回路改进

回路改进（共8篇）

回路改进 篇1

1. 改进原因

某型14t级叉车门架液压回路由4片换向阀控制,其中2片换向阀控制门架属具动作,1片换向阀控制门架起升动作,1片换向阀控制门架倾斜动作。控制门架属具动作的2片换向阀常用于货叉侧移和调距动作,当叉车门架需要挂装复杂属具(如再增加1个属具缸)时,这2片换向阀就不能满足该种工况需求。若改用片数更多的换向阀,不仅增加制作成本,而且需对现有设计进行较大改动。改进前门架液压回路如图1所示。

1.换向阀组2.管路3、4.侧移缸

2. 改进方案

为解决现有4片换向阀不能满足挂装复杂属具问题,经研究我们决定对门架液压回路进行改进,即在现有换向阀组1的第4片换向阀管路上增加1个二位六通电磁阀3,以满足增加1个属具缸5动作需求。改进后门架液压回路如图2所示。图2中的管路(2、4)用于连接二位六通电磁阀3和属具缸5。

操纵左侧第4片换向阀阀芯,可将压力油通过管路2输入二位六通电磁阀内。压力油通过二位六通电磁阀C3、C4油口进入管路8,再进入侧移缸(6、7),推动侧移缸(6、7)动作,以实现货叉的侧移。如果变更侧移缸(6、7)管路连接方式,可实现其他种类属具动作。

1.换向阀组2、4、8.管路3.二位六通电磁阀5.属具缸6、7.侧移缸

按下二位六通电磁阀控制开关,该电磁阀阀芯就会移动到左位。此时操纵左侧(第4片)换向阀阀芯,压力油通过二位六通电磁阀C1、C2油口进入管路4,再进入属具缸5,推动属具缸5动作,以实现门架挂装复杂属具所需完成的动作(如夹持、旋转、推出等)。松开二位六通电磁阀控制开关,该电磁阀阀芯就会移动到右位,又可以完成侧移缸(6、7)的动作。

3. 改进效果

改进后的门架液压回路通过增加二位六通电磁阀和相应的管路,在不增加换向阀阀片的前提下,增加了1套属具缸的动作回路。改进后的门架液压回路性能良好、安装方便、使用可靠,维护简便、成本低廉,目前已经批量应用在14t级叉车上,用户反馈较好。

回路改进 篇2

摘要：通过对掘进机截割部在生产运行中常见问题的分析与了解，截割部会出现液压系统控制油量窜动的现象，导致升降油缸在升降时，出现抖动，影响机体的机械部件链接强度和造成部分机械部件的损坏。我矿通过对掘进机截割部升降液压回路进行了改进，使掘进机截割部升降时机体比较稳定，较好的满足了生产。

关键词：掘进机；截割部；平稳升降；平衡阀；液控单向阀

0、引言

云南东源镇雄煤业有限公司朱家湾煤矿于2011年投入使用的EBZ-160型悬臂式掘进机，其截割部的升降是由一对油缸组合的伸缩来完成的。在油缸伸缩（特别是在回缩）时，由于承载了整个截割部的重量，需要对下降的速度进行很平稳的控制。该机出厂设计升降液压系统的平稳性是通过控制系统中的液控单向阀实现的，通过我矿在工作中的探索，将液压系统中的液控单向阀改为平衡阀，在使用中取得了较好的效果。

1、截割部升降液控单向阀的工作原理

该回路由手动换向阀、液控单向阀、限速阀以及升降油缸组成。其动作为上升时，液压油经手动换向阀、限速阀、液控单向阀进入升降油缸活塞腔，使截割部上升；下降时，液压油经手动换向阀进入升降油缸活塞腔，同时打开限速阀和液控单向阀，使活塞腔回油，截割部下降。当液控单向阀打开，截割部下降时，由限速阀提供背压，控制回油流量，使截割部平稳下降。当截割部不动作时，由液控单向阀锁住油缸活塞，阻止截割部下降。

在机器运行工作时，截割部下降会出现突然停止，再下降，再突然停止的运动反复间断现象，由于悬臂很长，因此，对机器振动很大，长期工作后会造成机械部件损坏。液控单向阀、限速阀组成的升降回路示意图，见图一。

1、手动换向阀 2、限速阀 3、液控单向阀 4、升降油缸

图1 液控单向阀、限速阀组成升降油缸示意图

2、掘进机截割部油缸受力状况分析

从回路上初步分析，截割部下降时，该组合中的限速阀先于液控单向阀开启，否则油路不通，液控单向阀打不开，其次当液控单向阀开启时，限速阀的开口已开启较大，不能及时提供有效的背压来消除压力变化现象。下面对该机构回路进行粗略计算。掘进机截割部油缸受力图，见图二.（以下计算不计摩擦等其他阻力）

