詳細分析磁翻板液位計

作者: clcc123 日期: 2018-06-30 19:47:59 人氣: - 評論: 0

介紹
  一個水電站是一個地下發電廠,配備6臺水力發電機組,單機容量為700MW。該發電機是一種垂直軸半傘式。發電機的上部軸承油箱配有磁性擋板液位計和液位計。模擬和數字信號被發送到監控系統。磁開關是一個重要的開關信號,用于通過磁翻板液位計確定油位是否正常。外部磁場導致磁翻板液位計的磁性開關發生故障,這不僅會影響操作。人員判斷油位是否正常也會影響汽輪發電機組的安全穩定運行。因此,如何有效地消除外部磁場對磁性開關的干擾值得研究。
  本文介紹了磁翻板液位計的磁開關是由外部磁場引起的,分析了不同類型的磁干擾源和不同類型的磁屏蔽材料??偨Y了不同磁干擾源與磁屏蔽材料之間的關系。結果表明,通過使用高磁導率材料作為低頻磁場的屏蔽體可以實現磁場屏蔽,并且需要對高頻磁場同時進行電場屏蔽和磁場屏蔽由于存在電場分量和磁場分量,所以存在場。通過分析和研究,我們終于找到了解決外部磁場引起的磁性液位計磁性開關問題的解決方案。 
2.磁翻轉板級計原理介紹
  磁性液位計是基于浮力和磁力耦合而開發的。當被測容器中的液位升降時,液位計的管體內的磁性浮子也會升降。浮子中的永久磁鐵通過磁耦合器傳遞到磁柱指示器,并驅動紅色和白色柱子翻轉180°,當液位升高時,柱子由白色變為紅色。液位下降時,色譜柱由紅色變為白色。指示器的紅白色連接點是容器中液位的實際高度,從而實現清晰的液位。說明??刂埔何挥嬙诖判苑D板液位計上增加了一個磁性開關。在監測液位的同時,磁性開關信號可用于控制或報警液位。遙控器類型是在磁翻板液位計中。在增加4?20mA傳動傳感器的基礎上,液位通過傳感器,電纜和儀表通過控制室進行遠程監測和控制,同時監測液位。該磁性開關是一種非接觸式無源電子開關元件,它配備有兩個鐵彈性黃色片狀電極并且還填充有惰性氣體。通常,兩個簧片是分開的。當有磁性物質接近時,兩個簧片被磁化吸引并相互接觸?;善瑢⒗谝黄鸩⑹惯B接到觸點的電路通信。外在磁力消失后,兩個黃色部分由于其自身的彈性而分離,并且電路被打開。因此,磁開關是由磁場信號控制的開關裝置。

磁翻板水平儀原理圖
3.分析磁力開關故障的原因
  分析某水電站監控故障信息表,發現磁開關誤動作時間與勵磁系統啟動時間一致,且磁開關安裝位置恰好在勵磁電纜下方,初步確定勵磁引起的勵磁開關故障目前的磁場干擾。在發現這個問題后,磁開關靠近運行中的發電機滑環室。由于這里磁場強,磁場開關再次受到磁場力的作用。因此,可以斷定磁開關的故障是由外部磁場干擾引起的。進一步的分析表明,激勵電流是直流電,感應磁場是低頻磁場。
  磁性開關內部設有鐵彈簧簧片。在低頻磁場中,鐵筘被磁化,使得彈簧簧吸吮導通,油位計的內部磁翻板未到達磁開關動作值的位置。 ,所以監測誤報油位異常信號。當設備關閉時,勵磁電纜中的電流消失,但磁開關故障信號此時不會返回。以下將通過滯后循環閱讀解釋這種現象。

