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申请/专利权人：贵州电网有限责任公司

摘要：本发明公开了一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，包括底板、传感器安装支架、电涡流位移传感器、电源控制模块、模拟量输入模块和转速继电器，传感器安装支架底端固定在底板上，电涡流位移传感器通过固定螺栓固定在传感器安装支架的顶端，电涡流位移传感器与电源控制模块及模拟量输入模块连接，电涡流位移传感器测量被测支架位移传输给模拟量输入模块，模拟量输入模块将位移信号传输给监控下位机PLC，在监控下位机PLC中标记主配中位及主配开方向最大输入，监控下位机PLC实时读取主配的三个位置信号，判断主配是否在非关位置，解决了主配阀芯位置判断不准确、误报信号不断，避免调速器PLC本体导致的主配拒动判断失效问题。

主权项：1.一种判断水轮机调速器主配拒动的装置的测量方法，其特征在于：所述装置包括底板（1）、传感器安装支架（2）、电涡流位移传感器（3）、电源控制模块（5）、模拟量输入模块（6）和转速继电器（7），所述的传感器安装支架（2）底端固定在底板（1）上，所述的电涡流位移传感器（3）通过固定螺栓（4）固定在所述传感器安装支架（2）的顶端，所述的电涡流位移传感器（3）分别与电源控制模块（5）及模拟量输入模块（6）连接；还包括被测支架（9），所述的被测支架（9）设置在电涡流位移传感器（3）下方，且被测支架（9）侧面通过螺栓固定在主配活塞杆（10）端部；所述测量方法包括以下步骤：步骤1：手动操作调速器，使主配分别在全开位置、中位位置、全关位置，此时主配存在一定的位移，安装在主配活塞杆（10）端部的被测支架（9）与主配位移保持一致；步骤2：电涡流位移传感器（3）测量被测支架（9）的位移，而后电涡流位移传感器（3）将测得的被测支架（9）的位移传输给模拟量输入模块（6），模拟量输入模块（6）将被测支架（9）位移信号传输给监控下位机PLC（8）；步骤3：在监控下位机PLC（8）中读取由模拟量输入模块（6）输出的主配的三个位移模拟量输入值，确定主配的位置，并分别标记；步骤4：当机组转速大于115%的额定转速时，转速继电器（7）上送动作信号至监控下位机PLC（8）；步骤5：监控下位机PLC（8）实时读取主配位移信号，并判断主配是否在非关位置，当主配位置在主配中位标记值和主配开方向最大值之间时，且同时满足机组转速大于115%额定转速和机组为空载态，结合机组状态信号，输出主配拒动信号，监控下位机PLC（8）发出指令启动主配拒动保护系统，同时将指令信号传输给监控系统上位机。

