1 我廠#3、4機(jī)組循環(huán)水泵液控蝶閥介紹

無(wú)錫電廠#3、4機(jī)組循環(huán)水泵液控蝶閥采用的是：蓄能罐式液控止回蝶閥2400Dx7pk41X-6NC，該閥是我國(guó)新一代的液控蝶閥，它兼有閘閥和止回閥的功能，是一種能按預(yù)先調(diào)定好的程序，分兩階段開(kāi)啟和關(guān)閉動(dòng)作來(lái)消除水錘對(duì)管網(wǎng)破壞的理想控制設(shè)備。

該產(chǎn)品主要由蝶閥本體，傳動(dòng)裝置，液壓和電氣控制部分等組成。既可就地操作，也可遠(yuǎn)程控制。其核心電氣控制系統(tǒng)采用PLC（ModiconMicroTSX3710）系統(tǒng)，控制蝶閥的開(kāi)關(guān)及液壓油泵的啟停，實(shí)現(xiàn)蝶閥的正常動(dòng)作。并且，PLC模塊收集相關(guān)聯(lián)鎖保護(hù)報(bào)警信息，經(jīng)程序處理輸出D0反饋至DCS與就地控制柜面板上。

液壓系統(tǒng)：（1）閥門(mén)開(kāi)啟：YV2電磁閥得電，蓄能罐內(nèi)的壓力油經(jīng)高壓膠管進(jìn)入擺動(dòng)油缸的無(wú)桿腔室以使蝶閥旋轉(zhuǎn)，回油從油缸的有桿腔室排出，經(jīng)調(diào)速閥和電磁換向閥流回油箱。（2）閥門(mén)關(guān)閉：YV1電磁閥得電，蓄能罐內(nèi)的壓力油進(jìn)入油缸的有桿腔室，推動(dòng)活塞桿退回，液壓油流回油箱。（3）閥門(mén)停止：蝶閥在開(kāi)啟或關(guān)閉過(guò)程中，切斷油缸的回路，YV1，YV2電磁閥失電，蝶閥即可停止在任意位置。

2 #3、4機(jī)組循環(huán)水泵液控蝶閥存在的問(wèn)題和隱患

2.1 液控蝶閥采用PLC控制，不方便邏輯監(jiān)視和事故記錄分析

液控蝶閥的PLC模塊接受DCS或就地控制面板的開(kāi)、關(guān)蝶閥指令，其開(kāi)閥、關(guān)閥操作，液壓油泵的聯(lián)鎖啟停均需通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)，DCS無(wú)法監(jiān)視邏輯，一旦PLC發(fā)生故障，蝶閥便失去控制。另外，液控蝶閥的相關(guān)聯(lián)鎖、報(bào)警信息（例如：蝶閥全開(kāi)位，蝶閥全關(guān)位，閥未全開(kāi)故障，閥未全關(guān)故障，液壓油泵運(yùn)行信號(hào)，液壓故障等）均由PLC模塊判斷后輸出，如果PLC模塊發(fā)生異常，也不便于事故的及時(shí)記錄與分析。

2.2 液控蝶閥XHB控制器分配不當(dāng)

目前，#3、4機(jī)同臺(tái)機(jī)組的三臺(tái)液控蝶閥的控制，均通過(guò)DCS的XHB控制器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控，一旦XHB機(jī)柜的CPU控制器出現(xiàn)故障，或該機(jī)柜的供電電源失去，將導(dǎo)致同臺(tái)機(jī)組三臺(tái)液控蝶閥失去監(jiān)視和控制，危及機(jī)組**運(yùn)行，存在**隱患。

2.3 缺少液控蝶閥液壓油壓力遠(yuǎn)傳測(cè)點(diǎn)

#3、4機(jī)組的液控蝶閥無(wú)論在全開(kāi)位或全關(guān)位，均需要液壓油壓力保持在14.5MPa上，現(xiàn)液壓油泵的啟停由油壓低、高開(kāi)關(guān)量信號(hào)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，運(yùn)行人員監(jiān)視不到液壓油的實(shí)際壓力值，當(dāng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作值漂移時(shí)，易造成液控蝶閥的誤動(dòng)和拒動(dòng)，**存在隱患。且壓力開(kāi)關(guān)安裝在液壓裝置柜內(nèi)，空間狹小，不方便壓力開(kāi)關(guān)的維護(hù)。

2.4 液控蝶閥就地控制柜防雨效果差

現(xiàn)#3、4機(jī)組液控蝶閥就地控制柜雖有專(zhuān)用的控制箱，但就地操作面板上的操作旋鈕與指示燈并無(wú)專(zhuān)門(mén)的防雨罩保護(hù)，雨水滲入控制面板容易導(dǎo)致控制線路短路，影響液控蝶閥的**運(yùn)行。

3 技術(shù)方案內(nèi)容

3.1 取消液控蝶閥就地PLC控制模塊，采用DCS實(shí)現(xiàn)控制

取消就地控制柜的PLC控制回路，采用DCS實(shí)現(xiàn)對(duì)液控蝶閥及液壓油泵的所有控制，控制方式基本不變，就地電氣回路設(shè)計(jì)如下（見(jiàn)圖一）：