图2、掘进机截割部油缸受力图

从图2对N点取矩 PL1+FL2=0

式中P-----截割机构重量，P=7t

L1----截割机构重心与 N点距离，L1= 1800mm

F——升降油缸活塞杆作用于悬臂支点之力

L2——升降油缸活塞杆与 N点距离，L2= 480mm

实际使用时，L1与L2是个变量。

活塞杆上受力F=-F=PL1/L2=26.25t

截割机构有两个升降油缸，缸径φ=180mm，由于截割机构的重力使液控单向阀中导阀承受的原始油压

PL2=F'/2Al2=5.16 Mpa

式中 AL——升降油缸大端面积

液控单向阀结构见图2。

由图2可列出P2A3>（P2A2/A1+P1）A4十P3A5+S

式中P2——液控单向阀反向控制压力，该压力同时作用在升降油缸小腔

P3——液控单向阀控制活塞的回油阻力，P3=2MPA

A2——升降油缸小腔面积，A1/A2=0.69

A3——液控单向阀控制活塞大端面积，A3=3.14CM2

A4——液控单向阀中导阀作用面积，A4=0.33CM2

A5——液控單向阀控制活塞小端面积，A5=2.64CM2

S——弹簧的预压力，S=20 N

将上式整理得反向控制压力

P2>（P1A4+P3A5+S）/（A3-A2/A1A4）=2.47MPa

3、平衡阀组成的升降回路的工作原理

3.1平衡阀的应用

平衡阀是一种压力阀，用于控制对双向执行原件回油的侧压力。它以其设定的压力要求回油的闭锁，（设定压力约大于最大负载压力的15%）并克服移动负载的压力，更合理的解决了油缸下降动作平稳控制的问题，消除了截割部升降油缸窜动带来的对液压系统压力的冲击和对机身振动的影响，有效的提高了掘进机作业中的安全性和稳定性。

3.2改进后的截割部升降回路

该回路用平衡阀代替了液控单向阀和限速阀的组合来消除升降油缸工作时液压系统压力变化的现象，利用平衡阀随负载变化改变其锥阀开启度的平稳开启特性，使截割部的下降速度基本不受截割部重力加速度的影响，保持了截割部平稳下降，当回路不工作时，平衡阀中的单向阀锁住油缸活塞腔的液压油，使截割部保持不动。改进后截割部升降控制液压回路见图三。

1、手动换向阀 2、平衡阀 3、升降油缸

图3、改进后截割部升降控制液压回路示意图

4、改进后效果

改进后的截割部升降回路中，采用平衡阀代替液控单向阀和限速阀（分配阀）的组合更合理的解决了油缸下降中不能平稳控制的问题，消除了截割部升降油缸窜动带来的对液压系统压力的冲击和对机身振动的影响，有效的提高了掘进机作业中的安全性和稳定性。

5、结 语

根据朱家湾煤矿EBZ-160型掘进机在井下使用的实际情况，通过对平衡阀在截割部升降回路系统上的使用，替代了液控单向阀和限速阀（分配阀）组合的繁琐系统，实现了截割部的平稳升降，同时也简化了液压系统。经过实践检验，性能稳定，运行平稳，至今未出现任何问题，给井下综掘工作带来了很大的经济效益和安全效益。

参考文献：

[1] IMM佳木斯煤矿机械有限公司EBZ-160掘进机使用说明书

[2] 徐瑞云 《液压传动技术》 山东科学技术出版社 2009.3

[3] 朱新才 《液压传动与气压传动》 冶金工业出版社 2009.5

[4] 李振军 《液压传动与控制》 机械工业出版社 2009.5

自卸车举升回路的改进 篇3

1.原回路缺点

图1为自卸车原举升回路。其主要由齿轮泵1、换向阀2、举升缸3、溢流阀4、滤油器5和油箱6等组成。在齿轮泵作用下,液压油液经滤油器5过滤后被齿轮泵1增压,再经换向阀2后进入举升缸3,在换向阀2的作用下,实现举升缸的举升和下降动作。该回路设置1个溢流阀4,其溢流压力为16.5MPa。

1.齿轮泵2.换向阀3.举升缸4.溢流阀5.滤油器6.油箱

该回路设计简单,对复杂工况的适应能力较差,容易导致相关部件损坏,主要表现在以下4方面:一是货箱没有落到位即开始装大吨位物料时,物料对液压缸及其管路的冲击力较大;二是在卸料过程中,若大质量物料突然回压货箱,将造成举升缸无杆腔的压力瞬间增高;三是在未移开保护撑杆时,若误操作货箱下降,将造成货箱箱体或保护杆被压坏;四是在齿轮泵损坏后,不能用外力拉升货箱。

前2种情况将造成相关密封件损坏,久之便会出现漏油现象。后2种情况会造成有关部件损坏、维修成本增加,并给维修带来不便。为此,决定对举升缸液压回路进行改进。

1.滤油器2.齿轮泵3、6、8.溢流阀4.换向阀5、7、10.单向阀9.举升缸11.油箱

2.改进回路优势

改进方案是将原三位四通换向阀(见图1)更换为三位五通换向阀,并增加2个溢流阀、3个单向阀。图2为改进后的自卸车举升回路。其主要由滤油器1、齿轮泵2、换向阀4、举升缸9、溢流阀(3、6、8)、单向阀(5、7、10)和油箱11等组成。其工作原理如下:在齿轮泵2作用下,液压油经滤油器1过滤后,经齿轮泵2增压,再通过单向阀10进入换向阀4和举升缸9,在换向阀4控制下实现举升缸的举升或下降动作。

