本發(fā)明是關(guān)于調(diào)相運行技術(shù)，特別是關(guān)于一種調(diào)相壓水水位傳感器及調(diào)相壓水水位控制方法。

背景技術(shù)：

調(diào)相運行是抽水蓄能電站重要的運行工況，機(jī)組處于調(diào)相運行時一般是為了提高電力系統(tǒng)的功率系數(shù)和保持其電壓水平，向系統(tǒng)輸送無功功率，以補(bǔ)償輸電線路和異步電機(jī)的感性容性電流，這是以消耗有功功率為代價的。

為了減少機(jī)組在調(diào)相工況運行時的電能消耗和減弱機(jī)組振動，一般利用壓縮氣體將轉(zhuǎn)輪室內(nèi)的水體排至轉(zhuǎn)輪本體以下，使轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn)，以減少發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為電動機(jī)運行時水的阻力，從而降低有功消耗。

機(jī)組從調(diào)相工況轉(zhuǎn)發(fā)電或者抽水運行時均需要排空轉(zhuǎn)輪室內(nèi)的氣體進(jìn)行濺水造壓，待排氣回水完成后方可開啟球閥和導(dǎo)葉。調(diào)相壓水系統(tǒng)工作原理如圖1所示，主要包括如下設(shè)備：

轉(zhuǎn)輪1：機(jī)組在發(fā)電方向運行時，轉(zhuǎn)輪1將水的壓能和勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械旋轉(zhuǎn)聯(lián)動發(fā)電機(jī)發(fā)出電能；機(jī)組在抽水運行時，轉(zhuǎn)輪1消耗電能將水抽到上水庫儲存起來，將電能轉(zhuǎn)化為水的勢能。

蝸殼2：為保證向轉(zhuǎn)輪1均勻供水，將蝸殼2的斷面設(shè)計為逐漸減小，同時可在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)前形成必要的環(huán)量以減輕導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的工作強(qiáng)度。

尾水管3：使轉(zhuǎn)輪1出口處水流壓力下降，形成一定的真空，來回收轉(zhuǎn)輪1出口水流中的部分動能和轉(zhuǎn)輪1高出下游水面的那一段位能。同時將轉(zhuǎn)輪1出口水流引向下游。

液位浮子4：反映轉(zhuǎn)輪室內(nèi)水位信號的裝置，用以閉環(huán)控制機(jī)組調(diào)相壓水過程，并利用不同的水位信號進(jìn)行機(jī)組調(diào)相工況運行保護(hù)。

壓氣閥5：連通高壓壓縮氣體(一般壓力在6～10mpa)用以將轉(zhuǎn)輪1室內(nèi)的水壓到轉(zhuǎn)輪1體以下，便于轉(zhuǎn)輪1在空氣中旋轉(zhuǎn)，減少阻力矩，便于機(jī)組啟動。

排氣閥6：連通轉(zhuǎn)輪室至集水井，用以將轉(zhuǎn)輪室內(nèi)的空氣排至集水井以便尾水進(jìn)入轉(zhuǎn)輪室，最終實現(xiàn)機(jī)組將水從下游抽至上游的抽水功能。

由上述可知，反映轉(zhuǎn)輪室的液位浮子4對于機(jī)組工況轉(zhuǎn)換過程十分重要，為了保證機(jī)組從靜止-抽水調(diào)相，抽水調(diào)相-抽水工況轉(zhuǎn)換成功率，必須確保液位浮子能準(zhǔn)確、可靠的反映轉(zhuǎn)輪室內(nèi)的液位情況。然而當(dāng)前抽水蓄能電站內(nèi)的液位浮子多為磁翻板液位計，在運行中經(jīng)常發(fā)生氣體進(jìn)入造成液位浮子位置與實際液位情況不對應(yīng)，最終引起機(jī)組工況轉(zhuǎn)換失敗，給電站運行帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

當(dāng)前抽水蓄能電站內(nèi)的液位浮子多為磁翻板液位計該液位，其主要結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，主要包括：浮筒1、浮子2、磁翻板3、液位計4、進(jìn)水口5和出水口6組成；其中：

浮筒1：盛裝浮子2的容器，浮子2可以沿浮筒內(nèi)部自由移動。

浮子2：內(nèi)膽為空心的金屬浮球，且?guī)в写判?，整體密度小于水的密度。

磁翻板3：由可以翻動的金屬片組成，該金屬片兩面顏色不一樣，一般正面是紅色，反面是綠色，當(dāng)浮子靠近該金屬片后，該金屬片會翻轉(zhuǎn)并保持，當(dāng)浮子再次靠近時，金屬片會再次翻轉(zhuǎn)并保持。

