大型水電廠主配壓閥培訓(xùn)課件

1、FC閥FC閥系列及其應(yīng)用 FC閥的運(yùn)行原理FC閥的基本元件及使用FC閥的檢修和維護(hù)機(jī)械液壓部第1頁，共72頁。FC主配閥系列FC 5000FC 1250FC20000FC1250: 1900 l/min FC5000: 7600 l/min FC20000: 23700 l/min 第2頁，共72頁。FC主配閥系列FC1250: 閥芯直徑 2英寸(50mm) FC5000: 閥芯直徑 4英寸(100mm)FC20000:閥芯直徑 10英寸(250mm)壓力等級(jí)：1.6, 2.5, 4.0, 6.3 MPa第3頁，共72頁。適用機(jī)型混流式轉(zhuǎn)槳式?jīng)_擊式抽水蓄能第4頁，共72頁。FC閥在中國的應(yīng)用三

2、峽右岸電站(12*700MW) 12臺(tái) FC20000重慶彭水電站(5*350MW) 5臺(tái)FC20000廣西橋鞏(8*57MW） 8臺(tái)FC20000(導(dǎo)葉) 8臺(tái)FC5000(槳葉)云南景洪水電站(5*350MW) 6臺(tái)FC20000廣西長洲水電站(15*42MW） 7臺(tái)FC5000(導(dǎo)葉) 7臺(tái)FC5000(槳葉) 江蘇宜興抽水蓄能電站（4*300MW） 4臺(tái)FC1250四川寶興水電站（3*65MW） 3臺(tái)FC5000云南小灣水電站（6*700MW） 6臺(tái)FC20000四川瀑布溝水電站（6*650MW) 6臺(tái)FC20000 第5頁，共72頁。FC閥在中國的應(yīng)用湖南三板溪電站(4*250MW)

3、吉林白山水電站(2*150MW) 青海公伯峽水電站(5*300MW） 四川桐子豪水電站(3*36MW)湖南凌津?yàn)┧娬?9*30MW,灌流）廣西百龍灘水電站（6*30MW，灌流）湖北清江水布埡水電站（4*300MW）四川蹺蹊水電站（3*80MW）河南回龍抽水蓄能電站（2*60MW) 共計(jì)十七個(gè)水電站，一百多套FC閥。第6頁，共72頁。FC閥在國外的應(yīng)用Bath County(6 * 445MW)美國Helms(4*358MW) 美國Bad Creek(4*360MW）美國Ludington(6*340MW)美國Raccoon Mountain(6*390MW）美國Carters（4*165MW

4、）美國USCAE-Truman（7*300MW）美國 第7頁，共72頁。FC主配閥的運(yùn)行原理第8頁，共72頁。水輪機(jī)速度/負(fù)荷控制開關(guān)開啟第9頁，共72頁?；緞?dòng)作原理閥套閥芯 壓力油關(guān)閉開啟開啟關(guān)閉油口第10頁，共72頁。兩級(jí)液壓放大先導(dǎo)閥（一級(jí)）配壓閥（一級(jí)）開啟速度調(diào)節(jié)關(guān)閉速度調(diào)節(jié)回油開啟關(guān)閉進(jìn)油第11頁，共72頁。兩級(jí)液壓放大調(diào)速器控制先導(dǎo)閥閥芯上下移動(dòng)先導(dǎo)閥向上移動(dòng)時(shí),壓力油進(jìn)入到綠色區(qū)域. 示例中, 配壓閥閥芯將向左移動(dòng)至極限位置水輪機(jī)轉(zhuǎn)速或負(fù)荷增加, 調(diào)速器此時(shí)控制先導(dǎo)閥閥芯向下移動(dòng). 轉(zhuǎn)速或負(fù)荷將產(chǎn)生震蕩.第12頁，共72頁。兩級(jí)液壓放大第13頁，共72頁。兩級(jí)液壓放大(帶反饋

