【摘要】一直以來，水電廠運行的安全穩(wěn)定都受到嚴重的影響，其中最主要的原因就是水輪機頂蓋排水的控制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)該改進其控制方式，增強其安全性和穩(wěn)定性，更好的為社會經(jīng)濟的發(fā)展提供重要的能源支持。

【關(guān)鍵詞】水電廠；水輪機頂蓋排水控制；控制方式；改進措施

在水電廠中將水能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵設(shè)備就是水輪機，水輪機出現(xiàn)故障，會對水電廠運行的安全穩(wěn)定產(chǎn)生嚴重的額威脅，在給水電廠造成嚴重經(jīng)濟損失的同時，還會給其安全性和穩(wěn)定性造成隱患。因此，要加強對水輪機頂蓋排水控制方式改進措施的分析和研究，有效的增強其安全性和穩(wěn)定性。

1、頂蓋排水系統(tǒng)

目前一般在水電廠排水系統(tǒng)中都會設(shè)置頂蓋射流泵，該裝置的特點是構(gòu)造簡單、方便維修；無轉(zhuǎn)動部分且工作可靠；密封性能比較好，不會受潮。射流泵主要是通過高速噴射出高壓液體，進而產(chǎn)生負壓軸吸流體，這樣就能夠有效的增加機械中的能量，其工作原理入下圖所示。

圖中從1-7分別表示高壓流體進入管、低壓流體吸入管、噴嘴、接受室、混合室、擴散管、排出管，Q1、Q2、Q3分別表示高壓液流、低壓液流、混合液流。

從噴嘴3中高速噴出的高壓流體，能夠?qū)毫δ苡行У霓D(zhuǎn)化為動能，由于較大的流速會橫向產(chǎn)生紊動擴散作用，進而帶走接受室4中的介質(zhì)，產(chǎn)生負壓區(qū)。當(dāng)接受室吸入低壓流體之后，就會在混合室5中與高壓射流進行碰撞、混合，交換能量，在降低高壓流體速度的同時，增加低壓流體速度。在混合室5的出口位置，兩者之間的速度能夠基本保持一致。擴散管6能夠?qū)⒒旌狭黧w中的動能轉(zhuǎn)化為壓力能，進一步增強壓力值，并從排出管7中排出。

2、水電廠水輪機頂蓋排水控制方式的改進措施

2.1 改進方式。目前在系統(tǒng)中使用最為廣泛的是常規(guī)繼電器回路，但是由于其抗故障能力差、數(shù)量多、回路復(fù)雜、靈敏度差，維修的難度比較大，而且由于價格昂貴，會造成投資成本的浪費。因此在控制回路方面采用編程PLC來解決，能夠有效的避免干擾和處理接觸不良問題，并且能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)視和遠程監(jiān)控，實現(xiàn)水電廠的自動化和無人化。

2.2 改進實施。首先在頂蓋處根據(jù)水位的變化安裝探測裝置，這主要是用來探測水位的高度，可以使用超聲波探測儀裝置，并在PLC的輸入模塊中輸入反饋信號。具體設(shè)置如圖2所示。

在PLC編程中設(shè)置出“水位超高”、“水位過高”、“水位正?！边@三個接點，并在相對應(yīng)的接點處設(shè)置“發(fā)信號”、“啟動射流泵”、“停泵”的口令。如果頂蓋排水正常，水位就會處于“水位正?！苯狱c的位置；當(dāng)水位達到“水位過高”這一接點的時候，PLC控制回路就會發(fā)出“啟動射流泵”這一指令；當(dāng)水位達到“水位超高”這一接點的時候，PLC控制回路就會發(fā)出“發(fā)信號”這一指令，啟動報警信號。圖3表示PLC運行原理。

在圖3中，隔離電路作用的產(chǎn)生重要是利用輸入輸出光耦合器的隔離特性，這樣就能夠單向傳輸電信號，有效的增強了其抗干擾能力和電絕緣能力，能夠避免出現(xiàn)信號誤發(fā)這一問題。

2.3 存在不足。在排水泵故障、PLC故障等問題發(fā)生的時候，其信號傳輸過于單一，同時當(dāng)水位恢復(fù)正常的時候，在上機信號和控制回路中也不能反映出相關(guān)的信號。

3、結(jié)語

對水電廠水輪機頂蓋排水控制方式進行改進，可以采用PLC控制回路的方式來優(yōu)化，在增強自控能力的同時，也相應(yīng)的改善了報警系統(tǒng)和故障系統(tǒng)。這樣，管理人員能夠在第一時間了解頂蓋中水位的變化情況，并且減少了維修人員的工作強度和工作量，水電廠自動化的程度得到了進一步的提升和加強，為社會經(jīng)濟的發(fā)展提供更加穩(wěn)定、安全、可靠的基礎(chǔ)保障。

參考文獻：

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