[发明专利]水轮机调速器主配压阀位移监测装置及方法

权利要求书

1.一种水轮机调速器主配压阀位移监测装置，包括PLC控制器（1）、隔离变送器（9）和交换机（6），其特征在于：PLC控制器（1）通过隔离变送器（9）与磁致伸缩式位移传感器（10）电连接，位移传感器（10）用于检查主配压阀限位板（11）的位置信号；PLC控制器（1）与交换机（6）通讯连接，交换机（6）分别与工控机（8）和现地控制单元（7）通讯连接，PLC控制器（1）由电源转换模块（2）供电；

磁致伸缩式位移传感器（10）上设有磁致伸缩式位移传感器导轨（101），磁致伸缩式位移传感器导轨（101）与磁致伸缩式位移传感器连杆（102）滑动连接，磁致伸缩式位移传感器连杆（102）与调节杆（19）连接，调节杆（19）与固定块（18）连接，固定块（18）与主配压阀限位板（11）连接；磁致伸缩式位移传感器（10）用于装设在主配压阀底座（21）侧面，主配压阀底座（21）与主配压阀阀芯（20）连接。

2.根据权利要求1所述的水轮机调速器主配压阀位移监测装置，其特征在于：所述的PLC控制器（1）、交换机（6）、工控机（8）和电源转换模块（2）装设在电气控制箱（16）内；所述PLC控制器（1）包括CPU模块、DI模块、DO模块、AI模块、AO模块、PLC电源模块和通讯模块；

DI模块用于采集主配压阀位置的开关量信号和电源故障报警信号；

DO模块用于输出调速器控制命令，用于控制调速器启动和停止；

AI模块用于采集调速器主配压阀的磁致伸缩式位移传感器模拟量；

AO模块用于输出调速器主配压阀位移模拟量信号至工控机（8）和数显表（5）；

PLC控制器的CPU模块、工控机（8）和现地控制单元（7）分别通过以太网通讯方式与交换机（6）进行数据传输；

电源模块用于给PLC控制器的DI模块、DO模块、AI模块、AO模块电源、工控机（8）、交换机（6）、隔离变送器（9）、数显表和指示灯（3）供电。

3.根据权利要求2所述的水轮机调速器主配压阀位移监测装置，其特征在于：工控机（8）安装在电气控制箱（16）正面，用于显示磁致伸缩式位移传感器（10）的模拟量信号、开关量动作记录和调速器运行状态信号。

4.根据权利要求3所述的水轮机调速器主配压阀位移监测装置，其特征在于：电气控制箱（16）正面设有指示灯（3）、按钮（4）、数显表（5）、接线端子排（14）和电源开关按钮（13）；指示灯（3）用于监视调速器主配压阀的磁致伸缩式位移传感器（10）故障、主配压阀位置状态和电源故障信号。

5.根据权利要求4所述的水轮机调速器主配压阀位移监测装置，其特征在于：电气控制箱（16）底部设有万向轮（12）。

6.根据权利要求5所述的水轮机调速器主配压阀位移监测装置，其特征在于：电气控制箱（16）侧部设有散热孔（15）。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的水轮机调速器主配压阀位移监测装置的监测方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，外部电源接至接线端子排（14），电源转换模块（2）将DC220V电源转换输出为DC24V电源，由通过电源开关按钮（13）给电气控制箱内供电，电气控制箱指示灯（3）的电源指示信号灯点亮；

步骤二，当机组处于正常运行状态时，本监测装置PLC控制器（1）实时采集调速器主配压阀磁致伸缩式位移传感器信号;调速器主配压阀限位板磁致伸缩式位移传感器信号实时送至PLC控制器AI模块，PLC控制器通过AO模块输出主配压阀位移信号至工控机和数显表实时显示主配压阀位移量信号，工控机记录调速器主配压阀磁致伸缩式位移传感器故障记录；

当调速器主配压阀磁致伸缩式位移传感器移动距离与导叶开度指令信号的偏差值超过整定值时，判断主配压阀跟随故障；

当主配压阀磁致伸缩式位移传感器采集到数据小于低限设定值或大于高限值时判断主配压阀磁致伸缩式位移传感器故障；在工控机和指示灯显示故障报警信号指示，并将其信号通过以太网通讯上送至现地控制单元，触发事故停机流程进一步关闭导叶；

步骤三，当机组处于停机备用状态时，本监测装置可实时监测调速器主配压阀当前位移，按照上述步骤二执行。