Hướng dẫn vận hành hệ thống thủy lực cửa nhận nước nậm chiến 1

Hệ thống điều khiển và giám sát các xi lanh thuỷ lực đóng mở các cửa van có khả năng vận hành độc lập với nhau và có thể được điều khiển ở 3 cấp độ khác nhau là: H 1.. Điều khiển tại ch

HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH

HỆ THỐNGTHUỶ LỰC

NẬM CHIẾN 1

Hướng dẫn vận hành hệ thống thuỷ lực cửa nhận nước Nậm Chiến 1

MỤC LỤC MÔ TẢ KHÁI QUÁT 4

THIẾT BỊ VẬN HÀNH HỆ THỐNG THUỶ LỰC 5

Van an toàn không tải điện 6

Hệ thống công tắc áp lực kiểm soát áp lực 6

Thiết bị kiểm tra cảnh báo mức dầu 6

Chế độ hạ cửa van 6

Bơm vận hành bằng tay 6

Cụm bơm lọc 7

Bộ lọc dầu và khí 7

Hiển thị vị trí cửa van 7

Hệ thống đèn ,sấy và quạt của tủ 7

VẬN HÀNH HỆ THỐNG TỪ TỦ ĐIỀU KHIỂN TẠI TRẠM CẤP DẦU 8

Khởi động hệ thống hai cụm bơm thuỷ lực 9

Điều khiển đóng mở cửa van 9

Vận hành mở cửa van 10

Vận hành đóng cửa van 11

Hiển thị độ mở cửa van 11

Vận hành bằng tay 11

Vận hành bơm lọc 12

Các tín hiệu an toàn liên động hệ thống 12

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ THỦY LỰC 14

Chương

1

MÔ TẢ KHÁI QUÁT

ệ thống cửa nhận nước bao gồm 01 cửa van Các cửa là các cửa van phẳng Mỗi cửa van được đóng mở bằng 1 xi lanh thuỷ lực Hệ thống điều khiển và giám sát các xi lanh thuỷ lực đóng mở các cửa van có khả năng vận hành độc lập với nhau

và có thể được điều khiển ở 3 cấp độ khác nhau là:

H

1 Điều khiển tại chỗ bằng bảng điều khiển trên tủ điều khiển tại chỗ nhờ hệ thống nút bấm thông qua các công tắc chuyển mạch, rơ le trung gian, rơ le thời gian khởi động từ và các đèn tín hiệu Tủ điều khiển này được đặt trong gian đặt thiết bị dầu áp lực

2 Điều khiển từ xa bằng phòng điều khiển từ xa trên đập: tất cả các thông số trạng thái của các phần tử của hệ thống được hiển thị, cũng như việc điều khiển 04 cửa van phẳng có thể được thực hiện từ máy tính đặt tại phòng điều khiển từ xa trên đập thông qua hệ thống mạng điều khiển RS-485 nếu được trang bị thích hợp

3 Điều khiển từ xa từ phòng điều khiển trung tâm: Thông qua tủ điều khiển trung tâm đặt tại phòng điều khiển từ xa trên đập,các thông số quan trọng cần giám sát của hệ thống sẽ được truyền về phòng điều khiển trung tâm bằng các tiếp điểm rơle

Chương

2

THIẾT BỊ VẬN HÀNH HỆ THỐNG THUỶ LỰC

ể điều khiển các xi lanh thuỷ lực đóng mở các cửa van phẳng, mỗi trạm cấp dầu áp lực được trang bị các thiết bị chính sau:

- 2

Đ bơm kiểu piston

- 1 bình chứa dầu vận hành

- 1 tủ điều khiển tại chỗ

- Các van phân phối, van an toàn, van không tải, van một chiều,

áp kế, công tắc áp suất, hệ thống ống dẫn dầu thuỷ lực

Các thiết bị nói trên được bố trí thành một thiết bị trọn bộ Thùng dầu được làm từ thép hàn và được trang bị các bộ phận: nắp kiểm tra, bộ lọc dầu, bộ xả khí, các ống và phụ kiện cần thiết, các công tắc báo mức dầu thấp và mức dầu quá thấp, van xả đáy, kính báo dầu Hai bơm thuỷ lực được sử dụng để bơm dầu đóng mở các xi lanh được dẫn động bởi 2 động cơ điện Hai bơm được cách ly với nhau bằng van một chiều để đảm bảo hai bơm làm việc không ảnh hưởng đến nhau Cụm chức năng điều khiển tích hợp được chế tạo từ thép nguyên khối thực hiện một loạt các chức năng điều khiển hai chiều, mạch tái sinh, hãm tốc độ rơi, chống xâm thực Các công tắc áp lực và van an toàn được đặt ở những vị trí phù hợp để điều chỉnh đúng áp lực yêu cầu và an toàn hệ thống Đồng hồ đo áp lực MTR1 để theo dõi áp lực Bộ lọc có cặp công tắc ER (-FILT) báo khi bị tắc Các đường ống thuỷ lực nối từ xi lanh thuỷ lực tới các trạm cấp dầu áp lực trong nhà điều khiển cửa van được chế tạo từ thép đúc Tủ điều khiển tại chỗ được sử dụng để điều khiển hệ thống ngay tại trạm cấp dầu thông qua

