本发明属于水电机组排水,特别涉及一种无人值守的水电机组检修排水控制系统及方法。
背景技术:
1、在进入水电机组流道、蜗壳检修作业前需要打开盘型阀,将内部水排至检修集水井,然后检修排水系统控制深井泵将集水井的水排至下游尾水。维护人员手动操作液压泵站开启盘型阀,观察集水井水位情况,如果深井泵中的主用泵及备用泵均投入运行的情况下,水位依然上涨,则减小盘型阀开度,直至集水井内水位保持不变或缓慢下降。随着流道及蜗壳内水压下降,若要保持排水效率不变,需要有人值守多次操作盘型阀开度来维持深井泵运行。维护人员手动操作液压泵站来控制盘型阀的开度,开度过大,检修集水井水位上涨过快,有水淹厂房的风险。开度过小,深井泵频繁启停,易造成深井泵损坏,且排水效率低下。
2、现有检修排水控制系统与盘型阀液压泵站相互独立运行。若要维持排水效率不变需要有人值守,多次操作盘型阀的开度。步骤繁琐,效率低下,不能实现无人值守,自动控制。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种无人值守的水电机组检修排水控制系统及方法,可以自动调节盘型阀开度,实现现场无人值守,提高排水效率。
2、为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种无人值守的水电机组检修排水控制方法,操作如下:
3、水电机组不进行排水时,水电机组的盘型阀关闭,对盘型阀进行开度控制的液压泵站停止运行,水电机组处于渗漏排水模式,集水井排水系统单独控制排水;
4、当水电机组进行排水时,水电机组处于检修排水模式,采集集水井的水位数据,控制器对采集的集水井水位数据进行处理,作为pid控制器的输入,通过pid控制器输出至液压泵站的比例阀,调节盘型阀的开度,集水井排水系统进行排水。
5、优选的方案中,当水电机组处于渗漏排水模式时,集水井排水系统的控制过程如下:当集水井的水位上升至启主用泵水位时,启主用泵,水位上升至启备用泵水位时,启备用泵;水位下降至停备用泵水位时,停备用泵,水位下降至停主用泵水位时,停主用泵。
6、优选的方案中,当水电机组处于检修排水模式时,控制器对采集的集水井水位数据进行处理过程如下:
7、根据采集的集水井水位 h,与水位控制给定值做差,即=;设置水位控制死区,当≤时,pid控制输入值,当>时,,当<时,。
8、优选的方案中,所述pid控制器的输出的表达式如下:
9、;
10、优选的方案中,所述检修排水模式启动后,水位控制给定值首先设定为启主用泵水位,当主用泵启动后,水位控制给定值设定为启备用泵水位,然后维持主用泵和备用泵均启动排水。
11、优选的方案中,当水电机组处于检修排水模式时,维持主用泵和备用泵均启动排水后,随着蜗壳及流道内的压力下降,盘型阀开度逐渐增大,当达到开度上限值后,且水位持续下降维持若干分钟后,退出检修排水模式,恢复渗漏排水模式运行。
12、本发明还提供一种无人值守的水电机组检修排水控制系统,包括水位传感器,用于采集集水井水位;包括盘型阀开度传感器,用于采集盘型阀开度;包括液压泵站,用于控制盘型阀的开度;集水井排水系统,用于集水井排水,包括主用泵、备用泵和启动柜,启动柜用于控制主用泵和备用泵的启闭;包括控制器,用于pid控制输入值计算和状态指示;包括pid控制器,用于对液压泵站进行控制。
13、原有检修排水控制系统与盘型阀液压泵站相互独立运行。若要维持排水效率不变需要有人值守,多次操作盘型阀的开度。步骤繁琐,效率低下,不能实现无人值守,自动控制。维护人员主要凭经验手动操作液压泵站来控制盘型阀的开度,开度控制不够精确,开度过大,检修集水井水位上涨过快,有水淹厂房的风险。开度过小,深井泵频繁启停,易造成深井泵损坏,且排水效率低下。本发明提供的一种无人值守的水电机组检修排水控制系统及方法,可以根据负反馈控制比例阀的输出油路,进而自动调节盘型阀开度,实现集水井流入与流出的动态平衡,达到现场无人值守的目的,极大地提高了排水效率,节约人力资源成本,缩短机组检修工期,具有较大的经济效益。
1.一种无人值守的水电机组检修排水控制方法,其特征在于,操作如下:
2.根据权利要求1所述的一种无人值守的水电机组检修排水控制方法,其特征在于,当水电机组处于渗漏排水模式时,集水井排水系统的控制过程如下:当集水井的水位上升至启主用泵水位时,启主用泵,水位上升至启备用泵水位时,启备用泵;水位下降至停备用泵水位时,停备用泵,水位下降至停主用泵水位时,停主用泵。
3.根据权利要求1所述的一种无人值守的水电机组检修排水控制方法,其特征在于,当水电机组处于检修排水模式时,控制器对采集的集水井水位数据进行处理过程如下:
4.根据权利要求1所述的一种无人值守的水电机组检修排水控制方法,其特征在于,所述pid控制器的输出的表达式如下:
5.根据权利要求3所述的一种无人值守的水电机组检修排水控制方法,其特征在于,所述检修排水模式启动后,水位控制给定值首先设定为启主用泵水位,当主用泵启动后,水位控制给定值设定为启备用泵水位,然后维持主用泵和备用泵均启动排水。
6.根据权利要求5所述的一种无人值守的水电机组检修排水控制方法,其特征在于,当水电机组处于检修排水模式时,维持主用泵和备用泵均启动排水后,随着蜗壳及流道内的压力下降,盘型阀开度逐渐增大,当达到开度上限值后,且水位持续下降至停备用泵后,退出检修排水模式,恢复渗漏排水模式运行。
7.一种无人值守的水电机组检修排水控制系统,其特征在于,包括水位传感器,用于采集集水井水位;包括盘型阀开度传感器,采集盘型阀开度;包括液压泵站,用于控制盘型阀的开度;集水井排水系统,用于集水井排水,包括主用泵、备用泵和启动柜,启动柜用于控制主用泵和备用泵的启闭;包括控制器,用于pid控制输入值计算和状态指示;包括pid控制器,用于对液压泵站进行控制。