液位計4：反映浮子2位置的開關(guān)，當(dāng)浮子2靠近液位計后，液位計4自帶的開關(guān)會吸合并保持，當(dāng)浮子2再次經(jīng)過該液位計時，液位計4開關(guān)會分開。

進(jìn)水口5：水流進(jìn)入磁翻板3(浮筒1)的接口。

出水口6：水流流出磁翻板3的接口。

磁翻板3可以比較直觀的反映液位，當(dāng)水從進(jìn)水口5進(jìn)入，浮子2在水的浮力作用下逐步上浮。

當(dāng)機(jī)組進(jìn)行排氣回水時，尾水管內(nèi)的水正常從進(jìn)水口5進(jìn)去，推動浮球上升到頂端，水從出水口6出來。

但是當(dāng)機(jī)組進(jìn)行排氣回水時，尾水水位上升速度非?？欤袝r水位會瞬間淹沒進(jìn)、出水口(5和6)，與此同時液位浮子2還在利用重力逐步上升過程中，因此會發(fā)生當(dāng)水位淹沒至出水口6時，而浮子還未上升至最頂端，此時浮子2就會停在當(dāng)前位置，造成液位計4不能反映水位的正常信息，從而降低了機(jī)組工況轉(zhuǎn)換成功率，影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種調(diào)相壓水水位傳感器調(diào)相壓水水位控制方法，以提高液位浮子指示的可靠性，提高發(fā)電機(jī)組排氣回水工況轉(zhuǎn)換的成功率，維護(hù)發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運行。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種調(diào)相壓水水位傳感器，連接至一監(jiān)控系統(tǒng)，該調(diào)相壓水水位傳感器包括：

浮筒；

浮子，設(shè)置于所述浮筒中；

磁翻板，設(shè)置于所述浮筒的側(cè)壁，由可翻動的一組金屬片組成，每個金屬片的兩面涂有不同的顏色，當(dāng)所述浮子每次靠近金屬片后，金屬片會翻轉(zhuǎn)并保持不動；

液位計，設(shè)置于所述浮筒的側(cè)壁，包括用于指示液位高低的多個接點；

排氣閥，設(shè)置于所述浮筒的頂部，當(dāng)發(fā)電機(jī)組排氣回水時，用于將殘留在所述調(diào)相壓水水位傳感器的管路中的氣體排盡，使所述浮子正確反映液位；

進(jìn)水口管路，設(shè)置于所述浮筒的下端側(cè)面，所述進(jìn)水口管路包括：進(jìn)水前段、進(jìn)水連接段及進(jìn)水后段，所述進(jìn)水前段通過所述進(jìn)水連接段連接所述進(jìn)水后段；

出水口管路，設(shè)置于所述浮筒的上端側(cè)面，所述出水口管路包括：出水前段、出水連接段及出水后段，所述出水前段通過所述出水連接段連接所述出水后段。

一實施例中，所述進(jìn)水前段的高度高于所述進(jìn)水后段。

一實施例中，所述出水前段的高度高于所述出水后段。

一實施例中，所述多個接點由上至下依次為：液位過高接點、液位高接點、液位升高接點和液位低接點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例還提供了一種調(diào)相壓水水位控制方法，應(yīng)用于上述的調(diào)相壓水水位傳感器，該調(diào)相壓水水位控制方法包括：

當(dāng)啟動機(jī)組排氣回水后，實時監(jiān)測是否接收到液位計的液位過高信號；

如果在設(shè)定時間內(nèi)收到所述液位過高信號，或者達(dá)到設(shè)定時間后仍未收到所述液位過高信號，向所述排氣閥下發(fā)關(guān)閉指令。

利用本發(fā)明，提高了液位浮子指示的可靠性，提高了發(fā)電機(jī)組排氣回水工況轉(zhuǎn)換的成功率，維護(hù)了發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運行。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)組導(dǎo)葉開度與機(jī)組功率的關(guān)系示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中磁翻板液位計的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的調(diào)相壓水水位傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例的調(diào)相壓水水位控制方法流程圖；

圖5為本發(fā)明實施例的排氣閥關(guān)閉邏輯示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖3為本發(fā)明實施例的調(diào)相壓水水位傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，該調(diào)相壓水水位傳感器連接至一監(jiān)控系統(tǒng)。如圖1所示，包括：浮筒1，浮子2，磁翻板3，液位計4，進(jìn)水口管路5，出水口管路6及排氣閥7等。