các nút ấn, công tắc xoay, nút dừng khẩn cấp, công tắc tơ, áp tô mát,

bộ điều khiển logic lập trình…

Để đảm bảo cho hệ thống thuỷ lực vận hành an toàn và hiệu quả, mỗi trạm được trang bị các phần tử như sau :

Van an toàn không tải điện

Hệ thống được trang bị van an toàn không tải (7.1) – (7.2) Van này sẽ

mở ra để xả dầu về thùng chứa khi áp lực của dầu thuỷ lực trong đường ống lớn hơn 165 bar khi nâng cửa và 90 bar khi hạ cửa để đảm bảo an toàn cho bơm và hệ thống

Hệ thống công tắc áp lực kiểm soát áp lực

Mỗi trạm được trang bị hệ thống các công tắc áp lực để người sử dụng

và hệ thống điều khiển nhận biết được trạng thái làm việc Công tắc áp lực (18-1) được đặt ở áp suất 170 bar để bảo vệ hệ thống khi bị quá tải khi nâng cửa Công tắc áp lực (18-2) với áp suất đặt 95 bar dùng để bảo vệ hệ thống quá áp khi hạ cửa

Thiết bị kiểm tra cảnh báo mức dầu

Trong quá trình sử dụng do rò rỉ, bay hơi nên dầu thuỷ lực sẽ bị hao hụt dần, đến một mức nào đó thì công tắc đo mức (22) sẽ báo cho người sử dụng biết để bổ sung dầu Nếu mức dầu giảm xuống quá thấp thì công tắc đo mức sẽ dừng hệ thống bơm thuỷ lực và hệ thống điều khiển sẽ phát tín hiệu báo động

Chế độ hạ cửa van

Khi nâng cửa van lên thì hệ thống cung cấp một áp lực lớn (150 bar) nhờ van an toàn (7.1) Tuy nhiên khi hạ cửa van, do trọng lượng của cửa van lớn nên áp lực hạ cửa chỉ cần 85 bar Để làm được điều này nhờ van an toàn (7.2)

Bơm vận hành bằng tay

Bơm vận hành bằng tay P4 được sử dụng để đóng, mở, hiệu chỉnh van Bơm tay có lưu lượng 20,30,40,45 cm3/hành trình kép Lực kéo bơm thường không quá 150N để một người có thể vận hành

Cụm bơm lọc

Hệ thống được trang bị cụm bơm lọc dầu tuần hoàn Cụm bơm lọc làm việc độc lập so với hai cụm bơm chính Ngoài mục đích lọc dầu tuần hoàn trong thùng chứa, cụm bơm lọc còn lọc dầu bên ngoài khi cấp dầu vào thùng

Bộ lọc dầu và khí

Dầu thuỷ lực được lọc sạch bằng bộ lọc 23 – 24 - 25 Khi bộ lọc bị tắc,

áp lực bên trong phần tử lọc tăng lên Công tắc áp lực ER/10 (-FILT) tác động mạch báo động Do trạm cấp dầu hoạt động ở khu vực có độ

ẩm cao nên phải đảm bảo lọc sạch không khí trao đổi trong thùng chứa dầu khi hệ thống vận hành Các bộ lọc chứa đầy silicagel F1 được lắp trên mặt thùng chứa Trong bộ lọc có 2 van một chiều để chỉnh dòng khí lưu thông sao cho khi hút vào không khí đi vào qua bộ lọc là không khí khô và khi ra thì tự do Phía trước công hút mỗi bơm

có một bộ lọc hút để lọc sạch những vật rắn lọt vào hệ thống trước bơm

Hiển thị vị trí cửa van

Sử dụng một bộ xác định vị trí cửa van bằng cảm biến hành trình có tín

hiệu tương tự 4-20mA Tín hiệu tương tự này sau đó sẽ được biến đổi

để hiển thị thành các con số MT4W kiểu đèn LED 7 thanh Tín hiệu đóng hoàn toàn, nạp nước, bù trôi, mở cửa van hoàn toàn (được xác định bằng các công tắc hành trình “ĐÓNG HOÀN TOÀN ”, “NẠP NƯỚC”, BÙ TRÔII”, MỞ HOÀN TOÀN ” được hiển thị bằng hệ thống đèn báo HTT trên tủ điều khiển