5、)開啟速度調(diào)節(jié)關(guān)閉速度調(diào)節(jié)內(nèi)部反饋開啟進(jìn)油關(guān)閉回油調(diào)速器信號(hào)第14頁，共72頁。兩級(jí)液壓放大(帶反饋)加入反饋杠桿,將配壓閥閥芯位置反饋至先導(dǎo)閥閥芯無論配壓閥閥芯位置朝哪個(gè)方向移動(dòng),通過反饋杠桿, 先導(dǎo)閥都將控制配壓閥閥芯移至中位. 反饋可以通過改變杠桿支點(diǎn)來進(jìn)行調(diào)整.第15頁，共72頁。兩級(jí)液壓放大(帶反饋)第16頁，共72頁?？刂朴秃銐河蚅VDT（位移傳感器）控制端活塞關(guān)閉調(diào)節(jié)開啟調(diào)節(jié)關(guān)閉開啟壓力油回油回油FC主配閥剖視圖第17頁，共72頁。主配閥動(dòng)作原理控制閥芯位置的兩活塞作用面積不同;恒壓油作用在小活塞上, 控制油作用在大活塞上, 放入壓力油或接通回油, 從而控制閥芯位置;閥芯位置通過

6、位移傳感器(LVDT)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)反饋。第18頁，共72頁。比例閥+24 VDC 電源線圈+/- 10 VDC反饋信號(hào)4-20 mA (12 mA 中位)控制信號(hào)回油壓力油(過濾)控制油第19頁，共72頁。比例閥動(dòng)作原理線圈將電信號(hào)成比例的轉(zhuǎn)化成比例閥閥芯位移;當(dāng)控制信號(hào)為12mA時(shí)，比例閥閥芯對(duì)中;當(dāng)控制信號(hào)增加時(shí)，線圈產(chǎn)生的力，克服彈簧力，比例閥閥芯向右移動(dòng)；如果控制信號(hào)減小，或者電源(+24VDC)失去，彈簧力將比例閥閥芯推至左端。第20頁，共72頁。FC閥剖視圖過濾后的壓力油關(guān)閉開啟壓力油回油回油LVDT反饋放大器+/- 10 VDC+/- 10 VDC控制信號(hào)4-20 mA比例伺服閥

7、第21頁，共72頁。FC閥動(dòng)作原理比例閥由控制信號(hào)控制；LVDT反饋信號(hào)將抵消控制信號(hào)；LVDT反饋信號(hào)可以通過反饋放大器上的電位器來進(jìn)行調(diào)節(jié)。第22頁，共72頁。轉(zhuǎn)速/負(fù)荷 調(diào)節(jié)反饋放大器比例伺服閥滑閥流量變化接力器FC 閥+/- 10 VDC電子控制器MicroNet4-20 mA控制信號(hào)+24 VDC控制油位移傳感器MLDT4-20 mA or 20-4 mALVDT供油控制原理+/- 10 VDC第23頁，共72頁。液壓控制系統(tǒng)液壓原理圖第24頁，共72頁。FC閥分段關(guān)閉動(dòng)作原理第25頁，共72頁。FC閥的基本元件及使用過濾器比例閥控制塊反饋放大器閥芯和閥套主閥體恒壓端組件控制端組件第

8、26頁，共72頁。雙重過濾器(一)進(jìn)油(未過濾)控制油(已過濾)單向閥壓差指示過濾器選擇閥旁路閥放氣閥第27頁，共72頁。雙重過濾器(一)雙重濾芯，可以在線更換濾芯；油污指示 1. 測(cè)量過濾前后的油壓差值 2. 動(dòng)作值：35psi(0.24MPa) 3. 電信號(hào)指示或就地指示(顏色變化)旁路閥 如果濾芯前后壓差過大，旁路閥動(dòng)作(50psi)，壓力油通過旁路閥直接供給比例閥，壓力油此時(shí)沒有過濾。第28頁，共72頁。雙重過濾器(二)第29頁，共72頁。雙重過濾器(二)10微米過濾精度電信號(hào)油污指示旁路閥動(dòng)作:50psi(3.5bar)第30頁，共72頁。油沖洗將接力器短接. 用軟管將接力器進(jìn)油直接

