淺談水電行業中邏輯插裝技術的應用

摘要：隨著經濟的快速發展與和諧社會的構建，我國的水電行業得到了飛速的發展。邏輯插裝技術是一種新型的技術，在邏輯插裝技術的基礎上研制出來的重錘關機裝置和水輪機調速器在水電行業有十分廣泛的應用，邏輯插裝技術的應用有效的推動了水電行業的發展。

關鍵詞：水電行業；邏輯插裝技術；應用

中圖分類號：TV734 文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）15-0056-01

采用邏輯插裝技術生產的重錘關機裝置和水輪機調速器徹底解決了水電廠調速器拒動、漏油等問題，重錘關機裝置和水輪機具有節能、環保、使用壽命長、消耗低、泄露少等諸多優點，有效的推動了水電行業技術的發展。

1邏輯插裝技術的特征

邏輯插裝技術的主要特征表現為先導控制、插裝式連接、閥座主級。和傳統的四通滑閥相比，邏輯插裝技術采用先進的微型結構進行先導控制，在接受各種開關、數字、模擬信號的時候不會受到限制，能和液壓、機械參量的反饋和進行比較，能兼容開關閥、數字閥、比例閥。傳統的四通滑閥工藝性比較差，存在徑向間隙泄露等問題，邏輯插裝技術采用線密封和零遮蓋工藝，軸向結構尺寸比較短、閥芯質量比較輕，有效的克服了傳統滑閥存在的問題。邏輯插裝技術的閥座主級能實現比例閥、伺服閥控制功能，具有良好的靈活性和可控性。

2邏輯插裝閥

2.1邏輯插裝閥的原理

邏輯插裝閥是一種單個控制液阻器，邏輯插裝閥通過先導控制可以實現不同功能的控制，由于先到控制具有復合容易的特點，因此，邏輯插裝閥具有多種功能。邏輯插裝閥的工作狀態由閥芯上的作用力大小和方向決定。當作用在閥芯上的合力等于零，閥芯會停留在一個平衡的位置；當作用在閥芯上的合力小于零，閥芯會自動開啟；當作用在閥芯上的合力大于零，閥芯會自動關閉。出油側、進油側、控制油口三個工作油腔的壓力對閥芯受到的作用力起主導作用，一般情況下，出油側/進油側壓力是通過工作符合條件確定的，不會隨意改變，因此，在工作過程中，常通過改變控制油口的壓力來控制邏輯插裝閥。在工作中，只有保證控制油口的壓力大于出油側或進油側油腔的壓力，才能保證邏輯插裝閥在調節結束后可靠關閉。

2.2邏輯插裝閥的優點

邏輯插裝閥能實現快速開啟或者關閉，能對閥門的開啟、關閉進行控制；邏輯插裝閥的適應性比較好，能用于高水基、純水液壓系統等各種工作介質中，適用于高壓、大流量工作條件；邏輯插裝閥的結構比較緊湊，無泄漏，能用于組合化、集成化工作系統中；邏輯插裝閥的系統效率高、液阻低、流量控制方便、抗污能力強、使用壽命長、性能可靠。邏輯插裝閥的諸多優點對水電行業液壓控制技術的發展有十分重要的意義。

3邏輯插裝技術在水電行業的應用

3.1邏輯插裝技術在重錘關機裝置中的應用

將重錘關機裝置設置在貫流式水輪發電機組的導水機構控制環關閉側，從而一個自關閉力矩，當調速器系統出現故障或者工作過程中出現漏油現象時，受重錘自身重力的作用和導葉水力矩自動關閉趨勢的影響，水輪發電機組的導葉會自動關閉，避免了機組飛逸現象的發生。

重錘關機裝置使用時，電磁閥關機側的電磁鐵會得到電能，壓力控制油進入插裝閥Ⅰ控制腔，插裝閥Ⅰ會自動關閉，切斷調速器主閥和接力器開啟腔的油路，而插裝閥Ⅱ會接通排油。當調速器處于開機狀態時，在水力矩和重錘自身重力的作用下，接力器活塞會逐漸關閉；當調速器處于截止狀態時，接力器活塞在關閉過程中，關閉腔產生的負壓會將關閉側油路的充液閥打開，無壓油會充滿接力器關閉腔，實現關機。當重錘機裝置沒有使用時，壓力控制油會通過電磁閥、手動換向閥進入插裝閥Ⅰ，插裝閥Ⅰ會關閉，切斷回油箱和接力器開啟腔的油路，插裝閥Ⅱ會開啟接通排油，打開接力器開啟腔和調速器主閥的油路，實現調速器對水輪發電機組的控制。