溢流阀3的作用是控制系统的最高压力,其溢流压力设置为16.5MPa。溢流阀8的溢流压力设置为5MPa,其作用是控制货箱下降时举升缸9的回油压力。由于其溢流压力设置较低,所以即使未移开保护撑杆就操作货箱下降,举升缸9也不会产生过大拉力,从而有效避免了货箱或保护杆出现损坏、变形现象。

溢流阀6的压力设定为18MPa,其作用是在举升缸9无杆腔压力瞬间增高时,吸收无杆腔回油的液压冲击。当举升缸无杆腔回油出现瞬时压力增高时,单向阀5将回油截止,溢流阀6溢流卸压。而在正常操作时,溢流阀6则不起作用。

在齿轮泵不能工作时,维修人员将换向阀4置于中位,再用外力将货箱拉升,然后支起维修支撑杆,就可以正常维修。在用外力将货箱拉升时,回路中的液压油经单向阀5给举升缸无杆腔补油,举升缸有杆腔油液则通过溢流阀8溢流回油。

DEH协调控制回路的改进 篇4

近年来, 随着电网对机组A G C、一次调频等功能要求的不断提高, 对机组的协调控制质量也在不断提高。华电潍坊发电有限公司1号机组CCS采用了上海新华公司2001年生产的XDPS-400, DEH采用了上海新华公司2000年生产的DEH-IIIA, 在正常情况下, 两者相互配合, 能够满足机组经济运行和负荷调节需要。但在快速增减负荷、一次调频、R B动作等特殊情况下, 存在机组负荷调节速度慢、控制精度差等问题。

1 控制原理

机组在投入协调时, 其负荷增减控制原理如图1、2所示。

C C S部分将汽机阀门开度指令与D E H参考负荷 (通过f (x) 转换为百分数) 进行比较, 当其差值d大于死区设置时, 进行正负值判断, d大于零时, 输出“增负荷”脉冲, d小于零时, 输出“减负荷”脉冲, “增负荷”、“减负荷”脉冲采用DO输出硬接线的方式送出至D E H。

DEH部分在投入协调控制后, T3输出置B, 当DEH没有接收到CCS发出的增 (或减) 负荷脉冲时, T1 (或T2) 输出置A, 则负荷给定值维持原值不变;当DEH接收到增 (或减) 负荷脉冲时, T1 (或T2) 输出置B, 将每周期负荷增 (或减) 量叠加入负荷给定值, 产生新负荷给定值, 实现机组负荷的C C S与D E H协调控制。

2 机组负荷调节速度慢等问题的原因分析

从图1、2中可以知道, 在要求提高机组负荷调节速度时, 可以通过设置图1中较快的增 (减) 负荷脉冲频率, 或在图2中T1、T2的B路设置较大的常数来实现;当要求提高机组负荷调节精度时, 可适当减小图2中T1、T2的B路设置常数即可。

但在机组实际运行中, 提高增 (减) 负荷脉冲频率, 负荷调节速度不升反降, 为满足机组负荷高速调节的要求, 只能通过在图2中T1、T2的B路设置较大的常数来实现, 但这样的设置却造成负荷控制精度较差。通过对协调控制回路的检查与分析, 发现CCS至DEH的负荷增减以D O通道输出, 并通过硬接线接入到DEH的DI通道, 所以我们把机组负荷调节速度慢的检查重点放在输入/输出通道上。我们采用模拟多种周期脉冲信号在D O输出并在D I端录波的方式进行检查, 发现在脉冲周期降至为1.4秒时即出现了DEH的DI通道不能及时复位的现象, 如图3所示, 随着脉冲周期的缩短, 这一现象更加明显。

检查CCS控制逻辑内增/减负荷脉冲周期设置为1.2秒, 由试验结果说明, C C S、D E H这种通讯方式在快速增减负荷、一次调频或RB动作时, 脉冲量速度过快, 增/减负荷指令形成长信号, DEH接收到的负荷增减脉冲个数远小于CCS输出的个数, 导致负荷调节速度慢、控制精度差等问题。 (图3)

注:图中A为C C S端模拟脉冲信号波形, B为D E H中录波波形。

3 改进方法

3.1 CCS部分

为了避免增 (减) 负荷脉冲丢失的问题, 取消原CCS中偏差运算和判断输出逻辑, 拆除了增减负荷脉冲输出D O通道接线, 将汽机阀门开度指令直接送入D E H。

3.2 DEH部分

基于CCS的修改, DEH部分在原有控制逻辑的基础上修改为如图4所示,

删除了增减负荷脉冲DI输入条件, 用CCS送来的汽机阀门开度指令 (通过f (x) 转换为负荷指令) 减负荷给定值的差, 进行正负超差判断, 使T1 (或T2) 置B, 与负荷给定值相加 (或减) , 形成新的负荷给定值。

