水电厂机械制动系统应用

发表时间：2018-04-16T10:30:32.667Z 来源：《电力设备》2017年第32期 作者： 蒋君操 刘密斯 王康乐 唐夏雨 任鑫

[导读] 摘要：文章主要针对水电厂机械制动系统应用进行分析，结合当下水电厂机械制动系统发展现状为根据，从风闸控制系统回路的形成、风闸集成控制设备、风闸控制系统回路运行模式等方面进行深入研究与探索，主要目的在于更好的推动水电厂机械制动系统的发展与进步。

（湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司 湖南省长沙市 410213）

摘要：文章主要针对水电厂机械制动系统应用进行分析，结合当下水电厂机械制动系统发展现状为根据，从风闸控制系统回路的形成、风闸集成控制设备、风闸控制系统回路运行模式等方面进行深入研究与探索，主要目的在于更好的推动水电厂机械制动系统的发展与进步。

关键词：水电厂；机械化制动系统；风闸控制系统

以我国某水电厂为例进行分析，机组机械制动系统使用的常见阀门管线系统在发电机组进行自动化运行的环境中，逐渐出现可自动化能力较弱、机组设备老化现象严重以及制动质量较弱等问题，以此为基础对发电机风闸制动系统控制回路与相关管线进行更换与调整，工作人员使用相应的可编程控制测速设备主要是将测量、显示、输出与控制等作用向结合的转速测量设备，其自身的转速测量方法可较好对机械制定的可靠性进行保证，使机组运行的安全性与稳定性得到充分的提升。 一、风闸控制系统回路的形成

在水电厂中，风闸控制系统回路主要囊括了风闸集成控制设备、数字运算操作电子系统板块、信息数据输入输出板块、霍尔传感器、齿轮测速传感器以及中间继电器等。 二、风闸集成控制设备

型号为SY11的风闸集成控制设备主要将手动阀与电磁空气阀同时安置在相同的集成电路板中，真正的促进机组自动与手动制动停机。其中风闸集成控制设备通常情况下有一个进口的电磁空气阀、集成块以及两个手柄阀共同组合而成，同时还可在集成块上结合实际应用情况安装相应的过滤设备与压力监测显示设备。首先，在风闸控制设备下方存在四个连接端口。主要为接气源、加闸口、反冲口以及排气口，结合相应的接口标准对气路进行连接。其次，在闸控制设备上方存在两个加闸压力测量端口与两个反冲压力检测端口，可与相应的压力表、变送器等压力监测设备进行连接，其中压力检测端口经常使用相应的设备进行封堵，在使用时只需进行旋开就可进行应用。 三、风闸制动控制回路运行方式

风闸控制设备通常分为手动模式、自动模式以及手电动模式，其中自动模式只要分为自动反冲复位以及自动加闸刹车，手动模式主要是由手动反冲复位以及手动加闸刹车组合而成。 （一）手动模式

将手动阀1转换为手动处，利用对控制阀2进行控制，真正促进风闸控制装置机械手动模式的形成。其手动加闸为将手动阀2转换到加闸处，真正的促进手动加闸刹车的实现。其手动撤闸为将手动闸2跳转到反冲处，可较好促进反冲复位的实现。 （二）自动模式

自动模式主要是工作人员将手柄阀1调节至自动处，手柄阀2切换到切除位置，同时控制柜中的SAI转动开关转换为自动处，风闸控制设备则属于自动操作模式。其中自动加闸主要为对电磁阀左部位线圈进行通电，真正的促进自动加闸刹车的实现。自动反冲复位为对电磁阀右线圈进行通电处理，促进自动反冲复位的实现。 （三）电动手动模式

工作人员将手动阀1调整到自动位置，手动阀2调整到切除位置，在将控制柜中SAI转换开关转换为手动自动位置处，这时风闸控制设备则属于电动手动模式。其中电手动加闸为：相关工作人员启动加闸按钮，数字运算操作电子系统在加闸指令的影响下，在第一时间进行加闸刹车。电动手动反冲复位主要为启动反冲按钮，数字运算操作电子系统在反冲指令的作用下，在第一时间进行反冲复位。 四、风闸控制回路运行理论 （一）控制回路机械