全文数据：一种判断水轮机调速器主配拒动的装置及测量方法技术领域本发明涉及水电发电技术领域，尤其涉及一种判断水轮机调速器主配拒动的装置及测量方法。背景技术水轮发电机组的过速事故的危害是非常大的，过速的时候巨大的离心力可能会造成机组的振动、摆度急剧增大，甚至有可能会使得机组转动部分与固定部分碰撞，造成水轮发电机组严重损坏，为了防止机组过速事故发生，水电站一般设置三级过速保护：转速大于115%Ne，且主配阀芯位置错误；转速大于140%Ne；机械过速保护装置。三级保护都会通过水机保护回路启动事故停机流程。一级过速保护：机组转速大于115%额定转速且主配阀芯位置错误，正常甩负荷的情况下，调速器会通过主配控制导叶开度使机组转速进入空转态，在此调节过程中，一小段时间内机组转速大于115%Ne属正常调节，所以主配阀芯位置信号的判断准确性至关重要。目前，针对各水电机组一级过速保护的主配阀芯位置信号判断方法基本分为两种：第一种是通过微动开关或接近开关外部装置进行判断，其实就是判断主配在非关的位置，只有在主配向关的方向动的时候接点才会复位，大部分时候主配阀芯位置信号会一直保持，动作信号的不停上送导致监控系统上位机刷屏太快，给运行人员造成了很大的压力，另一方面，由于一般行程开关的死区至少为2~4mm，而一般主配压阀的行程多在8~10mm，导致该行程开关的可靠性不高，加大了保护误动的风险。第二种是在调速器PLC中对主配阀芯位置信号进行判断，该方法存在失效的风险，当调速器PLC故障导致主配阀芯为非关位置时，保护就会失效。目前，监控系统只是简单的把主配阀芯位置信号作为主配拒动信号显示，这也是在主配没有拒动的情况下，监控系统一直刷屏，报警主配拒动的原因。因此需要提出一种判断水轮机调速器主配拒动的装置及测量方法，可有效提高判断精度、避免误报信号不断上述监控导致快速刷屏，避免因为调速器PLC本体导致的主配拒动判断失效问题。发明内容本发明的目的：提出一种判断水轮机调速器主配拒动的装置及测量方法，可有效提高判断精度，避免误报信号不断上送，导致监控系统上位机刷屏太快的问题，同时避免因为调速器PLC本体导致的主配拒动判断失效问题。本发明的技术方案：一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，包括底板、传感器安装支架、电涡流位移传感器、电源控制模块、模拟量输入模块和转速继电器，所述的传感器安装支架底端固定在底板上，所述的电涡流位移传感器通过固定螺栓固定在所述传感器安装支架的顶端，所述的电涡流位移传感器与电源控制模块及模拟量输入模块连接。还包括被测支架，所述的被测支架设置在电涡流位移传感器下方，且被测支架侧面通过螺栓固定在主配活塞杆端部。所述的电涡流位移传感器的有效量程大于主配的最大位移。所述的模拟量输入模块和转速继电器与监控下位机PLC连接，所述的转速继电器还与外部转速信号传输装置连接。所述的电源控制模块输出电压为-24V。所述的被测支架为一铁片，所述的铁片宽度为电涡流位移传感器探头直径的1.5倍以上，铁片厚度大于0.1毫米。一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，所述的测量方法包括以下步骤：步骤1：手动操作调速器，使主配分别在全开位置、中位位置、全关位置，此时主配存在一定的位移，安装在主配活塞杆端部的被测支架与主配位移保持一致。步骤2：电涡流位移传感器测量被测支架的位移，而后电涡流位移传感器并将测得的被测支架位移传输给模拟量输入模块，模拟量输入模块将被测支架位移信号传输给监控下位机PLC，此时得到的也就是主配位移；步骤3：在监控下位机PLC中读取由模拟量输入模块输出的主配的三个位移模拟量输入值，确定主配的位置，并分别标记；步骤4：当机组转速大于115%的额定转速时，转速继电器上送动作信号至监控下位机PLC；步骤5：监控下位机PLC实时读取主配位移信号，并判断主配是否在非关位置，当主配位置在主配中位标记值和主配开方向最大值之间时，且同时满足机组转速大于115%额定转速和机组为空载态，结合机组状态信号，输出主配拒动信号，监控下位机PLC发出指令启动主配拒动保护系统，同时将指令信号传输给监控系统上位机。本发明的有益效果：提出一种判断水轮机调速器主配拒动的装置及测量方法，通过电涡流位移传感器测量被测支架位移即主配位移传输给模拟量输入模块，模拟量输入模块将被测支架位移信号传输给监控下位机PLC，在监控下位机PLC中标记主配中位及主配开方向最大输入，通过监控下位机PLC实时读取主配的三个位置信号，并判断主配是否在非关位置，解决了主配阀芯位置判断不准确的问题，同时避免了误报信号不断上送，导致监控系统上位机刷屏太快的问题，以及因为调速器PLC本体导致的主配拒动判断失效问题。附图说明图1为本发明装置结构示意图；图2为本发明信号传输流程图；图中标识：1、底板，2、传感器安装支架，3、电涡流位移传感器，4、固定螺栓，5、电源控制模块，6、模拟量输入模块，7、转速继电器，8、监控下位机PLC，9、被测支架，10、主配活塞杆。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步的介绍，如图1所示，一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，包括底板1、传感器安装支架2、电涡流位移传感器3、电源控制模块5、模拟量输入模块6和转速继电器7，所述的传感器安装支架2底端固定在底板1上，所述的电涡流位移传感器3通过固定螺栓4固定在所述传感器安装支架2的顶端，传感器安装支架2为金属材质，刚性足够，确保不会因为调速器的振动引起晃动，所述的电涡流位移传感器3与电源控制模块5及模拟量输入模块6连接。还包括被测支架9，所述的被测支架9设置在电涡流位移传感器3下方，且被测支架3侧面通过螺栓固定在主配活塞杆10端部。所述的电涡流位移传感器3的有效量程大于主配的最大位移，且电涡流位移传感器3的测量精度可以达到微米。所述的模拟量输入模块6和转速继电器7与监控下位机PLC8连接，所述的转速继电器7还与外部转速信号传输装置连接，转速信号传输装置将调速器转速信号传输给转速继电器7。所述的电源控制模块5输出电压为-24V，为电涡流传感器3供电。所述的被测支架9为一铁片，所述的铁片宽度为电涡流位移传感器3探头直径的1.5倍以上，铁片厚度大于0.1毫米。铁片长度以适合电涡流传感器3安装，确保电涡流传感器3方便固定，与主配相关部件不发生刮碰。一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，所述的测量方法包括以下步骤：步骤1：手动操作调速器，使主配分别在全开位置、中位位置、全关位置，此时主配存在一定的位移，安装在主配活塞杆10端部的被测支架9与主配位移保持一致。步骤2：电涡流位移传感器3测量被测支架9的位移，而后电涡流位移传感器3并将测得的被测支架9位移传输给模拟量输入模块6，模拟量输入模块6将被测支架9位移信号传输给监控下位机PLC8，此时得到的也就是主配位移；步骤3：在监控下位机PLC8中读取由模拟量输入模块6输出的主配的三个位移模拟量输入值，确定主配的位置，并分别为标记；步骤4：当机组转速大于115%的额定转速时，转速继电器7上送动作信号至监控下位机PLC8；步骤5：监控下位机PLC8实时读取主配位移信号，并判断主配是否在非关位置，当主配位置在主配中位标记值和主配开方向最大值之间时，且同时满足机组转速大于115%额定转速和机组为空载态，输出主配拒动信号，结合机组状态信号，监控下位机PLC8发出指令启动主配拒动保护系统，同时将指令信号传输给监控系统上位机。本发明提出的一种判断水轮机调速器主配拒动的装置及测量方法，如图所2所示的信号传输流程图，电涡流位移传感器3测量被测支架9位移即主配位移传输给模拟量输入模块6，模拟量输入模块6将被测支架9位移信号传输给监控下位机PLC8，在监控下位机PLC8中标记主配中位及主配开方向最大输入（含等于主配中位值和等于主配开方向位移最大值），通过监控下位机PLC8实时读取主配的三个位置信号，转速继电器7上送动作信号至监控下位机PLC8，结合机组状态信号，并判断主配是否在非关位置，监控下位机PLC8发出指令启动主配拒动保护系统，同时将指令信号传输给监控系统上位机，解决了主配阀芯位置判断不准确的问题，同时避免了误报信号不断上送，导致监控系统上位机刷屏太快的问题，以及因为调速器PLC本体导致的主配拒动判断失效问题。

