水位检测与控制装置及方法制造方法及图纸

一种水位检测与控制装置及方法，包括外引密闭式储水罐；外引密闭式储水罐上下两端经过控制阀门与水泵水轮机组转轮室连接，储水罐下端设置有排污电磁阀；外引密闭式储水罐沿罐体设置有用于抽水蓄能机组泵启动过程中开启或关闭相关转轮压水进气阀、转轮排气阀的音叉式限位开关、浮球式液位开关、磁翻板式液位开关和压力式液位传感器。本发明专利技术水位检测与控制装置及方法，适用于各种复杂水质环境、设备环境的转轮室水位检测装置与控制方法；该检测装置采用综合式液位检测方法：以抗干扰能力强，工作可靠的音叉式限位开关作为主检测输出，以液位浮子为辅，以磁翻板液位开关为备的检测配置方式，可实现现地辅助监视和远程实时监视的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水位控制方法，具体的说，是涉及一种转轮室水位检测与控制方法。
技术介绍
目前水电厂及相关水利行业在水位测量及精准控制方面存在受水质影响较大的情况，尤其是抽水蓄能机组泵工况的启动过程中，受水质影响或设备动作可靠性差引起的设备拒动，影响设备启动成功率，对生产业务造成较大的影响。当前各河道流域水质均存在不同程度的富养成分、水草等水生物杂质较多、微生物、矿物质较多等问题，不同程度的影响着生产设备的可靠性及安全性。尤其是抽水蓄能电站在泵工况启动过程中对转轮室水位监视要求做到准确可靠；其准确程度直接影响着水泵工况启动过程中的设备振动是否达标、启动可靠性；液位检测准确率低会造成机组泵工况启动过程中的水轮机振动、摆度超标；外围辅助设备工作能耗增加等问题。同时水轮机设备振动、摆度长期超标运行对水轮机及发电机设备带来安全隐患；轻则造成泵工况启动失败，重则造成水轮机损毁或电站损毁事故。现有的水位及液位的检测与控制方法主要分为以下几种：第一是浮球磁翻板式，第二是液位浮球开关式；第三是超声波式检测。对这些方法的特点简要介绍如下：(1)浮球磁翻板式：这种测量方式多用在液位。受水质及矿物质等影响较大，且浮球动作易造成水中金属碎屑等聚集；且容易受外界金属质物品干扰影响。(2)液位浮球开关式：液位浮球开关有硬连接式和软连接式；开关形式多样，包括水银开关、干簧接点开关等；水银开关往往在受液位波动变化影响造成动作可靠性降低；干簧接点容易受频繁波动的液位影响造成开关损坏。其控制接线为无源接线方式，接线简便。(3)超声波式：利用超声波检测液位可实现对强腐蚀性液体的检测；但其对安装精度、液体温度及工作环境要求较为苛刻。气泡、容器内障碍物、压力波动均会对其测量精度产生影响。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种适用于各种复杂水质和设备环境的水位检测与控制装置及方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种水位检测与控制装置，包括外引密闭式储水罐；外引密闭式储水罐上下两端经过控制阀门与水泵水轮机组转轮室连接，水泵水轮机组设置有水环排水阀、压水进气阀和迷宫喷水阀；外引密闭式储水罐下端设置有排污电磁阀；外引密闭式储水罐沿罐体设置有用于抽水蓄能机组泵启动过程中开启或关闭相关转轮压水进气阀、转轮排气阀的音叉式限位开关、浮球式液位开关、磁翻板式液位开关和压力式液位传感器；所述音叉式限位开关、浮球式液位开关、磁翻板式液位开关和压力式液位传感器与PLC相连接。所述音叉式限位开关的数量为5个。所述浮球式液位开关的数量为3个。一种水位检测与控制方法，外引密闭式储水罐设置有五个液位点，分别对应为压水水位高报警、压水水位正常、转轮压水进气阀开启水位、转轮压水进气阀关闭水位、压水水位低报警；每个液位点设置有音叉式限位开关；水泵水轮机组22设置有水环排水阀21、压水进气阀20和迷宫喷水阀19；包括如下控制步骤：压水进气阀开启水位控制步骤；压水进气阀关闭控制步骤；压水水位高跳闸停机步骤：压水水位低告警步骤。所述压水进气阀开启水位控制步骤如下：计算机监控系统发出压水进气阀打开指令；检测水泵水轮机组迷宫喷水阀在打开状态、检测水泵水轮机水环排水阀在打开状态；判断压水水位高信号或压水进气阀开启水位信号正常；压水进气阀关闭水位信号未发出；压水进气阀执行打开操作。所述压水进气阀关闭控制步骤如下：满足如下三个条件任何一个条件时，执行关闭压水进气阀操作，三个条件为：存在监控系统关闭压水进气阀控制指令；存在机组静止指令；存在机组紧急停机指令；检查压水进气阀关闭水位是否满足条件，若满足条件则直接执行压水进气阀关闭操作。所述压水水位高跳闸停机步骤如下：发出开启压水进气阀指令；检测水泵水轮机组迷宫喷水阀在打开状态、检测水泵水轮机水环排水阀在打开状态；启动70秒延时，若70秒内压水水位高信号仍存在，则执行紧急停机流程；若70秒内压水启动正常，则压水进气控制流程正常执行。