Hệ thống đèn ,sấy và quạt của tủ

Do tủ điện hoạt động trong môi trường có độ ẩm và nhiệt độ cao, do đó cần có một hệ thống sấy 60W để đảm bảo cho các phần tử trong tủ điện luôn khô ráo Hệ thống bao gồm bộ cảm biến nhiệt ngưỡng TST1 khi độ ẩm cao bộ điều khiển tự động bật hệ thống sấy Mỗi tủ có một

hệ thống đèn chiếu sang tự động bật khi mở cửa tủ

Chương

3

VẬN HÀNH HỆ THỐNG TỪ TỦ ĐIỀU KHIỂN TẠI TRẠM CẤP DẦU

- Do hệ thống sử dụng bơm kép với dung tích khác nhau để

nâng, hạ cửa van nên nguyên lý làm việc phức tạp hơn so với các hệ thống sử dụng bơm đơn Vì vậy khi đọc hướng dẫn này cần xem cùng bản vẽ nguyên lý thủy lực (sơ đồ thủy lực)

- Ký hiệu các thiết bị: bơm, van … được lấy từ sơ đồ thủy lực

của hệ thống

ại mỗi trạm cấp dầu có một tủ điều khiển tại chỗ.Trên tủ điều khiển này có một bảng điều khiển chia thành các vùng riêng biệt như: nút ấn, nút dừng khẩn cấp, đèn hiển thị trạng thái, công tắc chọn chế độ, công tắc nguồn, bộ hiển thị độ mở cửa van, đồng hồ hiển thị dòng điện và điện áp, đèn cảnh báo sự cố v v Việc thao tác điều khiển bằng các tủ điều khiển tại chỗ của các cửa van là độc lập với nhau

T

Nguồn điện sử dụng 3 pha, 380V, 50Hz để cấp nguồn cho 2 động cơ bơm và điện 24VDC cho phần điều khiển, cảm biến Nguồn điện 220VAC được sử dụng để cung cấp nguồn cho các phần tử sử dụng điện áp 220VAC như cuộn hút của công tắc tơ, rơ le thời gian,một số

rơ le trung gian, công tắc áp lực v v Nguồn điện 24VDC được lấy từ

bộ cấp nguồn một chiều để điều khiển các van điện từ và một số rơ le trung gian

Trên bảng điều khiển các nút ấn được phân biệt bởi các màu sắc như sau:

- Nút ấn OPEN (Mở): màu xanh lá cây

- Nút ấn CLOSE (Đóng): màu đỏ

- Nút ấn STOP, PAUSE (dừng, tạm dừng): màu đỏ

Trước khi hoạt động hệ thống, người vận hành cần phải xoay chìa khoá cấp nguồn (KHÓA NGUỒN) sang vị trí ON để cấp nguồn cho tủ điện Đặt công tắc chọn chế độ từ xa/tại chỗ (TỪ XA/TẠI CHỖ) sang vị trí TẠI CHỖ đèn báo tín hiệu (TẠI CHỖ) sáng để báo chế độ làm việc, lúc này mới có thể điều khiển được bằng các nút trên bảng điều khiển Khi đang ở chế độ (TẠI CHỖ) thì người vận hành không thể điều khiển được hệ thống tại phòng điều khiển từ xa của nhà vận hành trên đập

Khởi động hệ thống hai cụm bơm thuỷ lực

Hệ thống hai cụm bơm thuỷ lực ( P1.1-P1.2 và P2.1-P2.2) sử dụng 2 động cơ 30 kW làm việc độc lập nhau và có thể dự phòng cho nhau

Để khởi động 2 động cơ bơm thuỷ lực M1 và M2 ấn nút CHẠY BƠM 1 hoặc CHẠY BƠM 2 Để dừng cụm động cơ bơm thuỷ lực số 1 ấn nút DỪNG BƠM 1, để dừng cụm động cơ bơm thuỷ lực số 2 ấn nút DỪNG BƠM 2

