淺析磁翻柱液位計在清遠抽水蓄能電站機組中的作用
返回列表發佈日期：2019-12-27 14:30:42 |
摘 要: 清远抽水蓄能电站机组安装完毕后，在运行试验前要进行各项辅机的单独试验。油位计磁性开关的调整是其中一项内容。笔者介绍了油位计磁性开关的调整方法，对调整过程中出现的一些问题做了分析并提出了解决方法。通过调整，清远电站在投入运行以后，油位计磁性开关能够发出准确的报警信号。
前言
清远抽水蓄能电站位于清远市清新县太平镇境内，电站总装机容量 1 280 MW，安装 4 台单机容量 320 MW( 发电工况) 的立轴单级可逆混流式机组。电站建成后，将作为骨干调峰电源之一，承担南方电网的调峰、填谷、调频、紧急事故备用等任务。机组安装完毕后，在运行试验前要进行各项辅机的单独试验。油位计磁性开关的调整是其中一项内容。清远电站机组下油槽设置了油位超低( LL) 、 低( L) 、高( H) 、超高( HH) 四个报警信号。当油槽的油位高度发生变化，油位掠过油位计的磁性开关时，磁性开关就会发出对应的报警信号。磁性开关是否调整到位关系到油位高度报警信号能否准确发出。本文介绍清远电站油位计信号器的调整方法。
1 油位计管路结构
清远电站机组在环形基础外设置了辅助油槽，辅助油槽通过连通管与下油槽连接。油位计安装在连通管上。根据连通器的原理，油位计的油位与下油槽内的油位等高，这样可以通过监测油位计的油位高度来监测下导油槽的油位高度。油位计和连通管之间装有一个球阀，便于检修时拆装油位计。具体结构如图 1 所示。
2 油位计结构及原理
清远电站机组油位计选用的是柯普乐 BNA 型旁路磁翻柱液位计。该液位计由法兰、磁性开关、旁路管、磁翻柱、磁性浮子、变送器、排污塞等组成，具体结构如图 2 所示。油位计通过法兰与被测管路连接。油位计内有一个磁性浮子，磁性浮子随着油位的高低上下浮动。浮子在上下浮动过程中，通过自身磁场带动磁翻柱液位计翻转并触发磁性开关。磁翻柱液位計隨不同油位翻轉，这样便于现地观察油位高度。磁性开关发出的开关量输送到监控端，机组可以根据预设逻辑作出响应。变送器根据不同的油位高度，输出 4 ～ 20 mA 的模拟量到监控屏。监控屏处就可以根据设置显示相应的高程。
3 油位信号器磁性开关的调整
3．1 计算各报警信号磁性开关的高程
下油槽油面静止时，把直尺伸入油槽量出油位超过下机架上环板( 测量基准) 的实际距离 h，如图3 所示， 从监控屏读取实际油位对应的显示高程H。从图纸中查出设计油位高出该测量基准的距离h0，Δh = h － h0 就是实际油位和设计油位的高度差。有了这些数据，可以计算出设计油位高度 h0对应的监控屏上的油位显示高程 H0 = H － Δh。
从设计资料中查出各报警信号触发位置相对设计油位的高程差 Δhi，各报警触发信号对应的监控屏显示高程就是 Hi = H0 + Δhi。四组报警信号的触发方法和显示高程见表 1。
3．2 确认各报警信号对应的磁性开关
从旁路管上拆下 4 组磁性开关。先后拿起磁性开关，贴着旁路管在油面附近上下移动( 模拟油位升降) ，同时观察监控屏处哪个报警信号在变化。这个在变化的报警信号就与该磁性开关相对应，在磁性开关上作对应记号。
3．3 调整各报警信号对应磁性开关的高程
调整磁性开关高程的时候，需要推动磁性浮子上下移动，模拟油槽内的油位上下移动。清远电站机组在试验过程中，用过钢丝顶浮子和油带动浮子两种方法。
3．3．1 用钢丝顶浮子的方法
磁性开关的高程调整最开始是采用细长钢丝顶磁性浮子，如图 4 所示。在试验过程中，关闭连通管和油位计之间的球阀，拧开排污塞，排净油位计内的油，把细钢丝通过排污孔插入油位计，推动浮子上下运动。在实际操作中发现该方法存在以下一些问题:
1) 排污口正下方距离基础较近，很难把长钢丝插入油位计内;
2) 钢丝顶端容易卡在浮子和旁路管内壁的间隙中，不能上下移动。因此在后续机组的调整中，放弃了该方法。
3．3．2 用油带动浮子的方法
根据高度从低到高，依次调整超低(LL)、低(L) 、高(H)、超高( HH) 四个磁性开关。选一个与排污塞有相同接口尺寸的焊接管接头。管接头非螺纹端套入软管，用铁丝扎紧。调整过程中，带软管的管接头拧入排污孔，通过漏斗和软管向油位计注油，如图 5 所示。
