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水利水电

微特水电站厂房大型桥机智能运行控制系统

时间:2022-04-26 14:52来源:水电事业部 作者:韩信 点击:

 
一、系统应用背景
厂房桥式起重机是水力发电厂不可缺少的机械装备,承担着水电站机组检修吊装的重要任务。几十年来,我国起重设备一直存在整机自身重量重、耗能多、智能化水平低等弱点。在水电站大型机组检修时,需要吊装转子、水轮机、转轮等重大设备时,为了无死角监视设备是否存在撞击或与固定部件的间隙等,都需要大量的人员在吊装设备的上方或者下方进行监视检查,存在很大的安全隐患。随着近年来各电厂对智慧电厂的建设的需要,需要将起重机械由传统操作方式向“无人化、智能化、精准化”操作方式发展。在此背景下,微特技术有限公司研发人员经过一年多时间调研、研发及测试,成功研发出微特水电站厂房桥机智能控制系统。 
 
某水电站厂房转子吊装现场

二、本系统主要实现的功能
1 .桥机大、小车自动运行定位功能的实现
首先建立桥机自动运行定位系统,对桥机大、小车行走的轨迹、吊钩的运行位置进行精准定位。为确保桥机定位的精确度、重点区域和可能影响精确定位部署的各种环境因素,对可能存在影响的因素进行分析,合理布置传感器,通过实时在线监控系统,布置传感器和采集数据系统,实现自动采集、监测,分析桥机运行的准确位置数据,对桥机大、小车驱动装置及控制系统改造,实现桥机在作业时的一键自动精准启停等,确保检修的顺利进行。
 
 
系统应用拓扑图
 
2 .防摇摆功能的实现
为了确保桥机在自动定位运行过程中的稳定性,增加防摇摆技术,减少重物在吊装过程中的摇摆,提高桥机的安全运行,使桥机不管是起动、停止还是加速、减速都只是轻微晃动。实现桥机定位系统精准、稳定、可靠。
选用开环防摇摆控制方式,利用钟摆原理,通过修改发给电气控制系统的速度命令信号而连续限制摆动。通过检查吊钩的起升高度来计算摆动的角度,然后通过给定的加速度和减速来抵消摆角。 
 
防摇技术原理图
3 .空气间隙监测功能的实现
根据检修中转子吊装,结合现场实际情况,研究转子吊入、吊出时,转子与定子之间的间隙能够得到有效监测,通过安装测距仪及摄像头,实时监测转子与定子间的间隙,以及在推力油槽和水轮机大轴法兰安装视频监控。能够让指挥人员及桥机操作人员实时掌握转子在吊装过程中定、转子间空气间隙和大轴法兰穿过推力油槽时间隙的监测并能对转子中心进行自动调整。
气隙监测布置图
 
吊装转子时,通过超声波测距传感器监测转子的位移,获取的数据经数据采集站处理,通过通讯电缆送至现场主机,进行分析并实时模拟显示转子的坐标(+x,-x;+y,-y),显示画面是模拟定子和转子的两个同心圆,转子实际位置在屏幕上实时显示出动画模拟效果。当转子与定子的间隙小于设定值时,发出报警信号。
 
三、系统应用亮点
♢在全国范围内首次实现真正意义上的桥机精准定位,其精准度可达到±2.5mm之内。
♢ 可定义多个定位点,仅需在触摸屏中选择定位点,桥机即可自动运行至指定位置。
♢现场作业人员大大减少,有效避免因机械原因导致的伤害事故发生,安全保障率提高约50%。
♢按单台机装机21万KW,新系统助力转子回装提前2天完成,增加发电收入约130万元。
 
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