強磁性材料的磁滯回線圖
  從圖2(強磁性材料的磁滯回線)可以看出,當電流通過激勵電纜時,在周邊感應出磁場,磁開關中的鐵簧被磁化并達到飽和狀態。過了一段時間。裝置關閉后,激勵電纜中的電流消失,周圍的磁場開始減弱,磁開關中的鐵筘也開始消磁。從圖2中可以看出,當周圍磁場減小到0時,磁滯回線是正確的,因為在存在矯頑力的情況下,鐵簧片的磁性不會完全消失,因此磁性開關的信號發生故障將不會返回。在這種情況下,必須使用磁開關附近的磁場來產生與原始磁場方向相反的磁場,使得矯頑力相互抵消,鐵簧片中的磁場消失,并且磁性開關故障信號返回。 
4.屏蔽外部磁場的措施
4.1磁屏蔽原理介紹
  磁場是由磁鐵產生的。磁鐵的N極指向S極,并在磁鐵的外側形成封閉形式。離源越近,磁場強度越強。屏蔽磁場的原理是使用磁屏蔽材料來改變磁場的方向。由于磁場通過低磁阻路徑旁路,因此可以保護被屏蔽物體免受磁場的干擾。磁場屏蔽分為靜磁屏蔽和電磁屏蔽。 
  靜磁場是恒定電流或由永磁體產生的磁場。靜磁屏蔽由具有高磁導率M的鐵磁材料制成以屏蔽外部磁場。靜磁屏蔽的原理可以用磁路的概念來解釋。如果將鐵磁材料制成具有如圖2所示橫截面的電路,則在外部磁場中,大部分磁場集中在鐵磁電路中。這允許分析空腔中的鐵磁材料和空氣作為平行磁路。因為鐵磁材料的磁導率比空氣的磁導率高幾千倍,所以空腔的磁阻比鐵磁材料的磁阻大得多,并且外磁場的絕大多數磁感應線將跟隨鐵磁材料穿過壁并且進入空腔的磁通非常小。因此,被鐵磁材料屏蔽的空腔基本上是空閑的。磁場,以達到靜磁屏蔽的目的。


磁場屏蔽示意圖
  當電磁場在傳導介質中傳播時,其場(E和H)的幅度隨著距離的增加呈指數衰減。從能量的觀點來看,當電磁波在導電介質中傳播時存在能量損失,因此它表現為場的振幅減小。導體場的數量最多,導體越深,場越小。這種現象也被稱為趨膚效應。趨膚效應可用于防止高頻電磁波穿透到良導體中并制造電磁屏蔽裝置。電磁屏蔽是抑制干擾,提高設備可靠性,提高產品質量的有效手段。正確使用電磁屏蔽可以抑制外部高頻電磁波的干擾,也可以避免與其他設備干擾作為干擾源。 
4.2磁屏蔽材料的選擇
  磁屏蔽材料的磁導率與外部磁場的強度有關。外部磁場強度不同,磁性材料的磁導率也不同,飽和磁通密度也不同。因此,磁屏蔽的作用也不同。對低頻磁場進行屏蔽時,選用磁鋼,坡莫合金,鐵等導磁率高的材料,選用銅,鋁等導電率高的材料,屏蔽高頻磁場。 
4.3治療措施
  從以上分析可以看出,水輪發電機組各軸承單元的磁力矯直機油位計的干擾屬于低頻磁場干擾,屏蔽材料應采用高滲透材料制成。 。由于條件的限制,我們選擇厚度為5mm的鐵板作為屏蔽。材料,并在設計時盡可能少地留下孔和間隙,以避免增加磁屏蔽體的磁阻,從而降低屏蔽效果,開機后確認上導軸承油箱油位異常信號不再報告。 
5。結論
  低頻磁場干擾是造成水電站水電機組導向軸承油槽磁偏轉器水準儀磁開關故障的重要因素。經過多次實驗和分析,得出以下結論:
1)用于屏蔽低頻磁場的材料應該是具有高磁導率材料的磁性翻板液位計;
2)當磁場強度較大時,應增加磁屏蔽材料的厚度;
3)盡可能減少屏蔽體的接縫和孔,以避免增加磁屏蔽體的磁阻,降低屏蔽效果。間隙和孔沿著磁場的方向分布。


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