一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法与流程

本发明属于剪断销保护，更具体地说，尤其涉及一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法。

背景技术：

1、剪断销保护装置是由剪断销及其信号器组成，其中剪断销是用来连接导叶传动机构中的连杆与导叶臂的，信号器则用来监视剪断销是否剪断。剪断销信号器用于水轮机导水叶的剪断销断裂时的发信号元件，为剪断销信号装置提供信号报警，采用陶瓷或脆型聚笨已烯材料制成，一般采用常闭型，内阻小于0.2ω，环境温度要求0～45℃、环境湿度不大于80％。使用时一般将所有信号器(水轮发电机设计有几十个导叶，每个导叶均有剪断销)全部串联后将两端送至剪断销信号装置，因此其中只要有一只本身质量不好，如电阻偏大或在任一连接处接触不良，信号断开就会造成误报。由于信号器安装在水车室内，环境潮湿，这样极易使信号器连接处受潮，接触电阻变大，且几十个信号器串联，连接处很多，接触不良概率很大。当以上回路电阻大于剪断销信号装置整定的上限值(一般整定为20ω)时发出报警信号造成误报。鉴于以上原因，目前众多水轮发电机的做法就是剪断销断销只报警，不保护动作跳闸水轮发电机，运行人员确认情况后再停运机组。这样做遗留的隐患导叶剪断销断销后不及时停运水轮发电机会导致事故进一步扩大。

2、现有技术几十个断销信号器串联，导致控制回路连接处很多，设备工作环境不好，任一连接处或信号器有故障就会马上触发断销保护信号，可靠性差，相关人员不愿意投入断销保护，怕导致水轮发电机频繁跳闸。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，包括如下步骤：

4、s1、水轮发电机，是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机；

5、s2、导叶，是水轮发电机组导水机构中最重要的铸锻件之一；

6、s3、剪断销保护，起保护机械结构的作用。

7、优选的，所述s1中，水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出，是水电站生产电能的主要动力设备。

8、优选的，所述s2中，导叶可以控制水流的流量和流速，从而调节水轮机的转速和输出功率；导叶通常由金属或复合材料制成，具有一系列可调节的叶片；这些叶片可以根据需要打开或关闭，以控制水流的流向和流量；当导叶完全打开时，水流可以自由进入水轮机转轮；而当导叶关闭时，水流被完全截断，停止对转轮的冲击。

9、优选的，所述s3中，在正常情况下，导叶在动作过程中，剪断销有足够强度带动导叶转动，但当导叶间有异物卡住时，导叶轴和导叶臂不能动，而连接板在叉头带动下转动，因此对剪断销产生剪力，当该剪力大于正常操作应力的1.5倍时，剪断销剪断，该导叶脱离控制，但其它导叶仍可正常转动，避免事故扩大。

10、优选的，所述s3中，多个双节点信号器串联为两个独立常闭的开关量信号；独立的两个开关量故障信号发给控制系统；plc&dcs接受两路信号，当一路信号来时报警，说明是回路误动，当两路信号同时来时跳闸，确认是断销保护正确动作。

11、优选的，所述s3中的断销保护还包括传感器、实施智能控制系统、强化维护计划、引入可靠性工程与加强培训和意识培养。

12、优选的，所述传感器能够来监测设备的运行状态，包括轴向力、振动、温度等；这些传感器可以实时监测设备的工作状态，以识别任何异常情况；所述实施智能控制系统，能够对设备的运行数据进行实时分析和预测。通过监测历史数据，可以识别设备剪断销的潜在故障模式，并提前采取措施进行维护；所述强化维护计划，制定定期的维护计划，包括设备检查、润滑和清洁，以确保设备的正常运行，将设备剪断销保护系统纳入维护计划，并进行定期检查和测试，以确保其正常工作。