具体调整过程如下:
1) 关闭连通管和油位计之间的球阀，拧开排污塞，排净油位计内的油。
2) 把带软管的管接头拧入排污孔。
3) 通过软管向油位计内注油，监控屏显示油位高度在 HLL 附近时停止注油。
4) 把超低( LL) 磁性开关贴住旁路管，向上移动软管，提高油位计内油位，直到该报警信号消失。
5) 慢慢向下移动软管，降低油位计内油位。超低( LL) 报警发出同时，记录监控屏显示的油位高度 HLL'。
6) 如果 HLL'在HLL ±5 mm的范围内，说明磁性开关高程已经调整到位，固定磁性开关; 否则根据HLL' 和 HLL 的高度差，向上或向下移动磁性开关，然后再重复步骤4) 和5) ，直到HLL' 达到HLL ±5 mm的范围。
7) 参考步骤 3) 到 6) ，依次调整低( L) 、高( H) 、超高( HH) 三个磁性开关的高程。
用该方法调整磁性开关的高程，优点是: ①受油位计安装空间的影响较小; ②浮子高度控制较为简单。后续机组的调整都采用了这种方法。
4 调整中遇到的问题及处理
4．1 磁翻柱液位计错乱
磁翻柱液位计错乱如图 6( a) 所示，被油淹没的磁翻柱液位计没有翻转，或是没有被油淹没的磁翻柱发生了翻转。这种情况一般是磁翻柱受到外界磁场的干扰，可以用磁铁贴近磁翻柱液位计沿一个方向移动，带动磁翻柱液位计翻转。磁翻柱液位计翻转正常后如图 6( b) 所示。
4．2 磁性开关没有信号
磁性开关没有信号，一般是信号电缆某处存在断路，或是电缆连接处接头松开。使用万用表逐段检查，找到断路的电缆或是松开的接头，然后更换电缆或拧紧接头。如果电缆没有问题，可以在油位计端把该电缆接到另一个磁性开关，或是在监控端把该电缆接到另一个模块，再观察监控屏处是否能得到报警信号。通过这样的对比试验，确认损坏的元件，并更换。
4．3 磁性开关信号反置
例如高( H) 的报警信号要在油位上升超过该磁性开关的时候发出，油位下降低于磁性开关的时候消失。如果高 ( H) 的报警信号在油位下降过程发出，上升过程消失，说明该处信号的开、关量取反了，需要从正确的位置重新接线。
4．4 应注意的问题
注意保持作业现场清洁。用油带动浮子的方法调整磁性开关，在操作过程中，可能会发生油溢出的情况，因此在作业过程中，要在作业现场铺好塑料薄膜等保护物，不让油污染环境。
5 结语
清远电站在投入运行以后，油位计磁性开关能够发出准确的报警信号。通过对清远电站 4 台机的调试，油位计磁性开关的调整方法不断完善，总结出了一套成功经验，希望能为以后电站类似油位计的调整提供借鉴。
前言
清远抽水蓄能电站位于清远市清新县太平镇境内，电站总装机容量 1 280 MW，安装 4 台单机容量 320 MW( 发电工况) 的立轴单级可逆混流式机组。电站建成后，将作为骨干调峰电源之一，承担南方电网的调峰、填谷、调频、紧急事故备用等任务。机组安装完毕后，在运行试验前要进行各项辅机的单独试验。油位计磁性开关的调整是其中一项内容。清远电站机组下油槽设置了油位超低( LL) 、 低( L) 、高( H) 、超高( HH) 四个报警信号。当油槽的油位高度发生变化，油位掠过油位计的磁性开关时，磁性开关就会发出对应的报警信号。磁性开关是否调整到位关系到油位高度报警信号能否准确发出。本文介绍清远电站油位计信号器的调整方法。
1 油位计管路结构
清远电站机组在环形基础外设置了辅助油槽，辅助油槽通过连通管与下油槽连接。油位计安装在连通管上。根据连通器的原理，油位计的油位与下油槽内的油位等高，这样可以通过监测油位计的油位高度来监测下导油槽的油位高度。油位计和连通管之间装有一个球阀，便于检修时拆装油位计。具体结构如图 1 所示。
清远电站机组油位计选用的是柯普乐 BNA 型旁路磁翻柱液位计。该液位计由法兰、磁性开关、旁路管、磁翻柱、磁性浮子、变送器、排污塞等组成，具体结构如图 2 所示。油位计通过法兰与被测管路连接。油位计内有一个磁性浮子，磁性浮子随着油位的高低上下浮动。浮子在上下浮动过程中，通过自身磁场带动磁翻柱液位计翻转并触发磁性开关。磁翻柱液位計隨不同油位翻轉，这样便于现地观察油位高度。磁性开关发出的开关量输送到监控端，机组可以根据预设逻辑作出响应。变送器根据不同的油位高度，输出 4 ～ 20 mA 的模拟量到监控屏。监控屏处就可以根据设置显示相应的高程。