风闸运行数据信息阶段主要通过行程开关所形成，行程开关在制动设备上进行固定，制动风闸上安置相应的刚性拨条，拨条在风闸的运行期间进行相应的移动。在拨条移动到相应位置期间，与行程开关的运行接头进行接触，致使行程开关中的常开接点进行闭合，常关接点进行断开，在拨条与接头分离时，行程开关的接头开始复位，其内部的常开接点断开，常关接点闭合，进一步促进制动风闸的实际位置数据信息从机械化信息数据逐渐转变为电气信息数据。 （二）风闸电气控制回路原理

在正常情况下风闸控制自动停机期间，机组的转速降低为25%时，水电厂监控系统中的现地控制单元发出风闸制动命令，加闸控制设备相应的指示灯发出警告，刹车块加闸到位指示灯点亮。在机组转速降低到0%以及相应的延时后，水电厂监控系统则会发出取消风闸制动与反冲复位的指令，加闸控制设备反冲复位指示灯开始亮起，风闸复位行程开关动作后指示灯也被点亮，制动流程停止。在风闸自动控制系统出现相应问题时，机组现地控制单元中相应的数字运算操作电子系统停止运行，水机保护各种动作停止，机组转速降低为25%时则发出风闸制动指令，风闸控制设备加闸指示灯与刹车块加闸条件满足要求指示灯开始亮起，直至机组完全停止运行，其中风闸的撤销与反冲复位应利用手动进行操作。

同时，风闸还具有手动控制与电手动控制模式。在电手动控制期间，将控制把手转换到手动位置，在启动加闸按钮就可进行风闸加闸，在按动一次风闸按钮就可对风闸进行撤销。在启动反冲按钮就可进行风闸反冲复位，通常在按动反冲按钮，则可对风闸反冲复位进行撤销。为了预防机组在实际运行期间由于人为因素致使错误加闸以及停机期间快速转动与加闸现象的发生，风闸电气控制回路中安装了相应的转速控制设备，在水电厂机组转速在25%之下时，才可进行手动电动加闸。

在对机组转速进行检测期间，其检测数据精准性与可靠性较为重要，其检测存在相应的误差会导致制动环出现磨损以及机组停止运行现象的发生。目前水电厂主要对31与21型的可编程微机测速设备进行使用，并将其在风闸制动控制盘中进行安装，更好的对机组的转速进

行检测。31型号的测速设备检测探头固定在发电机水车室中，利用霍尔传感器将数据进行传输。21型号测速设备检测探头固定在钟罩中，使用齿盘测速传感器进行数据信息传输。其中测速设备主要以PLC为基础，将各种功能进行充分融合。对交流电与直流电同时进行使用，可较好的促进无间断电源切换的实现。对两组测速设备进行使用，在一定程度上较好的促进了机组转速检测结果的精确性与稳定性。为了对转速较高导致停机现象进行优化，运用的转速点应具有较强的精确性，并对三选二方法进行使用，在转速为150%时，各测速设备中只要有两个设备检测出其转速为150%时就可命令监控系统进行加闸停机，进一步提高机组运行的稳定性与安全性。

通过相关实验发现，在PLC系统回路出现问题，机组转速达到150%前，水电厂监控系统中的相应的设备对制动系统传达了加闸指令，制动系统回路在加闸指令的作用下第一时进行加闸处理，通过检测发现现地控制单元只在PLC系统回路同添加了25%Ne加闸命条件，其他机组保护回路中则没有这一需求，其在停止运行后，第一时间形成加闸指令，PLC系统在接到之后直接进行加闸处理。 结语

综上所述，结合我国某水电厂机械制动系统的实际应用为基础，对其风闸控制系统回路的形成、风闸集成控制设备以及风闸控制回路运行理论进行充分研究，进一步对机械制动系统的应用进行了解与掌握，促进水电厂实际运行质量不断提升与完善。 参考文献

[1]肖少洪,余水清.水电厂机械制动除尘系统探讨[J].中国电业(技术版),2011(10). [2]张猛.电子机械制动系统（EMB）试验台的开发[D].清华大学,2004. [3]王俊鼎.电子机械制动控制系统的研究[D].浙江大学,2016.

[4]沈沉,王军,林逸.电子机械制动系统制动执行器建模与试验[J].农业机械学报,2007,(08). 作者简介

蒋君操（1984-），男，湖南省新宁县人，助理工程师，现从事调速器自动化设备维护工作，邮箱：1258823656@qq.com。