所述压水水位低告警步骤如下：开启压水进气阀；检测水泵水轮机组迷宫喷水阀在打开状态、检测水泵水轮机水环排水阀在打开状态，并进入压水水位判断条件，若压水水位低告警，则执行对计算机监控系统的告警输出和现地输出；若压水水位正常则机组抽水启动流程正常执行。本专利技术相对现有技术的有益效果：本专利技术水位检测与控制装置及方法，适用于各种复杂水质环境、设备环境的转轮室水位检测装置与控制方法；该检测装置采用综合式液位检测方法：以抗干扰能力强，工作可靠的音叉式限位开关作为主检测输出，以液位浮子为辅，以磁翻板液位开关为备的检测配置方式。该装置的使用可根据电站所在流域水质、设备环境选择不同的测量方式综合后应用以实现精准检测与控制；其可实现现地辅助监视和远程实时监视的功能。附图说明图1是本专利技术水位检测与控制装置的设备布局及控制系统结构示意图；图2是本专利技术水位检测与控制装置控制原理图；图3是本专利技术水位检测与控制装置的控制逻辑图；图4是本专利技术水位检测与控制方法的压水进气阀开启水位控制流程图；图5是本专利技术水位检测与控制方法的压水进气阀关闭控制流程图；图6是本专利技术水位检测与控制方法的压水水位高跳闸停机控制流程图；图7是本专利技术水位检测与控制方法的压水水位低告警控制流程图；图8是本专利技术水位检测与控制方法的水泵水轮机组结构示意图。附图中主要部件符号说明：图中：1、不锈钢罐体   2、压水水位高检测限位开关3、压水进气开启水位阀限位开关  4、压水水位正常检测限位开关5、压水进气关闭水位阀限位开关  6、压水水位低检测限位开关7、浮球液位开关  8、浮球液位开关  9、浮球液位开关10、磁翻板液位开关  11、磁翻板液位开关  12、磁翻板液位开关13、磁翻板液位开关  14、磁翻板液位开关  15、磁翻板液位指示器16、液位传感器       17、排污阀      18、进水口19、迷宫喷水阀    20、压水进气阀     21、水环排水阀22、水泵水轮机组  。具体实施方式以下参照附图及实施例对本专利技术进行详细的说明：如图1所示，本专利技术的控制方法，首先要确定水泵水轮机转轮室工作水位高程，然后在确定出水罐各信号开关的开孔位置，然后进行综合信号的开关的配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水位检测与控制装置，包括外引密闭式储水罐；外引密闭式储水罐上下两端经过控制阀门与水泵水轮机组转轮室连接，水泵水轮机组设置有水环排水阀、压水进气阀和迷宫喷水阀；外引密闭式储水罐下端设置有排污电磁阀；其特征在于，外引密闭式储水罐沿罐体设置有用于抽水蓄能机组泵启动过程中开启或关闭相关转轮压水进气阀、转轮排气阀的音叉式限位开关、浮球式液位开关、磁翻板式液位开关和压力式液位传感器；所述音叉式限位开关、浮球式液位开关、磁翻板式液位开关和压力式液位传感器与PLC相连接。

【技术特征摘要】
1.一种水位检测与控制装置，包括外引密闭式储水罐；外引密闭式
储水罐上下两端经过控制阀门与水泵水轮机组转轮室连接，水泵水轮机组
设置有水环排水阀、压水进气阀和迷宫喷水阀；外引密闭式储水罐下端设
置有排污电磁阀；其特征在于，外引密闭式储水罐沿罐体设置有用于抽水
蓄能机组泵启动过程中开启或关闭相关转轮压水进气阀、转轮排气阀的音
叉式限位开关、浮球式液位开关、磁翻板式液位开关和压力式液位传感
器；所述音叉式限位开关、浮球式液位开关、磁翻板式液位开关和压力式
液位传感器与PLC相连接。
2.根据权利要求1所述水位检测与控制装置，其特征在于，所述音
叉式限位开关的数量为5个。
3.根据权利要求1所述种水位检测与控制装置，其特征在于，所述
浮球式液位开关的数量为3个。
4.一种水位检测与控制方法，其特征在于，外引密闭式储水罐设置
有五个液位点，分别对应为压水水位高报警、压水水位正常、转轮压水进
气阀开启水位、转轮压水进气阀关闭水位、压水水位低报警；每个液位点
设置有音叉式限位开关；水泵水轮机组22设置有水环排水阀21、压水进
气阀20和迷宫喷水阀19；包括如下控制步骤：
压水进气阀开启水位控制步骤；
压水进气阀关闭控制步骤；
压水水位高跳闸停机步骤：
压水水位低告警步骤。
5.根据权利要求4所述水位检测与控制方法，其特征在于：所述压
水进气阀开启水位控制步骤如下：
计算机监控系统发出压水进气阀打开指...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟德霞，马志强，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网新源控股有限公司，国网新源控股有限公司潘家口蓄能电厂，
类型：发明
国别省市：北京;11