9、接至回油;選擇左側(cè)或右側(cè)過濾器作為沖洗濾芯;供油,檢查管路有無漏油;沖洗系統(tǒng);油質(zhì)合格后, 將過濾器切至另一側(cè)的濾芯;更換沖洗濾芯;關(guān)閉油源, 結(jié)束油沖洗.第31頁，共72頁。啟動(dòng)和放氣將過濾器切換閥轉(zhuǎn)至最右側(cè);打開油源,檢查管路有無漏油;通過調(diào)速器,控制接力器來回動(dòng)作幾次, 通過接力器放氣;打開平衡閥以及左側(cè)的放氣閥, 放氣結(jié)束后,關(guān)閉放氣閥和平衡閥.第32頁，共72頁。在線更換打開備用濾芯的放氣閥, 確認(rèn)內(nèi)部無空氣. 當(dāng)油從放氣閥流出時(shí),關(guān)閉放氣閥;轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥至備用濾芯;打開需要更換濾芯的放氣閥來將內(nèi)部液壓油放出(此時(shí)平衡閥和另一側(cè)的放氣閥處于關(guān)閉狀態(tài))取出濾芯,更換新濾芯,并安裝好, 確

10、保密封圈安裝正確, 擰好外殼;打開平衡閥給新濾芯充油, 并打開新濾芯的放氣閥, 放氣結(jié)束后, 關(guān)閉放氣閥;關(guān)閉平衡閥, 新濾芯處于備用狀態(tài).第33頁，共72頁。比例閥第34頁，共72頁。比例閥第35頁，共72頁。比例閥第36頁，共72頁。比例閥注意事項(xiàng)比例閥內(nèi)部LVDT，位置監(jiān)視;指令信號(hào)、電源：屏蔽信號(hào)干擾。第37頁，共72頁。LVDT電源：+/- 15VDC輸出：0 +/- 10VDC第38頁，共72頁。LVDT第39頁，共72頁。反饋放大器第40頁，共72頁。反饋放大器第41頁，共72頁。反饋放大器跳線設(shè)置FC閥可能帶有多個(gè)LVDT, 每個(gè)LVDT相應(yīng)的配備一只比例閥和一個(gè)反饋放大器;

11、LVDT可能位于恒壓端,也可能處于控制端;處于不同端蓋的LVDT, 其反饋放大器的跳線設(shè)置不同。設(shè)置原則為: 閥芯向關(guān)閉方向移動(dòng)時(shí), LVDT芯桿向外移動(dòng), 則 跳線設(shè)置為“A”,否則為“B”. (“A is away”)跳線若設(shè)置錯(cuò)誤,則接力器將會(huì)發(fā)生振蕩.第42頁，共72頁。LVDT中位調(diào)整用萬用表測(cè)量LVDT直流電壓反饋.萬用表量程大于10VDC. 接反饋放大器的Test Point 2(+), Test Point1 (-). (Test Point 2 = 接線端子5, Test Point 1 = 接線端子4). 將接力器靜止在50%位置附近. 可以通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓將接力器靜止.

12、也可以通過控制器給信號(hào)將接力器靜止。松開LVDT夾子, 緩緩調(diào)整LVDT殼體的位置, 將反饋值調(diào)整至+/- 10 mV以內(nèi).擰緊LVDT固定夾的夾緊螺釘. LVDT固定夾夾緊螺釘?shù)陌惭b扭矩，約為0.56牛米注意: 此螺釘擰緊即可,一定不要擰得過緊, 否則會(huì)損壞LVDT.第43頁，共72頁。控制塊控制油比例閥配壓閥回油回油手動(dòng)遮斷閥液控遮斷閥電控遮斷閥第44頁，共72頁。控制塊多重危急遮斷;不同的機(jī)組不同的配置。第45頁，共72頁。H形孔圓孔（數(shù)量可調(diào)）油口形式第46頁，共72頁。閥芯和閥套注意事項(xiàng)運(yùn)行和維護(hù)時(shí), 防止磕碰, 保持油口處的銳邊; 若已磨損, 需要更換;檢修時(shí)清洗閥芯的均壓槽。第4

