水电站透平油库智能信息系统研发及应用.pdf

年第 期 水电与新能源 第 卷.:././.收稿日期:作者简介:冯贵超男工程师从事水电站设备管理维护相关工作水电站透平油库智能信息系统研发及应用冯贵超彭晶晶苏纪成张承俊张谷雄(中国长江电力股份有限公司溪洛渡水力发电厂云南 昭通)摘要:在透平油库进行机组加排油、油罐滤油等工作时若出现溢油或管路过压、阀门操作失误等异常情况人员可能第一时间未发现并及时做出停泵、关阀等措施将会影响透平油库安全稳定运行 通过增设油库智能信息系统对机组加排油、油罐滤油数据的完整性和可靠性进行智能控制和智能监视油库的安全性与环保便可得到保证 油库智能信息系统已在某大型水电站得到实际应用取得了理想效果关键词:油库智能信息系统加、排油监视中图分类号:文献标志码:文章编号:()(.):.:某大型水电站左、右岸厂房透平油库设计之初功能不够完善油库的运行管理如油位监视、油泵控制、油量记录统计等工作需完全依靠人工完成 在透平油库进行机组加排油、油罐滤油等工作时若出现溢油或管路过压、阀门操作错误等异常情况人员可能第一时间未发现并及时做出停泵、关阀等处置措施将会影响透平油库安全稳定运行 油库进出油量的数据统计关系到透平油管理和环境保护等各项要求若能依靠自动化设备进行智能管理将提高数据的完整性和可靠性 故需对透平油库进行升级改造完善其功能提高透平油库运行的安全性、可靠性和智能化符合智能电站建设要求本文以通过油库的平面布置图和工艺流程图合理的加以布局统计出需要的系统软件和配套的仪表设备分步安装 在付诸实践的过程中要考虑到节约投资选择最优方案保证安全操作节省管理费用从而使油库自动化发挥出最大作用 相关资料透平油库指用于存储透平油的库房或仓库包含透平油存储设备、供排油管路及阀门、相关油处理设备等 水电站透平油系统主要用于向机组水轮机和发电机各轴承油槽、调速器及圆筒阀系统油压装置供排油水电站左、右岸厂房各设一座透平油库位于副厂房一楼内设透平油罐、供排油管路及阀门、事故油池、油处理设备及消防设施等其主要任务是接受新油、贮备净水 电 与 新 能 源 年第 期油、设备充油、运行设备补油、检修时接收设备排回的污油、污油的净化、废油的收集及处理、透平油的监督、维护和取样化验等内容透平油库内各阀门开关状态需随着油库各种运行方式进行相应倒换此项工作需靠人工完成若遇上较为复杂的一些操作频繁的倒换阀门及核对管路阀门状态将是一项十分繁杂的工作对于透平油库进出油量的统计以往均依靠人工对每次流量进行记录月度对当月进出油量进行统计核算后登入透平油管理平台此项工作量较大尤其是机组检修期间每周甚至每天均有大量的透平油进出油库更使记录和统计工作大幅增加各个油罐油位的监视也存在人工监视不到位造成透平油漫罐溢油的风险基于综上问题此研究项目解决目标主要有三点:)阀门位置状态监视便于油库在各种运行方式时核对管路、阀门状态是否匹配)规范化 提高油库自动化管理能够避免工作人员由于主观因素造成的干扰减少错误操作引起的事故促进油库的规范化管理)油库油罐液位监视及报警提高油罐运行安全系数 技术方案.硬件设备)液位计 使用防爆型磁翻板液位计更换现有磁翻板液位计将液位计模拟量和开关量信号送至采集箱通过监测油罐油位来进行数据统计、控制滤油机的应急停泵等功能其中液位计满足以下条件:实时监测油罐状态包括实时测量油品计量参数、显示油品体积和质量实时监测油罐收发油状态和速度油罐状态实时报警包括高低液位报警、异常报警等功能)流量计 油库加油总管上安装防爆型流量计测量机组用油时油库出油流量并将数据送至采集箱)油库管路阀门状态指示加装 在油库管网系统的手动球阀执行机构上加装阀门全开/全关状态节点开关并将信号传送至各分工作站反映各阀门的位置状态)监控系统设备 包括 个分工作站和 个总工作站分工作站:在各油库外墙安装数据采集箱等设备、在油库内安装现地工业控制屏各传感器、流量计信号电缆布线至分工作站完成数据采集、处理和显示 线缆铺设于防火线槽内走向高于各油管总工作站:总工作站通过监控系统软件能同时监视左、右岸油库情况.