[实用新型]一种卷扬启闭机事故快速闸门落门调速装置

说明书

本实用新型公开了一种卷扬启闭机事故快速闸门落门调速装置，调速装置包括制动器、高度仪、速度传感器和控制器，通过采集闸门下落速度与预定速度的比较值来控制制动器的阻尼力矩与持住力的平衡大小关系，实现闸门按预定速度下落；通过采集闸门下落速度和位置信号，按分段关闭法控制，实现闸门快速下落及时减缓水流，防止水轮机组飞逸运行，使闸门慢速落入底槛，减小冲击，保护闸门和底槛不被蹬坏。本实用新型采用全闭环自动化冗余设计，保证闸门在事故状态下及时、快速、平稳、安全的关闭。

技术领域

本实用新型涉及水利水电事故快速闸门控制技术领域，具体涉及一种卷扬启闭机事故快速闸门落门调速装置。

背景技术

我国水利资然丰富，水利水电开发迅速。在中小型水电站的取水口一般设计由卷扬式快速闸门启闭机控制的事故快速闸门，在机组事故甩负荷、遇调速器失灵拒动时，能动水状态下快速关闭闸门截断水流，防止水轮发电机组发生飞逸事故，有效避免事故扩大事件的发生。2009年俄罗斯萨杨-舒申斯克水电站发生重大事故扩大事件就是由于事故快速闸门未能及时正确的关闭。事故快速闸门是水轮发电机组的生命线。

现在，我国大部门水电站取水口的事故快速闸门，都是由带离心飞摆调速器的卷扬式快速闸门启闭机控制的。这种控制方法在事故状态下，控制制动器打开的电源及控制方式可靠性差，基本没有冗余设计，在事故状态下很难保证制动器及时有效的打开；

另外，离心飞摆调速器在闸门动水快速下落过程中普遍存在以下现象：

1、落门速度在持住力与离心飞摆调速器产生的摩擦阻尼力矩平衡转速点附近反复振荡，且最大速度与计算平均速度相差较大，使启闭机产生振动冲击，超速运行，影响传动件寿命，易产生机械损坏现象。

2、由于持住力会随闸门的下落而增大，并且调速器制动片的摩擦系数也会随闸门的下落因发热温度升高而减小。因此离心飞摆调速器的平衡转速升高，落门速度会随闸门的下降而增大，接近闭门时以较高的速度冲入底槛，极易蹬坏闸门和底槛，同时由于起始落门时速度较低，使得截流速度慢，水轮机组的紧急停车时间增长，可能造成机组损坏的飞逸事故，而后段落门时速度较快，断水流时间短，对水轮室的流态不利产生反水锤效应以及出现抬机现象损坏水轮机。

3、离心飞摆调速器工作时的飞球质量和起动弹簧压力在调试时极不方便确定，水位等条件发生变化时需重新调整，如在闸门下降到一定的高度后，流道内的水流从满流过度到欠流时，水流对闸门很大的吸力，造成闸门下降速度加快，严重影响安全运行，而在实践设备管理中很难满足。

现行由卷扬式启闭机控制的事故快速闸门在闸门快速下落过程中完全依靠机械式离心飞摆调速器来平衡变化增大的持住力，且没有事故状态下的过程监控和安全冗余设计，一旦失速将完全失控酿成重大事故。近年来有关报道出现采用的液压式调速器和机械式调速器基本相同，不能有效的解决快速落门的及时、精准和安全问题，更不能改善事故状态下的水轮发电机组所需的工作条件。

发明内容

本实用新型提供一种卷扬启闭机事故快速闸门落门调速装置，对事故快速闸门下落的速度和位置进行实时检测。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：