13、7頁，共72頁。主閥體FC20000主閥體重400多公斤, 起重吊環(huán): 3個(gè)美制吊環(huán) 0.75英寸-10UNC; (端蓋和閥芯起吊: 2個(gè)美制吊環(huán) 0.50英寸-13 UNC; 閥套: 2個(gè)美制吊環(huán) 0.312英寸-18 UNC).第48頁，共72頁。恒壓端組件第49頁，共72頁。恒壓端組件LVDT夾緊螺釘?shù)陌惭b扭矩;開啟調(diào)節(jié)螺栓;LVDT芯桿連接.第50頁，共72頁?？刂贫私M件(不帶分段關(guān)閉)第51頁，共72頁?？刂贫私M件(帶分段關(guān)閉)第52頁，共72頁。Blank第53頁，共72頁。FC閥的檢修和維護(hù)第54頁，共72頁。FC閥的安裝清洗;密封圈檢查和更換;恒壓端的裝配;控制端的裝配;主閥體

14、, 閥套和閥芯的裝配;總裝第55頁，共72頁。FC閥的安裝-清洗檢查主閥體, 控制端和恒壓端內(nèi)有無鐵屑或其他贓物, 如有則需要清理掉;閥套的清洗：使用酒精或清洗液仔細(xì)清洗閥套，用白綢布拉擦干凈所有H形孔和圓孔。清洗之后擦干并上油;閥芯和小活塞的清洗：使用酒精或清洗液仔細(xì)清洗閥芯和小活塞，將油槽中的臟物清理干凈。清洗之后擦干并上油。第56頁，共72頁。FC閥的安裝-密封圈檢查和更換檢修時(shí),檢查各密封圈有無破損,擦傷或切邊等狀況, 如有,則需要更換;對(duì)于較大的O形圈, 安裝時(shí)可以用凡士林將O形圈粘附在槽上.第57頁，共72頁。FC閥的安裝-恒壓端的裝配檢查小活塞有無明顯磨損;LVDT芯桿不需要擰下

15、;第58頁，共72頁。FC閥的安裝-控制端的裝配檢查小活塞有無明顯磨損;LVDT芯桿不需要擰下;小塞子前部有一螺紋孔(10#-24 UNC),可以利用此孔取出和裝入小塞子.第59頁，共72頁。FC閥的安裝-主閥體, 閥套和閥芯的裝配仔細(xì)檢查閥芯和閥套有無鐵屑等雜物;檢查閥芯銳邊上有無毛刺; 將閥套裝入閥體: 1)將閥體平放在平面上，給閥體內(nèi)孔處上油; 2)吊繩穿過閥套控, 用吊車吊起閥套,之后兩或三人將閥套水平托起，讓閥套的中心對(duì)準(zhǔn)閥體中心，并且將閥套上裝螺釘?shù)穆菁y孔對(duì)準(zhǔn)閥體兩端的小臺(tái)階; 3)將閥套從閥體有倒角的一端慢慢推入，直到閥套兩端面和閥體兩端的臺(tái)階平齊。輕輕旋轉(zhuǎn)閥套，讓閥套上裝螺釘?shù)?/p>

16、螺紋孔到達(dá)六點(diǎn)鐘位置; 4)用墊片和內(nèi)六角沉頭螺釘將閥套固定在閥體內(nèi)。將閥芯裝入閥套: 1)將閥芯和閥套上油，閥芯兩端各裝兩個(gè)吊環(huán)。 2)一人控制行車，用行車將一端吊起，另外一人抱起另一端，對(duì)準(zhǔn)閥套中心，緩緩放入。 3)當(dāng)閥芯進(jìn)入閥套后，一人在一端輕輕推動(dòng)閥芯進(jìn)入，另一人在閥體的另一端拉住吊環(huán)，以防止閥芯滑出。將閥芯輕輕裝入閥套,待閥芯完全進(jìn)入后，用手輕輕推動(dòng)閥芯，閥芯應(yīng)能夠滑動(dòng)自如。第60頁，共72頁。FC閥的安裝-主閥體, 閥套和閥芯的裝配注意事項(xiàng):閥體,閥套和閥芯一定要清理干凈,無鐵屑,毛刺或其他異物,否則可能導(dǎo)致無法順利裝入或拉毛閥套;安裝時(shí)要若不能推進(jìn)閥套和閥芯,不可硬推或軸向敲擊,