13、优选的，所述引入可靠性工程，使用可靠性工程的方法，对设备进行分析和评估，识别潜在的故障点和脆弱环节，并采取相应的措施来提高设备的可靠性，这可能包括改进设计、选择更可靠的材料等；所述加强培训和意识培养，为设备操作员提供专业培训，使其了解设备的工作原理和操作要点，同时，培养员工对设备剪断销保护的重要性和操作规程的意识，以减少人为失误导致的故障发生。

14、本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，与现有技术相比，

15、本发明通过改进断销信号器内部结构、控制回路接线和控制逻辑处理，极大的提高了断销保护的可靠性。

16、本发明通过采取传感器、实施智能控制系统、强化维护计划、引入可靠性工程与加强培训和意识培养，可以提高水轮发电机等设备剪断销保护的可靠性，降低设备故障和损坏的风险，确保设备的安全和可持续运行。

技术特征：

1.一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，其特征在于：所述s1中，水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出，是水电站生产电能的主要动力设备。

3.根据权利要求1所述的一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，其特征在于：所述s2中，导叶可以控制水流的流量和流速，从而调节水轮机的转速和输出功率；导叶通常由金属或复合材料制成，具有一系列可调节的叶片；这些叶片可以根据需要打开或关闭，以控制水流的流向和流量；当导叶完全打开时，水流可以自由进入水轮机转轮；而当导叶关闭时，水流被完全截断，停止对转轮的冲击。

4.根据权利要求1所述的一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，其特征在于：所述s3中，在正常情况下，导叶在动作过程中，剪断销有足够强度带动导叶转动，但当导叶间有异物卡住时，导叶轴和导叶臂不能动，而连接板在叉头带动下转动，因此对剪断销产生剪力，当该剪力大于正常操作应力的1.5倍时，剪断销剪断，该导叶脱离控制，但其它导叶仍可正常转动，避免事故扩大。

5.根据权利要求1所述的一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，其特征在于：所述s3中，多个双节点信号器串联为两个独立常闭的开关量信号；独立的两个开关量故障信号发给控制系统；plc&dcs接受两路信号，当一路信号来时报警，说明是回路误动，当两路信号同时来时跳闸，确认是断销保护正确动作。

6.根据权利要求1所述的一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，其特征在于：所述s3中的断销保护还包括传感器、实施智能控制系统、强化维护计划、引入可靠性工程与加强培训和意识培养。

7.根据权利要求6所述的一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，其特征在于：所述传感器能够来监测设备的运行状态，包括轴向力、振动、温度等；这些传感器可以实时监测设备的工作状态，以识别任何异常情况；所述实施智能控制系统，能够对设备的运行数据进行实时分析和预测。通过监测历史数据，可以识别设备剪断销的潜在故障模式，并提前采取措施进行维护；所述强化维护计划，制定定期的维护计划，包括设备检查、润滑和清洁，以确保设备的正常运行，将设备剪断销保护系统纳入维护计划，并进行定期检查和测试，以确保其正常工作。

8.根据权利要求6所述的一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，其特征在于：所述引入可靠性工程，使用可靠性工程的方法，对设备进行分析和评估，识别潜在的故障点和脆弱环节，并采取相应的措施来提高设备的可靠性，这可能包括改进设计、选择更可靠的材料等；所述加强培训和意识培养，为设备操作员提供专业培训，使其了解设备的工作原理和操作要点，同时，培养员工对设备剪断销保护的重要性和操作规程的意识，以减少人为失误导致的故障发生。

技术总结
本发明公开了一种极大提高水轮发电机等设备剪断销保护可靠性的方法，包括如下步骤：S1、水轮发电机，是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机；S2、导叶，是水轮发电机组导水机构中最重要的铸锻件之一；S3、剪断销保护，起保护机械结构的作用；本发明通过改进断销信号器内部结构、控制回路接线和控制逻辑处理，极大的提高了断销保护的可靠性。

技术研发人员：邓勇刚,姜春蕾
受保护的技术使用者：大唐湘潭发电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16