4 应用效果

新华公司的XDPS-400逻辑组态中每页的运算周期可选20ms～60000ms多个等有积极意义的。

级, 经过静态试验和热态调试, 最终设定改进后控制逻辑页的运算周期为200 ms, 与原控制方式相比, 在不丢失指令的前提下, 调节速度提高到了原来的6倍, 相应地T1和T2的B路设定值也减小到原来的1/3, 既提高了机组负荷调节速度, 又保证了负荷控制精度。见表1。

通过改进前后效果比较表1, 1号机组DEH协调控制回路的改进消除了丢失C C S增减负荷脉冲指令的问题, 达到了提高机组在协调控制方式下负荷调节速度和精度的目的, 将这一改进应用在2号机组后也取得很好的效果。由此可见, 早期的机组控制系统虽然按照《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》设计了C C S与DEH协调控制方式, 但在受到硬件限制的情况, 不能很好地发挥其作用, 无法适应目前电网越来越严格的要求, 在现有控制系统的基础上, 采取有针对性的改进是具

参考文献

[1]肖增弘, 徐丰.汽轮机数字式电液调节系统[M].北京:中国电力出版社, 2003.

[2]朱北恒, 尹峰.DL/T 657-2006火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程.中国电力出版社, 2007年3月.

[3]张秋生.提高机炉协调控制系统AGC响应速率的方法[J].电网技术, 2005, 29 (18) :49-52.

[4]张秋生.大型火电机组一次调频参数的设置及其对协调控制系统稳定性的影响[J].河北电力技术, 2004, 23 (5) :9-11.

回路改进 篇5

关键词：HGIS,联锁回路,误操作,解锁操作

0 引言

500 k V组合式高压电器(HGIS)以其可靠性高,占地面积小等优点在大型变电站中被广泛采用。其主要特点是将断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关、电流互感器等元件分相组合在金属壳体内,由出线套管通过软导线连接敞开式母线以及敞开式电压互感器、避雷器布置成的混合型配电装置[1]。三相集中配置一面就地操作屏(LCP屏)用以实现开关、刀闸和地刀设备的操作、控制和指示。正常情况下,开关设备可在监控后台实现远方操作和就地电动操作,但是在很多站HGIS的操作过程中经常出现由于控制回路触点不正确切换或继电器未可靠动作无法操作的情况,这时只能在就地LCP屏进行解锁操作。因LCP屏内集中了开关、刀闸和地刀的操作把手,很容易在解锁时发生误操作。下面以3/2接线方式的500 k V HGIS为例进行说明,并提出一些避免误操作的措施。

1 HGIS解锁操作

1.1 目前HGIS联锁回路状况

图1所示,50131刀闸操作的条件是5013开关三相断开,501317、501327、501367地刀三相均在分位,联锁回路见图2,当在A点断开时,或5013、501317、501327三相任一辅助触点在合位,则无法操作50131刀闸,这时只能在Bypass下解锁操作该地刀刀闸。也就是说,在解锁操作时并不判断线路L1是否带电。

造成501317或501327地刀辅助触点此时在合位的原因可能有:(1)501317或501327地刀确在合上位置;(2)501317或501327地刀辅助触点没有正常切换。第二种情况下即使解锁操作也不会带来严重后果,但是在第一种情况下解锁操作则可能发生恶性误操作事故。

1.2 危险点分析

根据预防性试验要求,要对HGIS主回路电阻进行测试,由于HGIS主导电回路没有外部接出点,所以只能靠合地刀,在地刀的接地端进行分段测量,如图3所示。如果试验过程前L1线路由5012开关单开关供电,#2在检修状态5013开关断开,50131、50132刀闸在分位,501317、501327地刀在合位,在测量(1)和(2)点间电阻时,要将50132刀闸和501327地刀同时合上。正常情况下由于连锁逻辑不满足,所以无法进行正常操作,此时,必须在LCP屏内进行解锁操作,这就导致该屏内联锁条件全部被解除。如果再在Bypass下误合50131刀闸,会造成带地刀合刀闸的误操作事故,给电力系统带来严重后果。

2 改进思路

上述情况下发生误操作的直接原因在于:正常操作时,分合刀闸通过联锁回路判断相邻地刀的位置,地刀合上的情况下刀闸不能操作;而解锁操作刀闸则将地刀闭锁逻辑屏蔽,即地刀合上时合刀闸,如此时假如再不判别刀闸另一侧线路或母线是否带电,则可能发生上述恶性误操作事故。

改进思路是将线路或母线无压触点串入刀闸或地刀的联锁回路,当线路或母线无压时联锁回路正常导通;解锁操作时,如线路或母线有压,则该侧刀闸,地刀不能同时合上,见回路图4。图中,LDJ为线路L1无压触点。

如地刀501317在分位,无论线路L1是否有电,BS继电器不励磁,联锁回路正常导通,可正常进行50131刀闸分合操作。

在501317地刀闭合,且线路L1带电时,则BS继电器励磁,BS动断触点打开,此时,在做回路电阻测试时,要求同时合上501327和50132,即使误合上50131刀闸操作把手,50131也不会合上,也就不会发生恶性误操作事故。