17、此時(shí)可以用橡皮錘輕輕徑向敲擊,以對(duì)準(zhǔn)中心再推入.裝配時(shí),注意閥芯不要磕碰.閥套固定螺釘用扭矩扳手?jǐn)Q緊.安裝錄像第61頁，共72頁。FC閥的安裝-總裝將主閥體組件和兩端蓋組件安裝好后,吊上安裝板;對(duì)于FC20000閥,由于安裝面較大, 仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)螺栓孔; 緊固時(shí)，遵循對(duì)角原則，均衡的將各螺栓緊固好;安裝板表面光潔度和平面度要達(dá)到要求,否則可能會(huì)造成滲油現(xiàn)象.第62頁，共72頁。FC閥的調(diào)試準(zhǔn)備工作;開啟,關(guān)閉試驗(yàn);LVDT零位調(diào)整;FC閥內(nèi)閉環(huán)調(diào)整.第63頁，共72頁。FC閥的調(diào)試-準(zhǔn)備工作油管路已正確連接;各電氣線纜已正確連接;控制器具備調(diào)試條件;通油, 系統(tǒng)應(yīng)無滲油現(xiàn)象發(fā)生.注意: 調(diào)試必須在

18、無水的條件下進(jìn)行.第64頁，共72頁。FC閥的調(diào)試-開啟,關(guān)閉試驗(yàn)比例閥調(diào)試: 開環(huán)狀態(tài)下給比例閥開信號(hào), 接力器全開;給比例閥關(guān)信號(hào), 接力器全關(guān); 去除比例閥電源, 接力器應(yīng)全關(guān);開停機(jī)電磁閥測(cè)試;手動(dòng)停機(jī)閥測(cè)試;液控停機(jī)閥測(cè)試;第65頁，共72頁。FC閥的調(diào)試-LVDT零位調(diào)整用萬用表測(cè)量LVDT直流電壓反饋;將接力器靜止在50%位置附近;松開LVDT夾子, 緩緩調(diào)整LVDT殼體的位置, 將反饋值調(diào)整至+/- 10 mV以內(nèi);擰緊LVDT固定夾的夾緊螺釘. LVDT固定夾夾緊螺釘?shù)陌惭b扭矩，約為0.56牛米;注意: 此螺釘擰緊即可,一定不要擰得過緊, 否則會(huì)損壞LVDT.第66頁，共72頁。FC閥的調(diào)試- FC閥內(nèi)閉環(huán)調(diào)整FC內(nèi)閉環(huán)調(diào)試必須在控制器其他設(shè)置(如pid設(shè)置)之前完成;將LVDT反饋信號(hào)和接力器反饋信號(hào)取至控制器, 用繪圖軟件分別繪出這兩個(gè)信號(hào)對(duì)時(shí)間的曲線;通過控制器將接力器設(shè)置在50%附近; 將反饋放大器的電位器調(diào)整至中間位置(電位器總共有25圈);通過控制器給接力器13%的階躍信號(hào);觀測(cè)LVDT反饋信號(hào)曲線,在控制器中增加“閥增益”,使得LVDT反饋稍稍欠阻尼(見圖二);順時(shí)針調(diào)整反饋放大器的電位器, 直到LVDT反饋稍稍過阻尼(見圖三); 重復(fù)步驟6, 增加“閥增益”,使得LVDT反饋稍稍欠阻尼(見圖二);重復(fù)