基于动力源的流体系统保护装置及燃机发电系统的制作方法

1.本实用新型涉及流体保护领域，尤其是涉及一种基于动力源的流体系统保护装置及燃机发电系统。


背景技术：

2.在以各类泵、风机为动力源的流体系统中，通常设置母管压力低自启动备用泵(风机)的方法来保证工质供应的可靠；同时，因为在某些具备马达供电母线电源自动切换的场合中，也设计了母线电压低于限值时，保护停用该母线上所有运行辅机，启动位于其他供电母线上的备用马达的保护，以免长时间低电压造成马达过电流烧毁或不能躲过故障供电母线双电源切换的短间隔时间，造成母线电源开关过负荷。
3.然而目前的母管压力低跳运行泵(风机)启备泵(风机)的保护，对母管压力测量值的可靠性有相当高的要求，一旦测量回路故障或保护逻辑不合理，将导致备用泵(风机)误启动，致使没有配备超压保护装置的系统超压。
4.另外，在某些应用场合下，实现准确、及时、可靠的工质母管低压力自启动有一定难度，也不一定能满足系统承受冲击负荷的要求。比如在有蓄能器(或可压缩流体)的系统中，一旦工作泵因断轴等原因而失去出力，由于蓄能器存在，母管压力下跌缓慢，不能第一时间触发保护动作，若此时正好发生系统需要大容量工质供应，到系统母管压力低动作启动备用泵时，已经错过了最佳保护动作启动备用泵(或风机)时机，给系统安全运行带来隐患。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就是为了提供一种基于动力源的流体系统保护装置及燃机发电系统。
6.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.一种基于动力源的流体系统保护装置，包括至少两个互为备用的动力源，以及用于在任一动力源故障时切换工作动力源工作的联锁控制器，其中，所述动力源包括驱动马达、电源和控制回路，其特征在于，所述装置还包括两组(或若干组，视具体系统配置的动力源数量而定)欠电流继电器，各组欠电流继电器与各动力源一一对应；
8.所述动力源的驱动马达的电源回路上，设有电流互感器，所述电流互感器二次侧输出连接至对应控制回路中的欠电流继电器的线圈，所述欠电流继电器的常开触点连接至对应动力源的电源输入端。
9.所述驱动马达为三相输入型驱动马达，每一相上均设有电流互感器。
10.所述装置还包括两个(或若干个，视具体系统配置的动力源数量而定)与门电路，每个与门电路分别与各动力源的所有电流互感器对应，且与门电路的各输入端信号来自对应动力源的驱动马达的各相电流互感器的二次输出，输出端连接至对应动力源的电气控制回路的输入端。
11.所述动力源为泵。
12.所述动力源为风机。
13.所述电流互感器和与门电路之间还设有比较器。
14.所述动力源的电源输入端设有电流传感器，该电流传感器的输出信号连接至对应动力源的控制回路。
15.所述欠电流继电器和联锁控制器、控制回路集成于同一控制柜中。
16.一种燃机发电系统，包括如上述的装置。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
18.1、采用欠电流保护可以合并实现现有的以泵(风机)为动力源的流体系统母管低压力和供电电源低电压保护，把两个保护归并为一个保护，其电气二次回路的设计原理成熟简单，若用热控逻辑实现保护，则只需增加变送器及信号传输线路，对现场设备改动量也较小，实际实施均比较容易。
19.2、如果在实现本保护配置时，若采用三相电流串联，即采用与门的保护逻辑，则相较现有保护配置，准确性、灵敏性、可靠性均有所提升。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
21.其中：1、动力源，2、联锁控制器，3、控制回路和电源回路，k1、欠电流继电器，k2、欠电流继电器。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