3.2邏輯插裝技術在水輪機調速器中的應用

3.2.1邏輯插裝式水輪機調速器的工作原理

插裝式水輪調速器液壓系統和傳統的主配壓閥式調速器系統的基本原則相同，插裝式調速器采用插裝閥組合代替了傳統的主配壓閥等元件，插裝式水輪調速器液壓系統的核心元件為邏輯插裝閥和高速開關閥，利用邏輯插裝閥實現主配壓閥的功能，利用高速開關閥實現先導控制功能。

當調速器的調節信號使快速開關閥處于斷電情況下，通向接力器開關側控制腔的油路會被截斷，接力器處于靜止狀態；當調速器的調節信號使數字閥處于通電情況下，接力器開測控制腔會接通油路，壓力油會通向接力器關側的控制腔，接力器逐漸向關閉方向移動；當接力器位移量和調節控制量一樣后，快速開關閥會自動斷電，接力器開關側的油路會被截斷，接力器處于靜止狀態，并且和調節控制量處于相對應的位置。由于邏輯插裝閥是一種壓力控制元件，因此，在水輪機調速器中使用邏輯插裝閥時，必須控制好壓力，避免壓力過大或過小，對調速器運行造成干擾，從而影響調速器的正常使用。目前，混油、沖擊、貫流等各種插裝式水輪調速器已經廣泛應用于我國水電發展中，并且這些產品逐漸走向國際市場。

3.2.2邏輯插裝式水輪機調速器的特點

邏輯插裝式水輪機調速器采用插裝閥和快速開關閥組合，代替了傳統的電液轉換器和主配壓閥等主要元件，極大的提高了調速器的可靠性；邏輯插裝式水輪機調速器元件的密封性良好，不會發生泄漏現象，各元件容易替換，不需要連接桿件、柜內管路，環保節能效果比較優越；邏輯插裝式水輪機調速器在調節、控制過程中，不需要閥的中間位置，調節器運行穩定，調整簡單，維修方便；邏輯插裝式水輪機調速器的速動性良好，能在3 ms內完成快速開關閥的動作，調節可靠性良好，在大型機組中能發揮出良好的調節作用；邏輯插裝式水輪機調速器設備緊湊，能根據生產要求靈活的布置，現場安裝調試比較簡單。

3.3邏輯插裝技術在其他裝置中的應用

邏輯插裝技術還可以應用與分段關閉裝置中，當接力器開啟時，分段關閉裝置會在水輪機導葉和調速器主閥的作用下，形成無節流油路；當接力器向逐漸關閉時，邏輯插裝分段關閉裝置會處于開啟狀態，調速器主閥會控制水輪機組導葉逐漸關閉，當導葉關閉到主令控制器的拐點位置時，邏輯插裝分段關閉裝置的電磁閥會通電，壓力油會進入邏輯插裝上腔，切斷分段裝置關側的油路，關側液流會通過分段關閉裝置的節流裝置進入導葉接力器的關閉腔，逐漸減慢導葉的關閉速度，將水輪發電機組緩慢的關閉。

4結語

邏輯插裝技術是水電行業的重要技術，在水電行業中有十分廣闊的應用前景，將邏輯插裝技術和現代電子技術結合起來，能實現邏輯控制、數字控制、隨動控制。邏輯插裝技術應用在重錘關機裝置和水輪機調速器中，能有效的提高水電生產效率，促進水電行業的發展。

參考文獻：

[1] 瞿軍，鄭楚艾，劉同安，等.邏輯插裝技術在水電行業中的應用[J].水電站機電技術，2013，(4).

[2] 杭志偉.基于邏輯插裝技術的全容錯數字水輪機調速器的應用及改進[J].陜西電力，2010，(8).