[发明专利]电站压力管道爆破保护系统

说明书

本发明涉及水电站输水压力管道上使用的防护电站枢纽整体性的一种自动保护系统。

水电站输水压力管道上使用的爆破保护技术，目前在国内、国外，尚未有公开见到较为先进的或实用的，镜泊湖水电站建厂时曾引进日本生产的两套重锤挡板式过流量爆破保护装置，该保护原理结构是机械式的，主要是由水中挡板受流速通过时而产生作用力，该力经机械式杠杆而传到平衡锤上，平时重锤力大于挡板力因而保持稳定不动状态。当产生过大流速时，挡板作用力随之加大并经杠杆同时传给重锤，当该力克服重锤力失去平衡后便跳开挂钩而发出关门信号，这种型式的保护，其保护功能很低，爆破量最小动作值为钢管引用流量的140%，即高达61.51立米/秒，这样大的爆破水量其破坏力和损失后果是相当巨大的，非常不理想。尤其是该保护运行工作性能不够稳定安全可靠，时常出现误动发信号和拒动失灵等根本性问题。因而无法实现正常安全运行和达到保护电站的根本目的。

本发明的目的在于，提供一种新的保护系统，在压力管道正常运行情况下，该保护系统不发出任何信号，当压力管道一旦因某种原因（例如：山洪爆发、滑坡、塌方、地震等不可抗力因素，以及爆发战争、人为破坏、误操作、控制系统失灵等）发生爆破时，该保护系统便能立即发出紧急信号并同时关闭输水管道上的快速闸门，使爆破后的水流迅速停止，使整个电站的机电设备、厂房以及人员等都将避免造成惨重的损失。

本发明的技术构成共有六个部分，它们是U2W液压式差动保护装置（1），测流翼（V1、V2、7、9），滤波稳压器（13、16、19、22），导管自动阀（8）测流翼变速管（27）导管回路（2、3、4、5），其特征是：

A：所述U2W液压式差动保护装置（1）是由两组对称相同的W形差压平衡管（W1、W2），和一组水银接点U形管（25），通过两个对称的均压平衡管（P1、P2、11、24）而将这三组管连通在一个平面板体上，这三组管内都装有HgO高度线（26）的纯质水银;

B：所述测流翼（V1、V2、7、9）是两个相同的机翼式完全流线体形，翼身的前边缘迎水面中心位置，有一排动压孔（K1）并平行统一进入一个心孔后引出，在翼身的两个侧面圆弧中心位置各有一排静压孔（KO）并平行统一进入另一个心孔后而引出，整个翼身与水流方向构成120°倾斜角;

C：所述滤波稳压器（13、16、19、22）在结构上完全相同，都是在一个圆形活塞体内，装有一个螺旋式管道的机心，该机心前端设有过滤孔;

D：所述导管自动阀（8）是在一个平板式阀体内，装有两个相同的差压针塞阀，该阀活塞下面积大于上面积并有两个液压串通孔通过活塞，在其上面装有压力弹簧;

E：所述测流翼变速管（27）是一个进口大出口小的变径圆管，其进口前面装有倾斜式的排污栅;

F：测流翼（7）经导管（2、3）、滤波稳压器（13、19）、控制针阀（12、20）交错地与差压平衡管（W1、W2）相接通，测流翼（9）经导管自动阀（8）、导管（4、5）滤波稳压器（16、22）、控制针阀（15、23）交错地与差压平衡管（W1、W2）相接通。

本发明附图图面说明：

图1保护系统总体布置图;

图2保护装置工作原理图;

图3测流翼放大图;

图4测流翼剖面图;

图5测流翼安装位置图;

图6保护装置主视剖面图;

图7保护装置侧视剖面图;

图8保护装置顶视剖面图;

图9滤波稳压器的结构装配图;

图10导管自动阀结构装置图;

图11保护系统的工作特性曲线图;

图12测流翼V1、V2的使用性能工作特性曲线图;

图13测流翼变速管主视剖面图;

图14测流翼变速管侧视图。

本发明的具体内容由以下几个方面结合附图详细说明如下：

图1-图5是根据本发明提出的电站压力管道爆破保护系统的总体布置图及其工作原理图，该保护系统总体上是由U2W液压式差动保护装置（1），测流翼V1、V2（7、9），滤波稳压器（13、16、19、22），导管自动阀（8），并根据管道条件的需要加装配备测流翼变速管（27）等组成，依据图1-图5及各分部结构图具体说明如下。