23.以各类泵、风机为动力源的流体系统中，在其他保护配置完全的情况下，母管压力低和电源低电压两个保护，可用泵和风机的欠电流这一个保护来替代简化。在离心泵的应用场合中，通过选择合适的动作电流，欠电流保护还能及时反应运行泵进口或出口断流的故障，即时动作于跳闸，避免泵体损坏。
24.为了保证欠电流保护动作的可靠性、准确性，可以在保护回路中引入全部三相电流，当三相电流全部小于设定值时(采用与门逻辑)，启动低电流保护的相关连锁动作。
25.前述的方法可以采用两种途径来实现欠电流保护。
26.1)电气二次回路实现方法：在泵(风机)驱动马达的控制回路中，嵌入欠电流继电器，这种欠电流继电器一般是常开接点，泵(风机)通电运行后，电流互感器带电，其二次侧输出电流使欠电流继电器触点闭合，当电流继电器检测到的泵(风机)电流小于设定值时，继电器触点释放，动作运行泵(风机)跳闸，并通过联锁关系启动备用泵(风机)。
27.2)热控逻辑实现方法：将泵(风机)驱动马达的三相电流全部实时采样，通过变送器将数值引入泵(风机)的热控控制模块，采用与门逻辑，当采样电流全部小于设定值时，触发逻辑出口，连锁动作使运行泵(风机)跳闸，启动备用泵(风机)。
28.本实施例中，采用电气二次回路实现方法，一种基于动力源的流体系统保护装置，
可以应用于燃机发电系统等领域，包括至少两个互为备用的动力源1，以及用于在任一动力源1故障时切换动力源1工作的联锁控制器2，其中，动力源1包括驱动马达和控制回路，其特征在于，装置还包括两个欠电流继电器，两个欠电流继电器与两个动力源1一一对应；动力源1的驱动马达的控制回路上，设有电流互感器，电流互感器连接至对应欠电流继电器的线圈，欠电流继电器的常开触点连接至对应动力源1的电源输入端。图1中，k1和k2分别为对应于两个动力源1的欠电流继电器。
29.本实施例中个，驱动马达为三相输入型驱动马达，每一相上均设有电流互感器。无论是泵、风机因本体或系统的异常导致出力不足，还是供电母线电压下降(或断电)，都会导致驱动泵、风机的马达电流异常下降。因此，采用欠电流保护可以同时对对泵、风机因本体故障导致的出力下降或供电母线电压异常提供保护。
30.只要在配置低电流保护定值时，选择一个比其驱动马达单马达运行略大而比其正常带泵(风机)运行时电流波动范围低值略小的欠电流保护定值，就能在泵或风机由于断轴、断叶片或者进、出口断流等情况发生时，使其驱动马达的电流落入保护定值的范围内。采用相关的电气测量元件能实时检测到这种电流的异常变化，通过相应的热控或电气的保护回路、逻辑设计，能够及时触发相关的保护动作，停用故障的运行泵(风机)，防止故障泵(风机)的进一步损坏，同时触发联锁控制器，立即启动备用泵(风机)，保证工质供应的可靠。
31.在一些实施例中，可以采用热控逻辑块的方式实现欠电流保护，对三个电流互感器的输入与标准值进行比较，当三个电流互感器的输出均低于设定值时，与门电路输出高电平。
32.本实施例中，动力源1的电源输入端设有电流互感器，该电流互感器连接至联锁控制器2，并且去除了母管压力低的保护，成本更低，系统可靠性也更高。
33.本实施例中，欠电流继电器和联锁控制器2、控制回路集成于同一控制柜中，结构更加紧凑。
34.采用上述装置，对燃机电厂的循环水系统进行保护，循环水系统是母管制，三台循泵通过共用进、回水母管给三台机组的循环水用户供水，主要是作为凝汽器的冷却介质。每台机组分别有两个凝汽器水室。故该系统最小运行方式为一台循泵带二个水室，最大运行方式三台循泵同时运行为全部六个水室供水。
35.该系统没有设计超压保护装置，一旦发生两台循泵带三个及以下水室，或者三台循泵带四个及以下水室，循泵供水量将远远超过用户受水量，造成系统超压。所以，该系统中并未设计进水母管低压力自启动备用循泵的联锁，防止备用循泵误启动导致系统超压。
36.按照本方案，循泵正常运行时的电流约为190安培，马达空载(不带泵)的电流约为85安培。在选取欠电流保护时，把电流保护定值选为150安培；对于低速运行的循泵(节能改造)，其马达空载的电流约为60安培，而其正常运行时的电流约为130安培，故电流保护定值选为100安培。