防止发电机组进水球阀工作密封自动退出的控制机构及其使用方法与流程

本发明涉及一种防止发电机组进水球阀工作密封自动退出的控制机构及其使用方法。

背景技术：

运用在水轮发电机组上的球阀上设置有工作密封和检修密封两个部件，工作密封指的是球阀本体下游侧密封，检修密封指的是球阀本体上游侧密封，这两个密封分别具有两个腔体，称为投入腔和退出腔。在工作密封投入时，投入腔通压力水，退出腔通排水管泄压，操作密封动作投入；在工作密封退出时，投入腔通排水管泄压，退出腔通压力水，操作密封动作退出。而检修密封的原理与工作密封的原理相同。

水轮发电机组在停机稳态时，会发现设置在水流通道上的球阀工作密封退出，但是查看事件记录，并没有发出球阀开启命令，安装在水流通道上的工作旁通阀也全关位置，而球阀控制机构上的工作密封锁闭阀确实又处在退出位置，工作密封处可听到很大的漏水声，进一步检查发现球阀工作密封锁闭阀投入腔的压力表显示为0。为此需要一种防止发电机组进水球阀工作密封自动退出的控制机构。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种防止发电机组进水球阀工作密封自动退出的控制机构及其使用方法，有效保证工作密封不再自动退出，确保发电机组及进水球阀系统安全可靠运行。

本发明的技术方案在于：一种防止发电机组进水球阀工作密封自动退出的控制机构，包括分别与压力截止阀相连接的主操作阀和检修密封锁闭阀，所述主操作阀分别与接力器装置及关阀相连接，所述关阀依次经事故关阀、机械信号过速阀与开阀相连接，所述开阀经工作密封锁闭阀与检修密封锁闭阀相连接，位于工作密封锁闭阀与检修密封锁闭阀之间并联有与旁通针阀相连接的平压控制阀，所述旁通针阀设置于一端连接在进水球阀下游且另一端连接在进水球阀上游的旁通管路上，旁通管路上靠近进水球阀上游一侧还设置有检修针阀，所述检修针阀与并联在工作密封锁闭阀与检修密封锁闭阀之间的用于控制旁通针阀和检修针阀的开启控制阀相连接，所述进水球阀的检修密封连接有用于控制工作密封锁闭阀的工作密封控制阀，进水球阀的工作密封连接有用于控制检修密封锁闭阀的检修密封控制阀，所述工作密封控制阀和检修密封控制阀分别与由接力器装置控制的工作检修密封锁闭阀相连接；所述工作检修密封锁闭阀、工作密封控制阀及检修密封控制阀分别经管路与排水管相连接，工作检修密封锁闭阀还设置有与检修针阀相连接的管路。

进一步地，所述压力截止阀的一端与油压装置压力油箱相连接，且压力截止阀的另一端经滤油器分别与主操作阀及检修密封锁闭阀相连接。

进一步地，所述主操作阀、关阀、事故关阀及机械信号过速阀分别与压力装置回油箱相连接，所述机械信号过速阀的开启腔与机械过速装置压力油箱相连接。

进一步地，所述工作检修密封锁闭阀经滤水器与一沉沙罐的上部相连接，所述沉沙罐的下部设置有与进水球阀的上游相连接的进水管路，

进一步地，所述沉沙罐的下部还设置有经常闭阀与排水管相连接的管路。

进一步地，所述进水球阀上还设置有差压继电器，所述差压继电器的一端经管路与进水球阀的上游相连接，差压继电器的另一端经管路经进水球阀的下游相连接。

进一步地，所述主操作阀的关闭腔经管路与压力截止阀相连接，主操作发的开启腔经管路与关阀相连接。

上述防止发电机组进水球阀工作密封自动退出的控制机构的使用方法，包括以下步骤：

（一）进水球阀开启控制：

1）向进水球阀发出开启指令后，开启压力截止阀，使油压装置压力油箱内的压力油源与液压系统连通，并通过平压控制阀得电励磁走交叉工位打开旁通针阀；

2）通过旁通管路对进水球阀的上、下游进行平压，当进水球阀上、下游平压后，驱使工作密封控制阀退出侧得电励磁走交叉工位，使进水球阀工作密封的退出腔接压力水，工作密封的投入腔接通排水管；由于密封操作水取自进水球阀上游，来自进水球阀上游的密封操作水经工作检修密封锁闭阀的平行工位后进水球阀退出工作密封；