透平油库智能化监控系统应用程序开发透平油库智能化监控系统分为左、右岸透平油库分工作站和控制楼总工作站分工作站与总工作站之间通信通过电站副厂房到控制楼的备用光纤监控系统需开发程序系统以实现系统功能 关键问题.手动阀位置监测透平油库内阀门众多由于是消防重点部位考虑消防防火安全后均设计为手动阀因此对于这些阀门位置的监测只得在阀门原有部件的基础上进行升级具体技术方案如下本装置在不改变原有执行机构各部件的前提下加装在阀门本体上用于阀门位置状态监测的后期加装该装置结构简单安装简便且作业过程不影响阀门正常工作可在系统运行期间进行对工况无要求适用面广能对平时不具备停运条件、施工环境复杂的阀门设备进行无损智能化升级有效提高设备的智能化水平 图 为旋式指示手动阀门执行机构示意图图 阀门执行机构示意图如图 所示该装置为圆形盒使用时将其安装于执行机构表面利用装置盒安装螺钉 将装置盒与执行机构连接螺钉孔为执行机构原有观察窗固定螺钉孔可直接选择合适螺钉与其配合使用无需另加工螺钉孔在执行机构观察窗中心和装置盒 的底部中心均开有合适的小孔(装置盒底孔)用于将执行机构开度指针轴的旋转传递至接近挡片接近挡片为一 形金属薄片其通过挡片安装螺钉 与执行机构开度指针轴进行连接螺钉孔为开度指针 的原有固定螺钉孔可直接选择合适螺钉与此孔配合使用无需另加工螺钉孔在装置盒底部内表面通过接近传感器支架 安装有全关位接近传感器、全开位接近传感器 其夹角为 装置盒正面安装有装置盒观察窗 便冯贵超等:水电站透平油库智能信息系统研发及应用 年 月于后期检查、维护装置盒侧面开有穿线孔 用于两个接近传感器电缆 的布置安装图 装置结构图.智能信息系统开发自动化监控软件在油库自动化系统中占据关键地位用户利用这一系统对相关生产信息数据开展实时了解 把监控内容所处油库的工艺流程为前提实时提供工况信息同时监控系统具有页面导航的功能可以点击页面中不同的图形文字了解其页面内的信息内容加大监控力度一旦发出报警信号会及时传递并记录报警信息展开实时的维护工作.智能信息系统智能信息系统见图 图 智能信息系统)油罐在排油时(油位下降)油位低于低油位开关量动作或油位模拟量小于低限时报“油位过低”警告发出命令至油泵控制柜自动停泵或报警)油罐在进油时当油位高于高油位开关量动作或油位模拟量大于高限时报“油位过高”警告发出命令至油泵控制柜自动停泵或报警)通过设置机组各部位加油量定值在每次加油工作中油量超过定值时报“油量超标”发出命令至油泵控制柜自动停泵或报警.分工作站和总工作站具备如下数据处理功能)通过画面分工作站实时显示各自油库、总工作站实时显示左、右岸油库的各油罐油量和油位数值若油罐液位变化用箭头或颜色显示该油罐液位变化情况)提供窗口由工作人员输入油质数据油质合格显示绿色不合格显示红色)通过画面构建油库管网系统图并实时显示各阀门状态阀门全关显示红色全开显示绿色)在系统内预置各种工作需要全开、全关的阀门 当工作人员输入工作内容后自动提示人员需要操作的阀门阀门操作错误发出报警信号)根据油罐油位变化自动记录油罐号、油量、时间等信息)进出油库油量的数据统计:统计机组加排油总量计算油库在一定时间段内的用油量、消耗率和回收率 实施效果通过对某大型水电站透平油库改造后近 年稳定运行的检验证明此研究方案具有很强的可行性和优越性既能节省人力成本减少工作量建立了实时检测能力、超前预警能力又可提高油库运行的安全性和智能化为以后的智能电站建设提供有利条件和保障 方案内的专利设计也可成熟的运行于类似油库系统智能化升级中可在行业中进行推广应用 结 语本文介绍了透平油库智能化信息系统的改造流程总结了在改造过程中遇到关键问题及其相关经验目前本水电站透平油库得到了实践应用达到了理想效果但因地下厂房空间受限未更换电动控制阀门不能根据需要自动调整阀门状态距离完全的信息化系统仍有一定距离本文也对其他相似问题的油库改造升级提供了参考参考文献:柯中华.油库自动化建设标准探讨.中国石油和化工标准与质量():胡艳辉.如何提高成品油库自动化控制和管理水平的技术.化工管理():李基标.关于油库信息系统深化应用的探讨.科技与创新():杨文金 张博.油库自动化系统的设计与实现探究.智能城市():张冬梅 姚彦斌 强剑 等.油库生产物联网技术及其应用.化工管理():