501317地刀联锁回路改进的思路与50131相同,见图5。MDJ为#2M母线无压触点。

如50132在分位,无论#2M母线是否有电,BS继电器不励磁,联锁回路正常导通,可正常进行501327刀闸分合操作。

在50132闭合,且#2M带电时,则BS继电器励磁,BS动断触点打开,此时,在做回路电阻测试时,要求同时合上501317和50131,即使误合上501327地刀操作把手,501327也不会合上,同样也不会发生恶性误操作事故。

3 结论

该改造从实际中特殊情况下必须进行解锁操作的情况进行分析,找出此时可能发生恶性误操作原因的根本原因,并从回路结构上着手改进,从原理上杜绝了恶性误操作事故的发生。另外,目前3/2接线的母线地刀的操作也无母线无压闭锁条件,引入母线无压继电器后,也可以在其操作回路中增加无压条件,从而也可以降低由于人为原因而出现的恶性误操作事故[2]。

参考文献

[1]邹森元.《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》条例分析[M].北京:中国电力出版社,2005.ZOU Sen-yuan.Electric Power System Relay Protection and Automatic Safety Device Elements Anti-accident Measures[M].Beijing:China Electric Power Press,2005.

PASS储能回路异常分析与改进 篇6

PASS(plug and switch system)是近几年发展起来的一种新型设备。PASS由金属壳密封,把断路器、隔离开关、电流及电压互感器与套管全部封闭在一个公用的气体绝缘气室内,在结构上具有紧凑、小型化、少连接电缆和占地少的特点。在保证变电站间隔功能的前提下,高压开关装置的数量被限制到了最低限,节省了不必要的配制。由于智能化程度高、维护量少的优势,PASS在新建及改造的变电站中采用较多。陕西省某变电站大型技术改造后,110 kV出线开关全部更换为PASS装置。运行14个月以来,装置先后出现异常3次,均被迫停电检修,对供电可靠性构成一定的影响。本文对PASS储能回路异常进行分析,并提出针对异常的防范措施和储能回路的改进方案。

1 PASS运行及异常情况

某变电站执行110 kV××开关合闸送电的调度命令时PASS装置发生异常。后台机采集信息报文如下:

16:45:04××线测控柜CSI-200ED开关位置合;

16:45:05××开关弹簧未储能动作;

16:45:07××开关弹簧未储能动作复归;

16:45:20××开关储能电机保护空开跳闸动作;

监控机“合闸弹簧未储能”光字亮。

运行人员现场检查,断路器在“合闸”状态,合闸机构储能指示器在“未储能”位置,储能电机电源空开跳闸,组合电器外观无异常。PASS装置合闸卷簧未正常储能,断路器不能进行下一个合分闸操作循环,由于线路保护动作跳闸时断路器将不能重合,会影响向用户持续送电。

2 PASS储能回路原理及异常分析

2.1 PASS装置断路器操作机构动作原理

PASS装置采用BLK222型卷簧操作机构控制三相断路器的分合闸操作。合闸卷簧储能到位后卷簧毂被合闸掣子止位,处于预备工作状态。当合闸线圈接到合闸命令时,合闸电磁铁驱动合闸掣子脱扣,合闸卷簧释放,驱动动触头合闸。断路器合闸的同时各相分闸弹簧被储能。分闸弹簧储能到位后驱动机构被分闸掣子控制。当分闸线圈接到分闸命令时,分闸电磁铁驱动分闸掣子脱扣,分闸弹簧释放,驱动动触头分闸[1]。在断路器已合闸、合闸卷簧已储能的状态下,如果由于储能电机电源断电或接触器失灵等故障导致不能再次储能,操作机构也具备断路器“分—合—分”一个操作循环的驱动能力。

2.2 PASS装置断路器合闸卷簧储能原理

PASS装置断路器合闸储能机构和二次原理图见图1、图2。储能电机由接触器KM启动,KM通过合闸储能卷簧接近开关S2自动控制。接近开关S2的常闭接点在储能卷簧压缩到固定位置时断开,使接触器KM失磁,储能电机停止运转。一旦卷簧释放即接通,储能电机再次启动开始储能。S4为断路器操作机构罩控制的门限位开关。在合闸卷簧储能的过程中,K6继电器的一对常闭接点串联接入开关合闸控制回路,闭锁合闸操作,同时一对常开接点闭合发出“合闸卷簧未储能”光字信号。正常情况下,合闸卷簧储能时间不大于14 s[2]。

2.3 异常原因分析

经专业人员现场检查,PASS装置储能卷簧拉紧超过限位位置,电机严重过载毁坏,电机空开跳闸。可以初步判断是S2合闸卷簧接近开关失效造成卷簧过储能。接近开关S2故障,其常闭接点闭合,即使储能到位也不能断开,则KM继电器持续励磁,储能电机不停运转发生过载,电机保护开关Q1跳闸,发出××开关储能电机保护空开跳闸动作”报文。K6继电器失磁,不发出“合闸弹簧未储能”告警信号,且开放合闸回路。运行人员若错过反映故障的“××开关储能电机保护空开跳闸动作”报文,再进行合闸操作,微机测控装置发出的合闸脉冲展宽15 s,开关合闸线圈Y4极易烧坏。

