进水阀接力器11伸出或者缩回，从而控制进水阀阀体顺时针开启或者逆时针关闭；工作密封退出腔压力水14和工作密封投入腔压力水16是控制工作密封投入退出的操作介质，控制工作密封水回路的是油回路。
[0029]所述的至少两个进水阀全关位置传感器4、4_1安装在所述进水阀外壳17上，通过电缆输出信号至继电器。
[0030]本实用新型提供的进水阀，只有全开和全关两种状态，无中间状态。
[0031 ] 压力钢管内的水流发电方向从左往右流，抽水方向从右向左流。
[0032]进水阀全关时:依靠工作密封投入挡水。此时进水阀阀体处于关闭状态；接力器处于关闭状态；检修密封处于退出状态；工作密封处于投入状态；设有至少2个进水阀阀体全关位置传感器。
[0033]进水阀全开时水流动，此时:检修密封处于退出状态，工作密封处于退出状态，接力器处于开启状态，进水阀阀体处于开启状态，设有I个进水阀阀体全开位置传感器。
[0034]接力器向上动作进水阀顺时针开启；接力器向下动作进水阀逆时针关闭。
[0035]工作密封动密封环从左往右动作为退出状态，设有3个工作密封退出位置传感器，工作密封退出位置传感器在具体的实施方式中可以有I个、3个或者4个传感器等多种形式；工作密封动密封环从右往左动作为投入状态，设有3个工作密封投入位置传感器，在具体的实施方式中可以有I个、3个或者4个传感器等多种形式。
[0036]检修密封动密封环从左往右动作为投入状态；检修密封动密封环从右往左动作为退出状态。
[0037]图5为本实用新型提供的一种进水阀的工作密封位置传感器安装示意图。其中工作密封位置传感器以安装有投入退出各有3个位置传感器为例，具体安装示意图如图5所示，其中，7-1、7-2、7-3为工作密封投入位置传感器，8为工作密封动密封环，15-1、15-2、15-3为工作密封退出位置传感器。
[0038]综上所述，本实用新型提供了一种进水阀以及进水阀控制系统，通过在进水阀中设置至少两套指示进水阀阀体全关位置的传感器，可以避免现有技术中由于振动或者传感器寿命、继电器寿命、DI板卡寿命等原因导致传感器故障、继电器故障、DI板卡故障，进而避免了进水阀开启或者关闭的过程中工作密封动密封环与固定在进水阀阀体上的固定密封环刮擦导致工作密封破坏的情况，避免了电站不得不停机检修对工作密封进行更换，减少了一定的直接和间接经济损失。
[0039]本实用新型的技术关键点在于:
[0040]1、设置至少2套指示进水阀阀体全关的位置传感器。
[0041]2、设有I个进水阀阀体全开位置传感器。
[0042]3、工作密封退出位置传感器在具体的实施方式中可以有I个、3个或者4个传感器等多种形式。
[0043]4、工作密封投入位置传感器在具体的实施方式中可以有I个、3个或者4个传感器等多种形式。
[0044]本领域技术人员还可以了解到本实用新型实施例列出的各种功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本实用新型实施例保护的范围。
[0045]本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种进水阀，其特征是，所述的进水阀包括进水阀本体和至少两个与所述进水阀本体相连接的进水阀全关位置传感器， 所述的进水阀本体包括:通过进水阀接力器的伸出或缩回而开启或关闭的进水阀阀体；设置在进水阀外壳中的检修密封动密封环；设置在所述进水阀外壳上的进水阀全开位置传感器；固定在所述进水阀阀体上的工作密封固定密封环；设置在所述进水阀外壳中的工作密封动密封环；固定在所述进水阀外壳上的工作密封投入位置传感器以及工作密封退出位置传感器。
2.根据权利要求1所述的进水阀，其特征是，所述的进水阀全开位置传感器为I个。
3.根据权利要求1所述的进水阀，其特征是，所述的工作密封退出位置传感器为I个或3个或4个。
4.根据权利要求1所述的进水阀，其特征是，所述的工作密封投入位置传感器为I个或3个或4个。
5.一种进水阀控制系统，其特征是，所述的进水阀控制系统包括:进水阀、与所述进水阀相连接的电缆、设置在所述电缆上的第一继电器以及数字量输入DI板卡、与所述DI板卡相连接的可编程逻辑控制器PLC、与所述的PLC相连接的第二继电器、分别与所述第二继电器以及进水阀相连接的控水油回路、分别与所述控制油回路以及进水阀相连接的控制水回路， 所述的进水阀包括进水阀本体和至少两个与所述进水阀本体相连接的进水阀全关位置传感器， 所述的进水阀本体包括通过进水阀接力器的伸出或缩回而开启或关闭的进水阀阀体；设置在进水阀外壳中的检修密封动密封环；设置在所述进水阀外壳上的进水阀全开位置传感器；固定在所述进水阀阀体上的工作密封固定密封环；设置在所述进水阀外壳中的工作密封动密封环；固定在所述进水阀外壳上的工作密封投入位置传感器以及工作密封退出位置传感器。
【文档编号】E02B9/06GK203924014SQ201420249632
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】邓磊, 周喜军, 秦俊, 高翔, 吕滔, 马进潮, 周东岳, 周攀 申请人:国家电网公司, 国网新源控股有限公司, 国网新源控股有限公司技术中心