3．1 计算各报警信号磁性开关的高程
下油槽油面静止时，把直尺伸入油槽量出油位超过下机架上环板( 测量基准) 的实际距离 h，如图3 所示， 从监控屏读取实际油位对应的显示高程H。从图纸中查出设计油位高出该测量基准的距离h0，Δh = h － h0 就是实际油位和设计油位的高度差。有了这些数据，可以计算出设计油位高度 h0对应的监控屏上的油位显示高程 H0 = H － Δh。
从旁路管上拆下 4 组磁性开关。先后拿起磁性开关，贴着旁路管在油面附近上下移动( 模拟油位升降) ，同时观察监控屏处哪个报警信号在变化。这个在变化的报警信号就与该磁性开关相对应，在磁性开关上作对应记号。
3．3 调整各报警信号对应磁性开关的高程
调整磁性开关高程的时候，需要推动磁性浮子上下移动，模拟油槽内的油位上下移动。清远电站机组在试验过程中，用过钢丝顶浮子和油带动浮子两种方法。
3．3．1 用钢丝顶浮子的方法
磁性开关的高程调整最开始是采用细长钢丝顶磁性浮子，如图 4 所示。在试验过程中，关闭连通管和油位计之间的球阀，拧开排污塞，排净油位计内的油，把细钢丝通过排污孔插入油位计，推动浮子上下运动。在实际操作中发现该方法存在以下一些问题:
1) 排污口正下方距离基础较近，很难把长钢丝插入油位计内;
2) 钢丝顶端容易卡在浮子和旁路管内壁的间隙中，不能上下移动。因此在后续机组的调整中，放弃了该方法。
根据高度从低到高，依次调整超低(LL)、低(L) 、高(H)、超高( HH) 四个磁性开关。选一个与排污塞有相同接口尺寸的焊接管接头。管接头非螺纹端套入软管，用铁丝扎紧。调整过程中，带软管的管接头拧入排污孔，通过漏斗和软管向油位计注油，如图 5 所示。
1) 关闭连通管和油位计之间的球阀，拧开排污塞，排净油位计内的油。
2) 把带软管的管接头拧入排污孔。
3) 通过软管向油位计内注油，监控屏显示油位高度在 HLL 附近时停止注油。
4) 把超低( LL) 磁性开关贴住旁路管，向上移动软管，提高油位计内油位，直到该报警信号消失。
5) 慢慢向下移动软管，降低油位计内油位。超低( LL) 报警发出同时，记录监控屏显示的油位高度 HLL'。
6) 如果 HLL'在HLL ±5 mm的范围内，说明磁性开关高程已经调整到位，固定磁性开关; 否则根据HLL' 和 HLL 的高度差，向上或向下移动磁性开关，然后再重复步骤4) 和5) ，直到HLL' 达到HLL ±5 mm的范围。
7) 参考步骤 3) 到 6) ，依次调整低( L) 、高( H) 、超高( HH) 三个磁性开关的高程。
用该方法调整磁性开关的高程，优点是: ①受油位计安装空间的影响较小; ②浮子高度控制较为简单。后续机组的调整都采用了这种方法。
4 调整中遇到的问题及处理
4．1 磁翻柱液位计错乱
磁翻柱液位计错乱如图 6( a) 所示，被油淹没的磁翻柱液位计没有翻转，或是没有被油淹没的磁翻柱发生了翻转。这种情况一般是磁翻柱受到外界磁场的干扰，可以用磁铁贴近磁翻柱液位计沿一个方向移动，带动磁翻柱液位计翻转。磁翻柱液位计翻转正常后如图 6( b) 所示。
磁性开关没有信号，一般是信号电缆某处存在断路，或是电缆连接处接头松开。使用万用表逐段检查，找到断路的电缆或是松开的接头，然后更换电缆或拧紧接头。如果电缆没有问题，可以在油位计端把该电缆接到另一个磁性开关，或是在监控端把该电缆接到另一个模块，再观察监控屏处是否能得到报警信号。通过这样的对比试验，确认损坏的元件，并更换。
4．3 磁性开关信号反置
例如高( H) 的报警信号要在油位上升超过该磁性开关的时候发出，油位下降低于磁性开关的时候消失。如果高 ( H) 的报警信号在油位下降过程发出，上升过程消失，说明该处信号的开、关量取反了，需要从正确的位置重新接线。
4．4 应注意的问题
注意保持作业现场清洁。用油带动浮子的方法调整磁性开关，在操作过程中，可能会发生油溢出的情况，因此在作业过程中，要在作业现场铺好塑料薄膜等保护物，不让油污染环境。
5 结语
清远电站在投入运行以后，油位计磁性开关能够发出准确的报警信号。通过对清远电站 4 台机的调试，油位计磁性开关的调整方法不断完善，总结出了一套成功经验，希望能为以后电站类似油位计的调整提供借鉴。