PASS断路器合闸储能机构采用NAMCO公司生产的电感式接近开关。此种接近开关的原理是,在外界金属性物体对传感器的高频振荡器产生非接触式感应作用时动作。如图3所示,振荡器由缠绕在铁氧体磁芯上的线圈构成LC振荡电路,振荡器通过传感器的感应面,在其前方产生一个高频交变的电磁场。当外界金属导电物体接近这一磁场并到达感应区时,在金属物体内产生涡流效应,从而导致LC振荡回路振荡减弱,振幅变小,即称之为阻尼现象,这一振荡的变化,即被开关的后置电路放大处理并转换为一个具有确定输出的信号,触发开关并驱动控制器件,从而达到非接触式目标检测目的[3]。分析其可能的故障原因如下。

(1)雨水进入航空插头造成端子短路。工作人员现场检查,发现PASS航空插头防水效果差,户外安装的设备插头内部积水,造成控制回路直流接地。如图4[4]所示,S2、S4接点两端分别接入插头XP1-152的15、13、16、17端子,其中15、16经雨水短路后,将接点短接,造成KM继电器长期励磁。此种情况还会导致运行中正常储能的断路器由于S2接点接通卷簧继续储能,直至压缩到死点,电机过载空开跳闸。

(2)储能回路与合闸回路元件配合不当。传感器的使用根据实际需要,不仅要保证主要的参数,还得注意其使用环境和稳定性。PASS装置断路器储能回路与合闸回路共用控制电源。如图5所示,断路器合闸后,位置辅助接点S1迅速断开使合闸线圈Y4失磁。几乎与此同时,S2储能弹簧的接近开关接点闭合使KM和K6线圈励磁。S2接点在S1接点分开时闭合,其电压突变、负载线圈的功率过大。加之控制电源电压过高等原因,均可能使接近开关内部二极管反向击穿,造成启动元件毁坏失效,见图6[3]。

3 PASS储能回路异常防范措施及改进方案

3.1 运行中异常情况的防范措施

(1)针对雨水、凝露造成的插头接点短路,应进行机构间隙的封堵,调整控制电缆插头位置,尽量使针脚不外露。对电机、插头、电磁锁等装置加装防雨罩,并可将接点两端连接的电缆引脚调整至较远端子,使之不易短路。

(2)运行人员在进行倒闸操作后应仔细检查断路器和隔离开关的实际位置,加强信号系统监控,避免错过重要信息的报文。

(3)直流接地时,发生故障的机会更多,未查明原因坚决不进行PASS的倒闸操作。

(4)测量控制母线电压和继电器线圈的功率,避免超出控制元件的额定值,必要时增设限流电阻。

3.2 合闸储能二次回路和配线方法的改进

PASS二次储能回路设计提倡简洁,却存在原理上的弊病。在合闸卷簧储能不到位及过度时,KM继电器均励磁,不能区别。K6继电器在卷簧储能不到位时兼有发故障信号和闭锁合闸2个功能,但在S2接近开关失效时视作正常,开放合闸回路,增大了运行人员判断异常的难度,降低了设备安全运行水平,可做出以下改进。

(1)改进方案一。“合闸弹簧未储能”光字由K6中间继电器的常开接点和Q1空开的一组常闭接点并联启动,即S2储能不到位和电机空开跳闸两条件具备其中之一,就发告警信号。增设时间继电器,如图7所示,用SJ瞬时闭合的开触点使KM励磁,延时14 s断开使KM失磁,可以保护电机不过载。并利用SJ延时闭合的常开触点发出储能超时告警。

(2)改进方案二。为保证储能到位时可靠断开KM继电器启动回路,可增设1个接近开关S2',它与圆心距离不等于S2距圆心距离,与S2互不阻碍,见图8。

合闸弹簧储能异常闭锁合闸操作取2个以上有效接点进行串联,如图9所示,用S2和S2'的常闭接点串联,启动KM,即逻辑“与”的关系。其中一组接近开关感应储能到位,就断开常闭接点,使KM失磁。“储能中”光字若不消失,则反映储能或限位异常。

如图10所示,可引出S2和S2'的常开接点和常闭接点并联后串联接入信号。检验2个接近开关输出是否一致,在不一致时报警。此外,重合闸装置增设独立的检储能条件,在不具备储能条件时闭锁并发信号,能尽量减少极端条件下装置和系统受破坏的程度。

4 结语

PASS作为一种新型的电气设备,缺少足够的运行及检修经验。合闸储能卷簧的接近开关失效是多起异常的根本原因,储能回路固有的设计弊病掩盖了异常现象。提高此类新型设备的运行水平,一方面,应注重现场环境的影响,改善新型设备的使用条件,使二次元件的故障率下降;另一方面,对设计的不足之处做出必要的改进,消除安全隐患。

参考文献

[1]国电博纳(北京)电气技术有限责任公司.BLK 222型电动机储能的弹簧操作机构说明书[K],2003.

[2]国电博纳(北京)电力设备有限公司.252 kV PASS M0 (DBB电缆型)二次控制原理说明[K],2008.

[3]张洪润,傅瑾新.传感器应用设计300例(下册)[M].北京:航空航天大学出版社,2008.

