淺析磁翻柱液位計在清遠抽水蓄能電站機組中的作用
返回列表發布日期：2019-12-27 14:30:42 |
摘 要: 清遠抽水蓄能電站機組安裝完畢后，在運行試驗前要進行各項輔機的單獨試驗。油位計磁性開關的調整是其中一項內容。筆者介紹了油位計磁性開關的調整方法，對調整過程中出現的一些問題做了分析并提出了解決方法。通過調整，清遠電站在投入運行以后，油位計磁性開關能夠發出準確的報警信號。
前言
清遠抽水蓄能電站位于清遠市清新縣太平鎮境內，電站總裝機容量 1 280 MW，安裝 4 臺單機容量 320 MW( 發電工況) 的立軸單級可逆混流式機組。電站建成后，將作為骨干調峰電源之一，承擔南方電網的調峰、填谷、調頻、緊急事故備用等任務。機組安裝完畢后，在運行試驗前要進行各項輔機的單獨試驗。油位計磁性開關的調整是其中一項內容。清遠電站機組下油槽設置了油位超低( LL) 、 低( L) 、高( H) 、超高( HH) 四個報警信號。當油槽的油位高度發生變化，油位掠過油位計的磁性開關時，磁性開關就會發出對應的報警信號。磁性開關是否調整到位關系到油位高度報警信號能否準確發出。本文介紹清遠電站油位計信號器的調整方法。
1 油位計管路結構
清遠電站機組在環形基礎外設置了輔助油槽，輔助油槽通過連通管與下油槽連接。油位計安裝在連通管上。根據連通器的原理，油位計的油位與下油槽內的油位等高，這樣可以通過監測油位計的油位高度來監測下導油槽的油位高度。油位計和連通管之間裝有一個球閥，便于檢修時拆裝油位計。具體結構如圖 1 所示。
2 油位計結構及原理
清遠電站機組油位計選用的是柯普樂 BNA 型旁路磁翻柱液位計。該液位計由法蘭、磁性開關、旁路管、磁翻柱、磁性浮子、變送器、排污塞等組成，具體結構如圖 2 所示。油位計通過法蘭與被測管路連接。油位計內有一個磁性浮子，磁性浮子隨著油位的高低上下浮動。浮子在上下浮動過程中，通過自身磁場帶動磁翻柱液位計翻轉并觸發磁性開關。磁翻柱液位計隨不同油位翻轉，這樣便于現地觀察油位高度。磁性開關發出的開關量輸送到監控端，機組可以根據預設邏輯作出響應。變送器根據不同的油位高度，輸出 4 ～ 20 mA 的模擬量到監控屏。監控屏處就可以根據設置顯示相應的高程。
3 油位信號器磁性開關的調整
3．1 計算各報警信號磁性開關的高程
下油槽油面靜止時，把直尺伸入油槽量出油位超過下機架上環板( 測量基準) 的實際距離 h，如圖3 所示， 從監控屏讀取實際油位對應的顯示高程H。從圖紙中查出設計油位高出該測量基準的距離h0，Δh = h － h0 就是實際油位和設計油位的高度差。有了這些數據，可以計算出設計油位高度 h0對應的監控屏上的油位顯示高程 H0 = H － Δh。
從設計資料中查出各報警信號觸發位置相對設計油位的高程差 Δhi，各報警觸發信號對應的監控屏顯示高程就是 Hi = H0 + Δhi。四組報警信號的觸發方法和顯示高程見表 1。
3．2 確認各報警信號對應的磁性開關
從旁路管上拆下 4 組磁性開關。先后拿起磁性開關，貼著旁路管在油面附近上下移動( 模擬油位升降) ，同時觀察監控屏處哪個報警信號在變化。這個在變化的報警信號就與該磁性開關相對應，在磁性開關上作對應記號。
3．3 調整各報警信號對應磁性開關的高程
調整磁性開關高程的時候，需要推動磁性浮子上下移動，模擬油槽內的油位上下移動。清遠電站機組在試驗過程中，用過鋼絲頂浮子和油帶動浮子兩種方法。
3．3．1 用鋼絲頂浮子的方法
磁性開關的高程調整最開始是采用細長鋼絲頂磁性浮子，如圖 4 所示。在試驗過程中，關閉連通管和油位計之間的球閥，擰開排污塞，排凈油位計內的油，把細鋼絲通過排污孔插入油位計，推動浮子上下運動。在實際操作中發現該方法存在以下一些問題:
1) 排污口正下方距離基礎較近，很難把長鋼絲插入油位計內;
2) 鋼絲頂端容易卡在浮子和旁路管內壁的間隙中，不能上下移動。因此在后續機組的調整中，放棄了該方法。
3．3．2 用油帶動浮子的方法
根據高度從低到高，依次調整超低(LL)、低(L) 、高(H)、超高( HH) 四個磁性開關。選一個與排污塞有相同接口尺寸的焊接管接頭。管接頭非螺紋端套入軟管，用鐵絲扎緊。調整過程中，帶軟管的管接頭擰入排污孔，通過漏斗和軟管向油位計注油，如圖 5 所示。