3）通过接力器装置开启腔的油压对工作检修密封锁闭阀进行锁闭；

4）当工作密封锁闭阀退出锁闭工位后，使开阀得电励磁走交叉工位，来自液压系统的压力油经检修密封闭锁阀的开启工位、工作密封闭锁阀的开启工位、机械过速信号阀的平行工位、事故关阀的平行工位、关阀的平行工位到达主操作阀的开启腔，此时主操作阀的开启腔及关闭腔均通压力油，由于开启腔作用面积大，使主操作阀的阀芯被推动左移走平行工位，接力器装置的开启腔通压力油、关闭腔通回油箱，从而开启进水球阀；

5）通过接力器装置的开启腔通压力油后使工作检修密封锁闭阀走交叉工位完成锁闭工作，使进水球阀工作密封的投入腔及退出腔、检修密封的投入腔及退出腔均通排水管泄压；

6）当进水球阀全开后，使平压控制失电走平行工位关闭旁通针阀，当旁通针阀全关后，至此进水球阀开启流程执行完毕；

（二）进水球阀关闭控制：

1）发出球阀关闭令后，使平压控制阀得电励磁走交叉工位打开旁通针阀；

2）在旁通针阀全开后，使关阀得电励磁走交叉工位，主操作阀的开启腔接通回油箱，由于主操作阀的关闭腔一直通压力油，此时主操作阀走交叉工位，接力器装置的开启腔通排油、关闭腔通压力油关闭进水球阀，

3）当进水球阀全关后，通过工作密封控制阀投入侧得电励磁走平行工位使进水球阀投入工作密封；

4）当进水球阀的工作密封投入后，使平压控制阀失电走平行工位关闭旁通针阀；

5）当旁通针阀全关后，关闭压力截止阀，使油压装置压力油箱内的压力油源与液压系统截断，至此进水球阀关闭流程执行完毕。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：不仅结构紧凑，而且有效保证工作密封不再自动退出，确保发电机组及进水球阀系统安全可靠运行。进水球阀在全关时能及时有效地排除渗漏油，从而不会再出现进水球阀工作密封自动退出现象。同时进水球阀控制系统简化了，并且进水球阀开启关闭时间缩短，机组工况转换时间缩短，可使机组更加快速响应电网需求，保证电网安全稳定运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

参考图1

一种防止发电机组进水球阀工作密封自动退出的控制机构，包括分别与压力截止阀SV09相连接的主操作阀HV01和检修密封锁闭阀HV05，所述主操作阀分别与接力器装置1及关阀SV03相连接，所述接力器装置由两个接力器组成，所述关阀依次经事故关阀SV01、机械信号过速阀HV02与开阀SV02相连接，所述开阀经工作密封锁闭阀HV04与检修密封锁闭阀HV05相连接，位于工作密封锁闭阀与检修密封锁闭阀之间并联有与旁通针阀2相连接的平压控制阀SV05，所述旁通针阀设置于一端连接在进水球阀下游且另一端连接在进水球阀上游的旁通管路10上，旁通管路上靠近进水球阀上游一侧还设置有检修针阀3，所述检修针阀与并联在工作密封锁闭阀与检修密封锁闭阀之间的用于控制旁通针阀和检修针阀的开启控制阀SV08相连接，所述进水球阀的检修密封连接有用于控制工作密封锁闭阀的工作密封控制阀SV04，进水球阀的工作密封连接有用于控制检修密封锁闭阀的检修密封控制阀V503，所述工作密封控制阀和检修密封控制阀分别与由接力器装置控制的工作检修密封锁闭阀HV07相连接，接力器装置经闭锁管路11与工作检修密封锁闭阀HV07的开启腔相连接；所述工作检修密封锁闭阀、工作密封控制阀及检修密封控制阀分别经管路与排水管相连接，工作检修密封锁闭阀还设置有与检修针阀相连接的管路。所述工作检修密封锁闭阀为开启端经管路与接力器装置的开启腔相连接的二位四通换向阀。