权利要求：1.一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，其特征在于：包括底板（1）、传感器安装支架（2）、电涡流位移传感器（3）、电源控制模块（5）、模拟量输入模块（6）和转速继电器（7），所述的传感器安装支架（2）底端固定在底板（1）上，所述的电涡流位移传感器（3）通过固定螺栓（4）固定在所述传感器安装支架（2）的顶端，所述的电涡流位移传感器（3）分别与电源控制模块（5）及模拟量输入模块（6）连接。2.根据权利要求1所述的一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，其特征在于：还包括被测支架（9），所述的被测支架（9）设置在电涡流位移传感器（3）下方，且被测支架（9）侧面通过螺栓固定在主配活塞杆（10）端部。3.根据权利要求1所述的一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，其特征在于：所述的电涡流位移传感器（3）的有效量程大于主配的最大位移。4.根据权利要求1所述的一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，其特征在于：所述的模拟量输入模块（6）和转速继电器（7）与监控下位机PLC连接（8），所述的转速继电器（7）还与外部转速信号传输装置连接。5.根据权利要求1所述的一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，其特征在于：所述的电源控制模块（5）输出电压为-24V。6.根据权利要求2所述的一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，其特征在于：所述的被测支架（9）为一铁片，所述的铁片宽度为电涡流位移传感器（3）探头直径的1.5倍以上，铁片厚度大于0.1毫米。7.一种判断水轮机调速器主配拒动的装置，其特征在于：所述的测量方法包括以下步骤：步骤1：手动操作调速器，使主配分别在全开位置、中位位置、全关位置，此时主配存在一定的位移，安装在主配活塞杆（10）端部的被测支架（9）与主配位移保持一致；步骤2：电涡流位移传感器（3）测量被测支架（9）的位移，而后电涡流位移传感器（3）并将测得的被测支架位（9）移传输给模拟量输入模块（6），模拟量输入模块（6）将被测支架（9）位移信号传输给监控下位机PLC（8），此时得到的也就是主配位移；步骤3：在监控下位机PLC（8）中读取由模拟量输入模块（6）输出的主配的三个位移模拟量输入值，确定主配的位置，并分别标记；步骤4：当机组转速大于115%的额定转速时，转速继电器（7）上送动作信号至监控下位机PLC（8）；步骤5：监控下位机PLC（8）实时读取主配位移信号，并判断主配是否在非关位置，当主配位置在主配中位标记值和主配开方向最大值之间时，且同时满足机组转速大于115%额定转速和机组为空载态，结合机组状态信号，输出主配拒动信号，监控下位机PLC（8）发出指令启动主配拒动保护系统，同时将指令信号传输给监控系统上位机。

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