浮子2設(shè)置于所述浮筒1中，可以沿浮筒內(nèi)部上下自由移動。

磁翻板3設(shè)置于所述浮筒1的側(cè)壁，由可翻動的一組金屬片組成，每個金屬片的兩面涂有不同的顏色。當(dāng)所述浮子2每次靠近相應(yīng)的金屬片后，金屬片會翻轉(zhuǎn)并保持不動。例如，在所有金屬片的一面涂上紅色，另一面圖上綠色，假設(shè)初始狀態(tài)下金屬片的紅色的一面朝外，當(dāng)浮子2靠近部分金屬片時，被靠近的金屬片將翻轉(zhuǎn)，其綠色的一面朝外，然后金屬片保持不動；當(dāng)浮子2再次靠近該部分金屬片時，被靠近的金屬片將再次翻轉(zhuǎn)，其紅色的一面朝外，然后金屬片再次保持不動，直至下一次浮子2靠近。

液位計4設(shè)置于浮筒1的側(cè)壁，包括用于指示液位高低的多個接點(如圖)，多個接點由上至下依次為：液位過高(最高臨界高度)接點9、液位高(正常高點臨界高度)接點10、液位升高接點11和液位低(正常低點臨界高度)接點12。

排氣閥7設(shè)置于浮筒1的頂部，當(dāng)發(fā)電機(jī)組排氣回水時，通過排氣閥7可以將殘留在調(diào)相壓水水位傳感器的管路中的氣體排盡，使所述浮子2正確反映浮筒1中的液位。

進(jìn)水口管路5設(shè)置于浮筒1的下端側(cè)面，進(jìn)水口管路5包括：進(jìn)水前段51、進(jìn)水連接段52及進(jìn)水后段53，進(jìn)水前段51通過進(jìn)水連接段52連接所述進(jìn)水后段53。

一實施例中，進(jìn)水前段51的高度高于進(jìn)水后段53。

出水口管路6設(shè)置于所述浮筒1的上端側(cè)面，所述出水口管路6包括：出水前段61、出水連接段62及出水后段63，出水前段61通過所述出水連接段62連接所述出水后段63。

一實施例中，出水前段61的高度高于出水后段63。

通過進(jìn)水口管路5及出水口管路6的設(shè)計可以使水能夠正常進(jìn)入液位計，同時將殘留在管路里的氣體徹底排出。

上述監(jiān)控系統(tǒng)可以連接至液位計4及排氣閥7等設(shè)備，用于接收液位計4各個接點的液位信號，向排氣閥7發(fā)送關(guān)閉指令，可以啟動機(jī)組進(jìn)行排氣回水。當(dāng)啟動機(jī)組排氣回水后，監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測是否接收到液位計的液位過高信號；如果在設(shè)定時間(例如20秒)內(nèi)收到液位過高信號(液位過高接點9)，或者達(dá)到設(shè)定時間后仍未收到液位過高信號，向排氣閥7下發(fā)關(guān)閉指令，完成排氣。

基于圖3所示的調(diào)相壓水水位傳感器，本發(fā)明實施例還提供了一種調(diào)相壓水水位控制方法，如圖4所示，該調(diào)相壓水水位控制方法包括：

s401：當(dāng)啟動機(jī)組排氣回水后，實時監(jiān)測是否接收到液位計的液位過高信號；

s402：如果在設(shè)定時間內(nèi)收到所述液位過高信號，或者達(dá)到設(shè)定時間后仍未收到所述液位過高信號，向所述排氣閥下發(fā)關(guān)閉指令。

調(diào)相壓水水位控制方法具體實施時，如圖5所示，包括如下步驟：

監(jiān)控系統(tǒng)啟動排氣回水；

檢測是否收到液位過高信號，當(dāng)收到該信號后，監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)關(guān)液位浮子排氣閥7(當(dāng)計時20秒后，仍然未檢測到液位過高信號時，監(jiān)控系統(tǒng)直接下發(fā)指令關(guān)閉液位浮子排氣閥)。

當(dāng)排氣閥7關(guān)閉后，排氣回水完成。

利用本發(fā)明可以實現(xiàn)如下技術(shù)效果：

提高了液位浮子指示的可靠性，對機(jī)組排氣回水工況轉(zhuǎn)換的成功率有較大的提高，有利于機(jī)組的安全穩(wěn)定運行。

改進(jìn)了調(diào)相壓水液位計的結(jié)構(gòu)，在液位計內(nèi)增加了一個排氣回水閥，以便機(jī)組進(jìn)行排氣回水時將液位計內(nèi)殘留的氣體排盡，防止由于氣體殘留造成液位指示不準(zhǔn)確。

改進(jìn)了調(diào)相壓水液位計的進(jìn)、出水口的結(jié)構(gòu)，方便了液位計的進(jìn)水和排氣，有效的提高了液位計的指示可靠性。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體實施例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。