本实施例中，所述主操作阀、关阀、事故关阀、机械信号过速阀、开阀及平压控制阀分别为二位四通换向阀。所述工作密封锁闭阀、检修密封锁闭阀为二位二通电磁阀，所述压力截止阀为二位二通换向阀，所述检修密封控制阀为二位四通手动换向阀，所述工作密封控制阀为二位四通双电换向阀，所述开启控制阀为二位四通双电换向阀且开启控制阀平行工位的回油口通回油箱，开启控制阀平行工位的进油口经管路与检修针阀的开启腔相连接。机械过速信号阀为先导阀。

本实施例中，所述压力截止阀的一端与油压装置压力油箱7相连接，并由油压装置压力油箱驱动，压力截止阀的另一端经滤油器4分别与主操作阀及检修密封锁闭阀相连接。所述主操作阀的进油口与经滤油器4与压力截止阀相连接，主操作阀的回油口与油压装置回油箱5相连接，主操作阀的A口经常开阀V6与接力器装置的开启腔相连接，主操作阀的B口经常开阀V7与接力器装置的关闭腔相连接，主操作阀的开启腔经管路与关阀相连接，主操作阀的开启腔还经设置有调节阀的管路与其A口相连接，具有调节阀的管路上经常开阀V5与压力表P102相连接，具有调节阀的管路上与关阀相连接。主操作阀的关闭腔经管路与进油口相连接。

本实施例中，所述滤油器的进油端和出油端对应设置有常开阀V1和V2，滤油器的出油端上还经常开阀V3连接有压力表P101。

本实施例中，所述主操作阀、关阀、事故关阀及机械信号过速阀分别与压力装置回油箱5相连接，所述机械信号过速阀的开启腔与机械过速装置压力油箱相连接，以便驱动机械信号过速阀。所述平压控制阀平压工位的出油口与回油相连接。

本实施例中，所述工作密封控制阀平行工位的出水口及工作检修密封锁闭阀平行工位的回水口分别经管路与排水管8相连接，所述检修密封控制阀的交叉工位B口经管路与排水管相连接，检修密封控制阀的交叉工位A口经常开阀V4与工作检修密封锁闭阀平行工位的出水口相连接。

本实施例中，所述工作检修密封锁闭阀平行工位的进水口经设置有常开阀V8的管路与滤水器12相连接，所述滤水器经常开阀V23与沉沙罐13的上部相连接，所述沉沙罐的下部设置有经常开阀V9与进水球阀的上游相连接的进水管路，沉沙罐的下部还设置有具有常闭阀V32并与排水管相连接的管路。

本实施例中，所述进水球阀的检修密封下侧还设置有经常闭阀V24、V25和V26与排水管相连接的管路，进水球阀的工作密封下侧还设置有经常闭阀V27、V28、V29与排水管相连接的管路。

本实施例中，所述进水球阀上还设置有差压继电器9，所述差压继电器的一端经具有常开阀V10的管路与进水球阀的上游相连接，且该一端上还设置有常开阀V13，所述常开阀V13与压力表P1501相连接；差压继电器的另一端经具有常开阀V11的管路经进水球阀的下游相连接，且该另一端上还设置常开阀V18，所述常开阀V18与压力表P1502相连接。

本实施例中，所述主操作阀的关闭腔经管路、滤油器与压力截止阀相连接，主操作发的开启腔经管路与关阀相连接。

本实施例中，所述工作检修密封锁闭阀与检修针阀相连接的管路设置于常开阀V8与滤水器之间的管路上，且工作检修密封锁闭阀与检修针阀相连接的管路上设置有常开阀V22，所述检修针阀的关闭腔经油管路与开启控制阀平行工位的出油口相连接。

本实施例中，所述进水球阀检修密封的投入腔连通经常开阀V19与检修密封控制阀相连接，检修密封的推出腔经常开阀V20与检修密封控制阀相连接，进水球阀工作密封的投入腔经常开阀V12与工作密封控制阀相连接，工作密封的退出腔经常开阀V21与工作密封控制阀相连接（如图1中所示）。