具體調整過程如下:
1) 關閉連通管和油位計之間的球閥，擰開排污塞，排凈油位計內的油。
2) 把帶軟管的管接頭擰入排污孔。
3) 通過軟管向油位計內注油，監控屏顯示油位高度在 HLL 附近時停止注油。
4) 把超低( LL) 磁性開關貼住旁路管，向上移動軟管，提高油位計內油位，直到該報警信號消失。
5) 慢慢向下移動軟管，降低油位計內油位。超低( LL) 報警發出同時，記錄監控屏顯示的油位高度 HLL'。
6) 如果 HLL'在HLL ±5 mm的范圍內，說明磁性開關高程已經調整到位，固定磁性開關; 否則根據HLL' 和 HLL 的高度差，向上或向下移動磁性開關，然后再重復步驟4) 和5) ，直到HLL' 達到HLL ±5 mm的范圍。
7) 參考步驟 3) 到 6) ，依次調整低( L) 、高( H) 、超高( HH) 三個磁性開關的高程。
用該方法調整磁性開關的高程，優點是: ①受油位計安裝空間的影響較小; ②浮子高度控制較為簡單。后續機組的調整都采用了這種方法。
4 調整中遇到的問題及處理
4．1 磁翻柱液位計錯亂
磁翻柱液位計錯亂如圖 6( a) 所示，被油淹沒的磁翻柱液位計沒有翻轉，或是沒有被油淹沒的磁翻柱發生了翻轉。這種情況一般是磁翻柱受到外界磁場的干擾，可以用磁鐵貼近磁翻柱液位計沿一個方向移動，帶動磁翻柱液位計翻轉。磁翻柱液位計翻轉正常后如圖 6( b) 所示。
4．2 磁性開關沒有信號
磁性開關沒有信號，一般是信號電纜某處存在斷路，或是電纜連接處接頭松開。使用萬用表逐段檢查，找到斷路的電纜或是松開的接頭，然后更換電纜或擰緊接頭。如果電纜沒有問題，可以在油位計端把該電纜接到另一個磁性開關，或是在監控端把該電纜接到另一個模塊，再觀察監控屏處是否能得到報警信號。通過這樣的對比試驗，確認損壞的元件，并更換。
4．3 磁性開關信號反置
例如高( H) 的報警信號要在油位上升超過該磁性開關的時候發出，油位下降低于磁性開關的時候消失。如果高 ( H) 的報警信號在油位下降過程發出，上升過程消失，說明該處信號的開、關量取反了，需要從正確的位置重新接線。
4．4 應注意的問題
注意保持作業現場清潔。用油帶動浮子的方法調整磁性開關，在操作過程中，可能會發生油溢出的情況，因此在作業過程中，要在作業現場鋪好塑料薄膜等保護物，不讓油污染環境。
5 結語
清遠電站在投入運行以后，油位計磁性開關能夠發出準確的報警信號。通過對清遠電站 4 臺機的調試，油位計磁性開關的調整方法不斷完善，總結出了一套成功經驗，希望能為以后電站類似油位計的調整提供借鑒。
前言
清遠抽水蓄能電站位于清遠市清新縣太平鎮境內，電站總裝機容量 1 280 MW，安裝 4 臺單機容量 320 MW( 發電工況) 的立軸單級可逆混流式機組。電站建成后，將作為骨干調峰電源之一，承擔南方電網的調峰、填谷、調頻、緊急事故備用等任務。機組安裝完畢后，在運行試驗前要進行各項輔機的單獨試驗。油位計磁性開關的調整是其中一項內容。清遠電站機組下油槽設置了油位超低( LL) 、 低( L) 、高( H) 、超高( HH) 四個報警信號。當油槽的油位高度發生變化，油位掠過油位計的磁性開關時，磁性開關就會發出對應的報警信號。磁性開關是否調整到位關系到油位高度報警信號能否準確發出。本文介紹清遠電站油位計信號器的調整方法。
1 油位計管路結構
清遠電站機組在環形基礎外設置了輔助油槽，輔助油槽通過連通管與下油槽連接。油位計安裝在連通管上。根據連通器的原理，油位計的油位與下油槽內的油位等高，這樣可以通過監測油位計的油位高度來監測下導油槽的油位高度。油位計和連通管之間裝有一個球閥，便于檢修時拆裝油位計。具體結構如圖 1 所示。
清遠電站機組油位計選用的是柯普樂 BNA 型旁路磁翻柱液位計。該液位計由法蘭、磁性開關、旁路管、磁翻柱、磁性浮子、變送器、排污塞等組成，具體結構如圖 2 所示。油位計通過法蘭與被測管路連接。油位計內有一個磁性浮子，磁性浮子隨著油位的高低上下浮動。浮子在上下浮動過程中，通過自身磁場帶動磁翻柱液位計翻轉并觸發磁性開關。磁翻柱液位計隨不同油位翻轉，這樣便于現地觀察油位高度。磁性開關發出的開關量輸送到監控端，機組可以根據預設邏輯作出響應。變送器根據不同的油位高度，輸出 4 ～ 20 mA 的模擬量到監控屏。監控屏處就可以根據設置顯示相應的高程。