圖一 液控蝶閥就地控制電氣原理圖

3.1.1 就地（控制箱操作面板上的按鈕操作）

將控制柜操作面板上的操作方式“轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)”置于“就地”模式，指示燈HL2亮，即可操作控制柜上的開(kāi)、關(guān)、停按鈕，改變YV1，YV2電磁閥的帶電狀態(tài)，控制液控蝶閥動(dòng)作。

3.1.2 遠(yuǎn)程（DCS操作）

將控制柜面板上的操作方式“轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)”置于“遠(yuǎn)程”模式，指示燈HL1亮，控制柜接收DCS系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)、停指令，實(shí)現(xiàn)蝶閥與水泵的連鎖啟停。

開(kāi)閥：DCS系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)閥信號(hào)，YV2電磁閥得電后自保持，至全開(kāi)位后，指示燈HL6亮。開(kāi)向15°作為程控啟信號(hào)。

關(guān)閥：DCS系統(tǒng)發(fā)出關(guān)閥信號(hào)，YV1電磁閥得電后自保持，至全關(guān)位后，指示燈HL7亮。開(kāi)向15°作為程控停信號(hào)。

停止：DCS系統(tǒng)發(fā)出蝶閥停止指令，YV1，YV2電磁閥失電，切斷油路，蝶閥停止動(dòng)作。

3.1.3 自動(dòng)補(bǔ)油回路

液壓油泵的啟停主要由DCS控制（就地仍設(shè)有“事故停”按鈕）。當(dāng)液壓油壓力低于設(shè)定值下限時(shí)，液壓油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)，KM1接觸器吸合。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定值上限時(shí)，液壓油泵保護(hù)停止，KM1接觸器斷開(kāi)。自動(dòng)補(bǔ)油保證液壓系統(tǒng)的壓力始終在一定范圍內(nèi)，為開(kāi)關(guān)蝶閥提供能量保證。

3.1.4 電源的使用

兩路380V電源一主一從，不僅是液壓油泵電機(jī)的動(dòng)力電源，也是電氣回路的控制電源來(lái)源。當(dāng)有一路掉電時(shí)，能實(shí)現(xiàn)無(wú)擾的自動(dòng)切換。交流電源正常時(shí)，指示燈HL4亮。

控制電源經(jīng)220V/24V電源轉(zhuǎn)換器為YV1，YV2電磁閥供電，再并出一路220V控制電源經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)換成24V直流電作為YV1，YV2的備用電源，主、備兩路能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，用單向二極管防止回流，保證液壓回路電磁閥工作正常。

3.1.5 閥門(mén)的狀態(tài)等信號(hào)均以無(wú)源接點(diǎn)形式引入DCS：全開(kāi)位，全關(guān)位，開(kāi)向15°，遠(yuǎn)方位，就地位，油泵運(yùn)行反饋，交流電源監(jiān)視，直流電源監(jiān)視。

3.1.6 保護(hù)

電氣控制柜應(yīng)設(shè)有短路保護(hù)。

液壓油泵補(bǔ)油，連續(xù)運(yùn)行大于10分鐘，油泵保護(hù)停觸發(fā)，并發(fā)出液壓故障報(bào)警信號(hào)（DCS實(shí)現(xiàn)）

蝶閥未全開(kāi)故障，蝶閥未全關(guān)故障（DCS實(shí)現(xiàn)）。

3.2 修改液控蝶閥邏輯，消除**隱患

將同臺(tái)機(jī)組三臺(tái)液控蝶閥的控制邏輯從XHB控制器中刪除，將A循環(huán)水泵液控蝶閥及液壓油泵控制邏輯增加至TSCS1控制器，將B循環(huán)水泵液控蝶閥及液壓油泵控制邏輯增加至TSCS2控制器，將C循環(huán)水泵液控蝶閥及液壓油泵控制邏輯增加至TSCS3控制器，拆分后實(shí)現(xiàn)單一控制，消除**隱患。

3.3 每個(gè)液壓油站增加一個(gè)液壓油壓力遠(yuǎn)傳測(cè)點(diǎn)

從液控蝶閥液壓油站，引出1根不銹鋼管（￠14×20Cr18Ni19）至就地液壓油泵控制箱內(nèi)，將增加的壓力變送器及原有的壓力低，壓力高開(kāi)關(guān)信號(hào)均安裝在儀表保護(hù)柜內(nèi)，實(shí)現(xiàn)壓力高、低開(kāi)關(guān)的分離，上傳至DCS。原有的壓力開(kāi)關(guān)作為液壓油泵的聯(lián)鎖啟停信號(hào)，油壓模擬量信號(hào)在畫(huà)面上作為壓力顯示點(diǎn)，便于運(yùn)行人員監(jiān)視。

3.4 整改液控蝶閥就地控制柜，改善防雨措施。

重新做防雨防潮液控蝶閥就地控制柜，控制面板加裝可打開(kāi)的透明防雨保護(hù)罩蓋，既方便運(yùn)行人員就地操作與監(jiān)視，也防止雨水經(jīng)控制面板滲入，影響電氣回路控制，消除**隱患。

4 方案實(shí)施后效果

改造工作完成后，方便了運(yùn)行人員對(duì)液控蝶閥液壓油壓力的監(jiān)視，為液控蝶閥的邏輯監(jiān)視及事故原因分析提供了便利條件，改善了就地控制柜的防雨措施，降低了**隱患，提高了循環(huán)水系統(tǒng)的可靠性和**運(yùn)行系數(shù)。

本文鏈接：http://www.klevalve.com