[4]国电博纳(北京)电力设备有限公司.145 kV PASS MO DBB型装置原理接线图[K],2007.

回路改进 篇7

1.存在问题

前移式叉车门架的前、后移动,由手动操纵换向阀控制。如果在行驶过程中,驾驶员正在操纵门架前移或后移,恰遇到紧急情况,驾驶员须将叉车制动,同时操纵门架停止移动。

驾驶员进行以上复合动作后,门架会由于惯性作用瞬间继续向前移动一段距离,并会在门架轨道上前、后自由晃动。行驶速度越快,门架晃动就越严重。门架晃动可能造成货物跌落,从而导致财产损失和人员伤害,影响叉车行驶安全。

2.原因分析

普通前移式叉车门架移动液压回路由门架移动缸和门架移动控制阀(叉车多路换向阀组中的1个阀片)组成,如图1所示。

当叉车制动后,门架及货物产生的惯性,会使门架移动缸活塞杆继续前移。将门架前移控制阀置于中位后,液压泵供油切断。由于门架移动缸活塞杆继续前移,造成门架移动缸无杆腔出现吸空,从而导致门架在轨道中自由晃动。

3.改进方法

为了解决该型叉车紧急制动时门架前移和门架在轨道中自由晃动问题,必须对前移液压系统进行改进,具体改进方法如下所述。

经过对现有手动操纵换向阀组分析,我们决定依然采用现有的手动操纵换向阀组,只对前移液压系统进行2项改进:一是将现有门架移动控制阀的A、B油口各增加1个单向阀,二是在门架移动控制阀B口的阀芯中内置1个自锁阀。改进后的液压回路如图2所示。

在门架移动控制阀的A、B油口增加单向阀的目的,是给门架移动缸的负压腔进行补油,避免其内部产生吸空。在B口增加自锁阀后,当因叉车制动而使门架移动缸无杆腔A口压力降低时,自锁阀可迅速关闭B口油路。B口油路关闭后,与B口连接的门架移动缸有杆腔中形成高压,不仅可以阻止门架因惯性前移,还可以在门架移动缸补油后将门架移动缸锁定。

断路器遥控回路的改进和校验 篇8

1 断路器遥控回路的改进

微机监控系统采用计算机技术完成对变电站电气量和非电量的采集,完成对电气设备运行状态的监视、控制和调节,从而保证变电站正常运行。在发生事故时,监控系统完成对瞬态电气量的采集和监视,并实现恢复正常运行方式的操作[2]。

微机监控系统是实现区域集控中心的基本条件,为了地调-区域集控中心-变电站模式建设的顺利进行,大连首批220 kV变电站微机监控系统的改造工程(包括曹屯、青云、海湾及万宝4座220 kV变电站)于2007年7月全面展开,至2008年12月基本结束。在改造工程中,传统的控制屏退出运行,原有功能由微机监控系统实现[3],因此遥控回路增加了断路器手动把手、同期合闸、闭锁同期压板、防误电子锁和遥控压板等回路。改进前和改进后的遥控回路如图1、2所示。其中,1D2-1中的1D表示现场屏内第1组测控装置,2表示第2组端子排,-1表示第1个端子,因此1D2-1指明了遥控板件内部端子在外部端子排上的位置;1LP1、1LP9分别表示第1组测控装置的第1个压板和第9个压板,其两侧的(1)和(2)表示压板的2个端子;1KK表示切换开关继路器的接点;1WF表示五防锁的2个端子。

在图2改造后断路器遥控回路图中KK断路器手动把手接点的运行方式分为“手分-90”、“就地-45”、“远控0”、“就地45”、“手合90”5个位置。

同期接点是测控单元通过智能交流采集模块(DLM)进行采样后,CPU判断若满足同期条件,则同期接点闭合允许断路器合闸;若不符合同期条件,则不允许合闸。

LP9闭锁同期压板接点的闭合可以在不满足同期条件的情况下强制进行断路器合闸或不进行同期判断直接合闸。

WF防误电子锁接点的作用是在断路器手动把手操作中,防务系统识别操作项目正确,此接点闭合,允许手动分、合闸操作。不正确则进行闭锁,不允许任何操作。

LP1遥控压板接点是对遥控回路的电源进行通、断控制,接点闭合则允许遥控出口,接点断开则不允许遥控出口。

2 断路器遥控回路校验

改进后的断路器遥控回路与改造前相比回路中增加了手动把手合闸、同期合闸、闭锁同期压板合闸和防误闭锁等功能,所以回路的校验也应增加相应的内容,主要包括同期合闸的采样精度、同期合闸的功能、闭锁同期压板合闸、防误电子锁、手动把手和遥控压板等校验。

2.1 同期合闸采样精度校验

同期功能是指在满足电压、频率和相角等条件下进行断路器合闸操作,以达到合闸时冲击电流最小的目的[4]。变电站测控装置的同期合闸方式可分为同期合闸和闭锁同期压板合闸2种方式。