3．1 計算各報警信號磁性開關的高程
下油槽油面靜止時，把直尺伸入油槽量出油位超過下機架上環板( 測量基準) 的實際距離 h，如圖3 所示， 從監控屏讀取實際油位對應的顯示高程H。從圖紙中查出設計油位高出該測量基準的距離h0，Δh = h － h0 就是實際油位和設計油位的高度差。有了這些數據，可以計算出設計油位高度 h0對應的監控屏上的油位顯示高程 H0 = H － Δh。
從旁路管上拆下 4 組磁性開關。先后拿起磁性開關，貼著旁路管在油面附近上下移動( 模擬油位升降) ，同時觀察監控屏處哪個報警信號在變化。這個在變化的報警信號就與該磁性開關相對應，在磁性開關上作對應記號。
3．3 調整各報警信號對應磁性開關的高程
調整磁性開關高程的時候，需要推動磁性浮子上下移動，模擬油槽內的油位上下移動。清遠電站機組在試驗過程中，用過鋼絲頂浮子和油帶動浮子兩種方法。
3．3．1 用鋼絲頂浮子的方法
磁性開關的高程調整最開始是采用細長鋼絲頂磁性浮子，如圖 4 所示。在試驗過程中，關閉連通管和油位計之間的球閥，擰開排污塞，排凈油位計內的油，把細鋼絲通過排污孔插入油位計，推動浮子上下運動。在實際操作中發現該方法存在以下一些問題:
1) 排污口正下方距離基礎較近，很難把長鋼絲插入油位計內;
2) 鋼絲頂端容易卡在浮子和旁路管內壁的間隙中，不能上下移動。因此在后續機組的調整中，放棄了該方法。
根據高度從低到高，依次調整超低(LL)、低(L) 、高(H)、超高( HH) 四個磁性開關。選一個與排污塞有相同接口尺寸的焊接管接頭。管接頭非螺紋端套入軟管，用鐵絲扎緊。調整過程中，帶軟管的管接頭擰入排污孔，通過漏斗和軟管向油位計注油，如圖 5 所示。
1) 關閉連通管和油位計之間的球閥，擰開排污塞，排凈油位計內的油。
2) 把帶軟管的管接頭擰入排污孔。
3) 通過軟管向油位計內注油，監控屏顯示油位高度在 HLL 附近時停止注油。
4) 把超低( LL) 磁性開關貼住旁路管，向上移動軟管，提高油位計內油位，直到該報警信號消失。
5) 慢慢向下移動軟管，降低油位計內油位。超低( LL) 報警發出同時，記錄監控屏顯示的油位高度 HLL'。
6) 如果 HLL'在HLL ±5 mm的范圍內，說明磁性開關高程已經調整到位，固定磁性開關; 否則根據HLL' 和 HLL 的高度差，向上或向下移動磁性開關，然后再重復步驟4) 和5) ，直到HLL' 達到HLL ±5 mm的范圍。
7) 參考步驟 3) 到 6) ，依次調整低( L) 、高( H) 、超高( HH) 三個磁性開關的高程。
用該方法調整磁性開關的高程，優點是: ①受油位計安裝空間的影響較小; ②浮子高度控制較為簡單。后續機組的調整都采用了這種方法。
4 調整中遇到的問題及處理
4．1 磁翻柱液位計錯亂
磁翻柱液位計錯亂如圖 6( a) 所示，被油淹沒的磁翻柱液位計沒有翻轉，或是沒有被油淹沒的磁翻柱發生了翻轉。這種情況一般是磁翻柱受到外界磁場的干擾，可以用磁鐵貼近磁翻柱液位計沿一個方向移動，帶動磁翻柱液位計翻轉。磁翻柱液位計翻轉正常后如圖 6( b) 所示。
磁性開關沒有信號，一般是信號電纜某處存在斷路，或是電纜連接處接頭松開。使用萬用表逐段檢查，找到斷路的電纜或是松開的接頭，然后更換電纜或擰緊接頭。如果電纜沒有問題，可以在油位計端把該電纜接到另一個磁性開關，或是在監控端把該電纜接到另一個模塊，再觀察監控屏處是否能得到報警信號。通過這樣的對比試驗，確認損壞的元件，并更換。
4．3 磁性開關信號反置
例如高( H) 的報警信號要在油位上升超過該磁性開關的時候發出，油位下降低于磁性開關的時候消失。如果高 ( H) 的報警信號在油位下降過程發出，上升過程消失，說明該處信號的開、關量取反了，需要從正確的位置重新接線。
4．4 應注意的問題
注意保持作業現場清潔。用油帶動浮子的方法調整磁性開關，在操作過程中，可能會發生油溢出的情況，因此在作業過程中，要在作業現場鋪好塑料薄膜等保護物，不讓油污染環境。
5 結語
清遠電站在投入運行以后，油位計磁性開關能夠發出準確的報警信號。通過對清遠電站 4 臺機的調試，油位計磁性開關的調整方法不斷完善，總結出了一套成功經驗，希望能為以后電站類似油位計的調整提供借鑒。