专利名称：水电机组保护系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水电机组保护系统，主要用于水电站机组的保护。
背景技术：
水电机组调速器均设有紧急停机电磁阀，用于机组、有关设备或电站出现紧急事 故时不经过调速器控制器，直接通过调速器主配压阀液压回路操作主配压阀向关闭方向运 动，从而关闭机组导叶，以达到紧急停机目的。我国自行设计的调速器紧急停机电磁阀动作 原理通常采用“带电动作”规则，正常运行时紧急停机电磁阀不通电，只有当发生紧急事故 时，才给紧急停机电磁阀通电接通控制主配压阀的排油回路，通过主配压阀作用于导叶接 力器关闭导叶。存在的安全隐患为若紧急停机电磁阀电源故障，将无法即时接通液压回路 关闭导叶停机，延迟事故处理时间或导致水电机组转速上升，事故进一步扩大。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对上述存在的问题提供一种结构简单、安全 性好的水电机组保护系统，以达到即时对紧急事故作出反应，有效保护水电机组，防止事故 进一步扩大的目的。本实用新型所采用的技术方案是水电机组保护系统，具有电磁阀YV1，以及用于 给电磁阀YVl供电的电磁阀电源，所述电磁阀YVl的执行元件接口与主配压阀控制油路连 通，其特征在于所述电磁阀电源采用冗余设计，并单独供电。所述电磁阀电源采用一路220V交流电源和一路220V直流电源，分别经过相应的 电源转换模块变换后并联供电。所述电磁阀电源的供电电压为AC220V、DC220V、DCl IOV或DC24V。所述电磁阀YVl为失电动作形式。所述电磁阀YVl为带电动作形式，同时电磁阀YVl的油路并联有串接的电磁阀YV2 和电磁阀YV3，其中电磁阀YV2与电磁阀YVl电路并联，均由电磁阀电源供电，电磁阀YV3与 调速器控制器共用同一电源。所述电磁阀YVl的进油口与电磁阀YV2的执行元件接口连通，电磁阀YV2的排油 口与电磁阀YV3的执行元件接口连通，电磁阀YV3和电磁阀YVl的排油口均连通至外部排 油管道，电磁阀YV3和电磁阀YV2的进油口均连通至外部供油管道。本实用新型的有益效果是1、电磁阀电源采用冗余设计，并单独供电，大大提高了 保护系统的安全性；2、电磁阀YVl采用失电动作形式，紧急停机及电源故障时，均可实现即 时停机，相对于现有技术中的带电动作形式，解决了因紧急停机时电磁阀电源故障导致无 法停机的问题；3、在一般调速器已有的紧急停机控制油路中，增加两个串联的电磁阀YV2 和YV3，并与原紧急停机电磁阀YVl油路并联，单个电源或单个电磁阀故障不会影响整个机 组的正常运行，在保证机组效益的同时，能够即时对紧急事故作出反应，有效保护了水电机 组，防止了事故的进一步扩大。
图1是实施例1的控制框图。图2是实施例1的液压系统图。图3是实施例2的控制框图。图4是实施例2的液压系统图。
具体实施方式
实施例1 如图1所示，本实施例包括电磁阀YV1，以及用于给电磁阀YVl供电的电 磁阀电源1，其输出电压可根据实际情况选择采用AC220V、DC220V、DC110V和DC24V，本方案 以DC24V为例进行说明；所述电磁阀YVl的执行元件接口与主配压阀控制油路连通，本例中 电磁阀YVl采用失电动作形式(通过串联一常闭触点开关Kl实现)。为保障电源的可靠性，DC24V电磁阀电源1单独设计，不与调速器控制器采用同一 电源，并且采用冗余设计，即一路交流控制电源(通常为AC220V，来自电站交流电源系统) 和一路直流控制电源(通常为DC220V，来自电站直流电源系统)分别经过两个电源转换模 块1-1 (AC220V转DC24V和DC220V转DC24V)变换后并联供电。如图2所示，正常运行时，常闭触点开关Kl接通，电磁阀YVl的控制线圈处于通电 状态，电磁阀YVl进油口与执行元件接口连通，排油口封闭；当机组故障需要紧急停机时， 控制系统发出动作命令，控制接点返回使常闭触点开关Kl断开，电磁阀YVl的控制线圈断 电，电磁阀YVl进油口封闭，排油口与执行元件接口连通，排油回路接通，通过主配压阀作 用于导叶接力器关闭导叶停机。另外，在任何情况下，电磁阀电源1失电时，电磁阀YVl的控制线圈失电，从而接通 液压排油回路，通过主配压阀作用于导叶接力器关闭导叶。实施例2 如图3、图4所示，本实施例在一般调速器已有的紧急停机控制油路中， 增加两个串联的电磁阀YV2和电磁阀YV3，并与原紧急停机电磁阀YVl (既可以为单线圈电 磁阀也可以为双线圈电磁阀)油路并联，即电磁阀YVl的进油口与电磁阀YV2的执行元件 接口连通，电磁阀YV2的排油口与电磁阀YV3的执行元件接口连通，电磁阀YV3和电磁阀 YVl的排油口均连通至外部排油管道，电磁阀YV3和电磁阀YV2的进油口均连通至外部供油 管道。其中电磁阀YVl采用带电动作形式(通过串联一常开触点开关ΚΓ实现)，其执行元 件接口与主配压阀控制油路连通，电磁阀YV2和电磁阀YV3采用失电动作形式(分别通过 串联常闭触点开关K2和常闭触点开关K3实现)；上述三个电磁阀的供电电源输出电压可 根据实际情况选择采用AC220V、DC220V、DC110V和DC24V，本方案以DC24V为例进行说明。