接力器装置的活塞少量漏油是允许的且无法避免，因此就必须采取有效措施将接力器装置关闭腔内的压力油经活塞渗漏至开启腔的油及时排除，避免长时间积累后油压升高使工作检修密封闭锁阀HV07阀芯左移，从而避免切断密封操作水，保证密封长时间可靠投入。

考虑到球阀设置有压力截止阀SV09，其在机组停机稳态时关闭，截断油路防止球阀误动，即当球阀全关时接力器装置开启腔直接通集油槽排油，保证渗漏油及时排出。

上述防止发电机组进水球阀工作密封自动退出的控制机构的使用方法，包括以下步骤：

（一）进水球阀开启控制：

1）当监控系统发出进水球阀开启指令后，开启压力截止阀，压力截止阀SV09右侧得电励磁打开压力截止阀，使油压装置压力油箱内的压力油源与液压系统连通，并通过平压控制阀SV05得电励磁走交叉工位打开旁通针阀；

2）正常开停机时开启控制阀SV08走平行工位，检修针阀和旁通针阀均在全开位置，只有在检修时检修针阀才关闭，此时通过旁通管路对进水球阀的上、下游进行平压，当进水球阀上、下游平压后，通过驱使工作密封控制阀SV04退出侧（右侧）得电励磁走交叉工位，使进水球阀工作密封的退出腔接压力水，工作密封的投入腔接通排水管；由于提供压力水的密封操作水取自进水球阀的上游，来自进水球阀上游的密封操作水经工作检修密封锁闭阀HV07的平行工位后进水球阀退出工作密封；

3）正常开停机过程中，检修密封控制阀V503走交叉工位，进水球的检修密封处于退出位置，工作检修密封锁闭阀HV07经接力器装置开启腔油压进行锁闭，通过接力器装置开启腔的油压对工作检修密封锁闭阀HV07进行锁闭，防止球阀开启后密封误操作；

4）当工作密封锁闭阀HV04退出锁闭工位后，使开阀SV02得电励磁走交叉工位，来自液压系统的压力油经检修密封闭锁阀HV05的开启工位（左侧阀芯）、工作密封闭锁阀HV04的开启工位（左侧阀芯）、机械过速信号阀HV02的平行工位（左侧阀芯）、事故关阀SV01的平行工位（左侧阀芯）、关阀SV03的平行工位（右侧阀芯）到达主操作阀HV01的开启腔，此时主操作阀HV01的开启腔及关闭腔均通压力油，由于开启腔作用面积大，使主操作阀HV01的阀芯被推动左移走平行工位，接力器装置的开启腔通压力油、关闭腔通回油箱，从而开启进水球阀；

5）通过接力器装置的开启腔通压力油后经闭锁管路11使工作检修密封锁闭阀HV07走交叉工位完成锁闭工作，使进水球阀工作密封的投入腔及退出腔、检修密封的投入腔及退出腔均通排水泄压，防止密封误操作；

6）当进水球阀全开后，使平压控制SV05失电走平行工位关闭旁通针阀，当旁通针阀全关后，至此进水球阀开启流程执行完毕；

（二）进水球阀关闭控制：

1）当监控系统发出球阀关闭令后，使平压控制阀SV05得电励磁走交叉工位打开旁通针阀；

2）在旁通针阀全开后，使关阀SV03得电励磁走交叉工位，主操作阀HV01的开启腔接通回油箱，由于主操作阀HV01的关闭腔一直通压力油，此时主操作阀HV01的阀芯右移走交叉工位，接力器装置的开启腔通排油、关闭腔通压力油关闭进水球阀，

3）当进水球阀全关后，通过工作密封控制阀SV04投入侧得电励磁走平行工位使进水球阀投入工作密封；

4）当进水球阀的工作密封投入后，使平压控制阀SV05失电走平行工位关闭旁通针阀；

5）当旁通针阀全关后，使压力截止阀SV09左侧得电励磁，关闭压力截止阀，使油压装置压力油箱内的压力油源与液压系统截断，至此进水球阀关闭流程执行完毕。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的控制机构并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。