Điều khiển đóng mở cửa van

Bình thường sau khi khởi động bơm thuỷ lực mà người vận hành không bấm nút mở (MƠ CỬA) hoặc đóng (ĐÓNG CỬA) thì dầu được đưa vào hệ thống van an toàn 7.1, 7.2 xả dầu về thùng Bơm thuỷ lực lúc này hoạt động gần như ở chế độ không tải do đó tiết kiệm năng lượng và không làm nóng dầu Khi người vận hành ấn một trong 2 nút (MỞ CỬA) hoặc (ĐÓNG CỬA) thì van an toàn 7.1 hoặc 7.2 sẽ đóng không cho xả dầu về thùng dầu nữa để tạo áp lực Nếu công tắc áp lực 18 tác động thì đèn (LỖI HỆ THỐNG) sáng, khi đó người vận hành

sẽ biết là hệ thống đang làm việc quá tải (170 bar khi nâng và 95 bar khi hạ) đồng thời hệ thống tự động dừng động cơ

Khi làm việc không tải trạng thái van 7.1, 7.2: OFF;

Các van điện khác: Không điều khiển Trạng thái các van bi thao tác: Không ảnh hưởng

Dầu được bơm từ bơm P1.1-P1.2 (P2.1-P2.2) qua van một chiều 5.1-6.1 (5.2-6.2) Æ Van an toàn 7.1-7.2 Æ lọc dầu 25 Æ Thùng chứa

Vận hành mở cửa van

Để mở cửa van, người vận hành ấn nút (CHẠY BƠM 1) hoặc (CHẠY BƠM 2) sau đó ấn nút mở (MỞ CỬA), đèn tín hiệu (CHẠY BƠM 1) hoặc (CHẠY BƠM 2) và (MỞ CỬA ) trên mặt điều khiển bật sang Khi vận hành mở cửa van, trạng thái van an toàn 7.1 OFF, van 7.2 ON Bơm P1.1, P1.2 ở trạng thái không tải do van 7.1 OFF Dầu chảy về thùng qua van an toàn 7.1 Bơm P2.1, P2.2 tạo áp do van an toàn 7.2

ON Lúc này dầu đi theo đường:

Dầu được bơm từ bơm P2.1 (P2.2) qua van một chiều 6.1 (6.2) Æ Van một chiều 6.3 Æ Van phân phối 8 Æ Van bi 9.2 Æ Van bi 9.4 Æ Van cân bằng 12 Æ Buồng nhỏ xilanh để thực hiện việc nâng cửa lên Khi nâng cửa lên đến vị trí nạp nước, công tắc hành trình tác động để dừng mở cửa van Đèn tín hiệu (NẠP NƯỚC) trên tủ điều khiển bật sáng để báo vị trí xi lanh đang nạp nước Khi nâng cửa lên đến vị trí cao nhất, công tắc hành trình (MỞ HOÀN TOÀN) tác động Đèn tín hiệu (MỞ HOÀN TOÀN) trên tủ điều khiển bật sáng để báo vị trí xi lanh đang ở vị trí mở hoàn toàn

Trong quá trình nâng cửa lên dầu từ buồng lớn của xi lanh sẽ được xả

về thùng dầu qua đường: Buồng lớn xilanh Æ Van cân bằng 12 Æ Van

bi 9.3 Æ Van bi 9.1 Æ Van phân phối 8 Æ Lọc dầu hồi 25 Æ Thùng chứa Van cân bằng 12 đặt giá trị áp suất 40 bar để không cho cửa tự

hạ xuống do trọng lượng bản thân

Khi cửa ở vị trí mở hoàn toàn do tổn thất áp lực cửa van sẽ bị trôi xuống Khi cửa trôi xuống vị trí công tắc hành trình “BÙ TRÔI” (300mm

so với vị trí mở hoàn toàn) hệ thống sẽ tự động khởi động bơm và cấp điện cho van 7.1, van phân phối 8 thực hiện việc nâng cửa lên vị trí

mở hoàn toàn Công tắc hành trình “MỞ HOÀN TOÀN” tác động, động

cơ và các van sẽ tự động ngắt điện Cửa ở vị trí mở hoàn toàn và đèn

MỞ HOÀN TOÀN bật sang

Vận hành đóng cửa van

Để đóng cửa van, người vận hành ấn nút (CHẠY BƠM 1) hoặc (CHẠY BƠM 2) sau đó ấn nút (ĐÓNG CỬA), đèn tín hiệu (CHẠY BƠM 1) hoặc (CHẠY BƠM 2) và (ĐÓNG CỬA 1) trên mặt điều khiển bật sang Khi vận hành đóng cửa van, trạng thái van an toàn 7.1 ON, van 7.2 OFF Bơm P2.1, P2.2 ở trạng thái không tải do van 7.2 OFF Dầu chảy

về thùng qua van an toàn 7.2 Bơm P1.1, P1.2 tạo áp 85 bar do van an toàn 7.1 ON Lúc này dầu đi theo đường:

Dầu được bơm từ bơm P1.1 (P1.2) qua van một chiều 5.1 (5.2) Æ Van một chiều 5.3 Æ Van phân phối 8 Æ Van bi 9.1 Æ Van bi 9.3 Æ Van cân bằng 12 Æ Buồng lớn xilanh

Khi hạ cửa van dầu từ buồng nhỏ xilanh: Buồng nhỏ xilanh qua van cân bằng 12 Æ Van bi 9.4 Æ Van bi 9.2 Æ Van phân phối 8 Æ Lọc dầu hồi 25 Æ Thùng chứa

Khi cửa van hạ xuống dưới cùng, công tắc hành trình (ĐÓNG HOÀN TOÀN) tác động để dừng việc đóng cửa van Đèn tín hiệu trên tủ điều khiển (ĐÓNG HOÀN TOÀN) bật sáng để báo vị trí cửa van đang ở vị trí đóng hoàn toàn

Hiển thị độ mở cửa van

Độ mở của cửa van được hiển thị trên bộ hiển thị MT4W đặt ở bảng điều khiển Khi cửa van đóng hết hoặc mở hết thì sẽ có tín hiệu được đưa về và hiển thị trên tủ điều khiển (đèn sáng) Khi cửa van đang mở hoặc đang đóng muốn dừng lại thì người vận hành ấn nút (DỪNG CỬA)

Vận hành bằng tay

Trong trường hợp việc nâng cửa van không thể thực hiện được bằng bơm điện thuỷ lực, người vận hành có thể sử dụng bơm tay P4 để nâng, hạ cửa

Để nâng cửa, lúc này người vận hành phải thao tác van bi 10.2 mở, van bi 10.1 đóng, van bi 9.2 đóng Thực hiện bơm dầu bằng bơm tay: Dầu được bơm từ bơm P4 Æ Van bi 10.2 Æ Van bi 9.4 Æ Van cân

bằng 12 Æ Buồng nhỏ xilanh để thực hiện việc nâng cửa lên Dầu từ buồng lớn của xi lanh được xả về thùng dầu theo đường giống như trong trường hợp sử dụng bơm điện-thuỷ lực

Khi dùng bơm tay để mở cửa van, nếu áp lực lớn hơn 180 bar thì dầu

sẽ được tự xả về thùng chứa qua van an toàn 14.2

Để hạ cửa, lúc này người vận hành phải thao tác van bi 10.2 đóng, van

bi 10.1 mở, van bi 9.2 mở, van bi 9.1 đóng Thực hiện bơm dầu bằng bơm tay: Dầu được bơm từ bơm P4 Æ Van bi 10.1 Æ Van bi 9.3 Æ Van cân bằng 12 Æ Buồng lớn xilanh để thực hiện việc hạ cửa Dầu từ buồng nhỏ của xi lanh được xả về thùng dầu theo đường giống như trong trường hợp sử dụng bơm điện-thuỷ lực

Khi dùng bơm tay để mở cửa van, nếu áp lực lớn hơn 115 bar thì dầu

sẽ được tự xả về thùng chứa qua van an toàn 14.1

Vận hành bơm lọc

Muốn vận hành bơm lọc, người vận hành ấn nút (CHẠY BƠM LỌC), dầu chạy theo đường: Van bi 19.1 Æ P3 Æ van bi 19.4 Æ lọc dầu 21 thực hiện lọc dầu tuần hoàn Van một chiều 20 mở ra khi lọc dầu bị tắc

Muốn cấp dầu từ ngoài vào thùng dầu người vận hành cần thao tác van bi: Van bi 19.1 đong, van 19.2 mở Dầu đi theo đường Van bi 19.2

Æ P3 Æ van bi 19.4 Æ lọc dầu 21 thực hiện cấp dầu vào thùng

Muốn dừng bơm lọc người vận hành ấn nút (DỪNG BƠM LỌC) đèn (DỪNG BƠM LỌC) sang

Các tín hiệu an toàn liên động hệ thống

Hệ thống được trang bị các phần tử phụ trợ để đảm bảo cho hệ thống hoạt động an toàn:

- Khi lọc dầu 25, 21 bị tắc thì bơm thuỷ lực sẽ không được hoạt động

và đèn tín hiệu (LỖI BÁO TẮC LỌC) trên bảng điều khiển sẽ sáng

- Khi ấn nút (MỞ CỬA) hoặc (ĐÓNG CỬA) nếu áp lực vượt quá áp lực đặt của các công tắc áp lực 18 thì đèn tín hiệu (ĐẦY TẢI ) sẽ bật sang,