同期合闸是CPU通过判断DLM采样值,在两侧断路器角差为0以前的一个恒定时间内发出合闸命令,使断路器主触头闭合时冲击电流为0。

闭锁同期压板合闸是不需要进行同期判断或同期判断不满足条件的情况下强制合闸。

在同期合闸功能校验前应首先对测控装置的采样精度进行校验,以保证以后进行功能闭锁校验的正确性。采样精度的标准是电压综合误差<0.2%;频率综合误差<0.02 Hz;相角综合误差<0.5°。具体的校验内容如表1所示(表中:U1、U2分别为校验输入量1、2的电压)。

2.2 同期合闸功能校验

同期合闸功能校验主要包括电压闭锁校验、压差闭锁校验、频率闭锁校验、角差闭锁校验。由于角差和线路的负荷电流、线路电抗有关,负荷电流越大线路越长则电抗越大,角差也就越大,在同一个系统内角差是由电网的网架结构和运行方式决定的,在负荷没有大变化的情况下,角差相同。所以,在变电站中如果断路器两侧在一个系统内,则频率和角差基本相同,可以不进行频率闭锁校验和角差闭锁校验。

同期合闸中U1(母线侧电压)、U2(线路侧电压)的闭锁定值为±10%,压差为10 V;频差为0.2 Hz;角差为20°,具体的校验内容如表2～5所示(校验条件:表2、3中,f1=f2=50 Hz,θ1=θ2=0°;表4中,U1=U2=57.74 V;表5中,U1=U2=57.74 V,f1=f2=50 Hz)。

2.3 闭锁同期压板合闸校验

闭锁同期压板合闸是指在不满足同期条件或不进行同期判断的情况下,通过合上闭锁同期压板可以强制进行断路器的合闸操作。具体的校验内容如下:

a.当LP9闭合,WF闭合,KK 1-2闭合,则满足条件,断路器合闸成功;

b.当LP9断开,WF闭合,KK 1-2闭合,则不满足条件,断路器合闸失败。

2.4 防误电子锁的校验

五防防误已作为变电站自动化系统的重要功能[5]。防误电子锁在电气原理上相当于一个常开接点,串入在断路器遥控回路中。正常操作时,先将电脑钥匙插入防误电子锁中,如操作设备的编号和电脑钥匙显示的编号一致,则电脑钥匙内部接通遥控回路,闭锁解除,允许操作。若操作人员插错位置,电脑钥匙通过电子锁的编码检测出设备和电脑钥匙提示的不一致,电脑钥匙将拒绝接通操作回路并发出报警,遥控回路此时仍在闭锁中从而达到防止误操作的目的。具体的校验内容如下:

a.当WF闭合,LP9闭合,KK 1-2闭合,则满足条件,断路器合闸成功;

b.当WF断开,LP9闭合,KK 1-2闭合,则不满足条件,断路器合闸失败。

2.5 手动把手校验

在控制屏被监控系统取代后断路器的操作主要在后台机进行,但在监控系统异常、后台机异常和事故处理等特殊情况下还需要在测控屏的手动把手上进行断路器的合、分操作,所以手动把手的校验是必要的。具体的校验内容如下:

a.当LP9闭合,WF闭合,KK 1-2闭合,则满足条件,断路器合闸成功;

b.当LP9闭合,WF闭合,KK 15-16闭合,则满足条件,断路器分闸成功;

c.当LP9闭合,WF闭合,KK 9-10闭合,则满足条件,断路器远控成功。

2.6 遥控压板校验

图2中的LP1遥控压板可以对回路遥控部分的电源进行通、断控制,即断路器从后台的合、分操作必须经过此压板才能完成。在正常运行中,集控中心、监控系统的软件升级和数据库修改等是常见的工作任务,在工作结束后都必须进行试验,以检验软件和数据库的正确性,避免断路器遥控时出现误动作。在上述遥控试验前必须先断开遥控压板,保证回路电源在断开状态,使试验不联动现场断路器。所以,遥控压板校验是遥控回路校验中的重要组成部分。具体的校验内容如下:

a.当LP1闭合,后台机遥控合,KK 1-2闭合,则满足条件,断路器合闸成功;

b.当LP1断开,后台机遥控合,KK 1-2闭合,则不满足条件,断路器合闸失败。

3 结论

本文介绍的断路器遥控回路的校验方法是在曹屯、青云、海湾、万宝4座220 kV变电站的调试和验收中经过多次调整后选择的最优方案,从变电站近一年的运行情况看,没有发生误跳闸、误合闸等情况,证明了新增功能的校验方法正确、有效。变电站监控系统的改造是向着新的电网运行管理模式过渡走出的第一步,具备新功能的断路器遥控回路的投入使用,为“地调-区域集控中心-变电站”模式的深入开展奠定了技术基础。

参考文献

[1]张永健.电网监控与调度自动化[M].北京:中国电力出版社,2004:38-43.

[2]柳永智,刘晓川.电力系统远动[M].北京:中国电力出版社,2003:172-180.

[3]肖永立,张瑜,刘音,等.集控站遥控操作时防误闭锁措施的实施[J].电力系统自动化,2005,29(22):97-99.

[4]商国才.电力系统自动化[M].天津:天津大学出版社,2000:108-114,117-128.