为保障电源的可靠性，电磁阀YVl和电磁阀YV2所需的DC24V电磁阀电源1单独 设计，不与调速器控制器采用同一电源，本例中，电磁阀YVl和电磁阀YV2电路并联后与电 磁阀电源1正负极连接；所述电磁阀电源1采用冗余设计，即一路交流控制电源(通常为 AC220V)和一路直流控制电源(通常为DC220V)分别经过两个电源转换模块1_1 (AC220V 转DC24V和DC220V转DC24V)变换后并联供电。电磁阀YV3与调速器控制器采用同一电源 (本例中，电磁阀YV3供电电压也是DC24V)。正常运行时，常开触点开关ΚΓ断开，电磁阀YVl的控制线圈处于断电状态，电磁
4阀YVl进油口与执行元件接口连通，排油口封闭；常闭触点开关K2和常闭触点开关K3接 通，电磁阀YV2、电磁阀YV3的控制线圈处于通电状态，电磁阀YV2、电磁阀YV3的进油口与 执行元件接口连通，排油口封闭。当机组故障需要紧急停机时，若电磁阀YVl控制回路的 电磁阀电源1正常，控制系统发出电磁阀YVl动作命令，使常开触点开关ΚΓ闭合，电磁阀 YVl的控制线圈通电，电磁阀YVl进油口封闭，排油口与执行元件接口连通，排油回路接通， 通过主配压阀作用于导叶接力器关闭导叶停机。此时，控制系统不作用于电磁阀YV2和电 磁阀YV3的控制回路。若电磁阀YVl控制回路的电磁阀电源1故障或电磁阀YVl故障，控 制系统发出电磁阀YV2、电磁阀YV3动作命令，使常闭触点开关K2和常闭触点开关K3断开， 两个电磁阀(YV2、YV3)的控制线圈断电，电磁阀YV2和电磁阀YV3的进油口封闭，排油口与 执行元件接口连通，排油回路接通，通过主配压阀作用于导叶接力器关闭导叶停机。在任何情况下，电磁阀YV2和电磁阀YV3中某个电源失电时，仅接通该电磁阀液压 排油回路，另一个电磁阀由于控制线圈通电，仍处于阻断液压排油回路状态，从而无法接通 整个液压排油回路，不影响机组的运行。当电磁阀YV2和电磁阀YV3的两个电源同时失电 时，两个电磁阀控制线圈均失电，从而接通整个液压排油回路，通过主配压阀作用于导叶接 力器关闭导叶。本发明方案中，实施例1紧急停机电磁阀回路设计简单，易于实现，但电磁阀故障 将影响机组的正常运行，因此对电磁阀的可靠性要求高。实施例2紧急停机电磁阀回路设 计较复杂，采用了带电动作规则和失电动作规则的冗余设计，单个电磁阀故障不会影响机 组的安全运行，但投资较实施例1有所增加。在实际应用中，可结合工程的实际情况选择采 用实施例1或者实施例2。
权利要求1.一种水电机组保护系统，具有电磁阀YV1，以及用于给电磁阀YV1供电的电磁阀电源 (1)，所述电磁阀YV1的执行元件接口与主配压阀控制油路连通，其特征在于所述电磁阀 电源(1)采用冗余设计，并单独供电。
2.根据权利要求1所述的水电机组保护系统，其特征在于所述电磁阀电源(1)采用 一路220V交流电源和一路220V直流电源，分别经过相应的电源转换模块(1-1)变换后并 联供电。
3.根据权利要求1或2所述的水电机组保护系统，其特征在于所述电磁阀电源(1)的 供电电压为 AC220V、DC220V、DC110V 或 DC24V。
4.根据权利要求1或2所述的水电机组保护系统，其特征在于所述电磁阀YV1为失 电动作形式。
5.根据权利要求1或2所述的水电机组保护系统，其特征在于所述电磁阀YV1为带电 动作形式，同时电磁阀YV1的油路并联有串接的电磁阀YV2和电磁阀YV3，其中电磁阀YV2 与电磁阀YV1电路并联，均由电磁阀电源(1)供电，电磁阀YV3与调速器控制器共用同一电 源。
6.根据权利要求5所述的水电机组保护系统，其特征在于所述电磁阀YV1的进油口 与电磁阀YV2的执行元件接口连通，电磁阀YV2的排油口与电磁阀YV3的执行元件接口连 通，电磁阀YV3和电磁阀YV1的排油口均连通至外部排油管道，电磁阀YV3和电磁阀YV2的 进油口均连通至外部供油管道。
专利摘要本实用新型涉及一种水电机组保护系统。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、安全性好的水电机组保护系统，以达到即时对紧急事故作出反应，有效保护水电机组，防止事故进一步扩大的目的。解决该问题的技术方案是水电机组保护系统，具有电磁阀YV1，以及用于给电磁阀YV1供电的电磁阀电源，所述电磁阀YV1的执行元件接口与主配压阀控制油路连通，其特征在于所述电磁阀电源采用冗余设计，并单独供电。本实用新型主要适用于水电站机组的保护。
文档编号F03B15/00GK201786547SQ201020540948
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者吴胜华, 陆星, 陈顺义, 黄慧民, 黄锐 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院