[發(fā)明專利]一種具有水輪機(jī)導(dǎo)葉液壓關(guān)閉機(jī)構(gòu)的事故控制裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910047982.2
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109519324A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊曉春;余泳;趙玉強(qiáng);高世旺;盛康
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院
• 主分類號: F03B15/18
• 分類號: F03B15/18
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 34114
• 代理人: 金惠貞

本發(fā)明涉及一種具有水輪機(jī)導(dǎo)葉液壓關(guān)閉機(jī)構(gòu)的事故控制裝置。包括事故配壓閥和導(dǎo)葉接力器油缸；改進(jìn)在于：在事故配壓閥和導(dǎo)葉接力器油缸之間增設(shè)了水輪機(jī)導(dǎo)葉液壓關(guān)閉機(jī)構(gòu)；水輪機(jī)導(dǎo)葉液壓關(guān)閉機(jī)構(gòu)包括高壓油泵、單向閥、截止閥、出油活接頭、回油活接頭和四個高壓閥。當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)過速時，調(diào)速器失靈，事故配壓閥又出現(xiàn)拒動現(xiàn)象，關(guān)閉相關(guān)高壓閥，切斷事故配壓閥與導(dǎo)葉接力器油缸相連接的油管，打開高壓油泵的出油管和回油管上的高壓閥，啟動高壓油泵，將高壓油供入導(dǎo)葉接力器油缸關(guān)閉腔，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)葉緊急關(guān)閉。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)緊急關(guān)閉導(dǎo)葉，不需要增加控制元件，操作簡單方便，同時結(jié)構(gòu)簡單緊湊，管路少，制造成本低，系統(tǒng)效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及水輪機(jī)導(dǎo)葉關(guān)閉操作裝置。

背景技術(shù)

水輪發(fā)電機(jī)組因故甩負(fù)荷，而此時調(diào)速系統(tǒng)又拒動，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)無法截?cái)嗨鳎瑢?dǎo)致機(jī)組可能越過額定轉(zhuǎn)速后繼續(xù)升高至飛逸轉(zhuǎn)速。機(jī)組長時間飛逸會導(dǎo)致機(jī)組損壞。機(jī)組防飛逸的裝置通常有：事故配壓閥、主閥（筒型閥）、重錘、快速閘門等。

事故配壓閥獨(dú)立于調(diào)速器主配壓閥，是直接操作關(guān)閉水輪機(jī)導(dǎo)葉接力器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它串接于調(diào)速器主配壓閥與導(dǎo)葉接力器之間的油管路上。正常情況下，事故配壓閥不起作用，使調(diào)速器主配壓閥與通向水輪機(jī)導(dǎo)葉接力器的操作管路處于連通狀態(tài); 當(dāng)機(jī)組由于某種原因，轉(zhuǎn)速上升至115%額定轉(zhuǎn)速，且主配壓閥拒動時，事故配壓閥接受過速保護(hù)信號動作，將調(diào)速器切除，油系統(tǒng)中的壓力油直接操作導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的接力器，緊急關(guān)閉導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。但如果過速保護(hù)裝置失靈或其他故障狀態(tài)，導(dǎo)致事故配壓閥也出現(xiàn)拒動的極端情況，機(jī)組將會出現(xiàn)飛逸事故。

筒型閥一般安裝在機(jī)組固定導(dǎo)葉和活動導(dǎo)葉之間，由液壓操作。機(jī)組正常運(yùn)行時它被提起于頂蓋上，當(dāng)機(jī)組發(fā)生事故或機(jī)組長時間停機(jī)時，將它落下，起到類似于機(jī)組蝸殼保壓澆筑時用的封水環(huán)的作用，切斷水流。由于該裝置可以動水時切斷水流，所以可以起到機(jī)組防飛逸作用，缺點(diǎn)是造價貴(水輪機(jī)座環(huán)、頂蓋、底環(huán)、蝸殼、機(jī)坑里襯都得增大尺寸，水輪機(jī)總重因此得增10％ ～15％，廠房尺寸也會增加)；另外，其操作同步也不好解決(它由多只接力器操作)。這種方式在漫灣、小浪底、大朝山等少數(shù)電站采用。

主閥一般安裝在水輪機(jī)進(jìn)水口壓力鋼管與蝸殼之間，可以動水切斷進(jìn)入蝸殼的水流，起到機(jī)組防飛逸的作用。但是大型軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組、貫流機(jī)組由于其進(jìn)口斷面較大，不便于設(shè)主閥或設(shè)置主閥不經(jīng)濟(jì)，也就失去這個防飛逸措施。

重錘一般用在貫流式機(jī)組，掛于控制環(huán)上，可以在調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障時關(guān)閉導(dǎo)葉，起到防飛逸的作用，適用范圍較小。

快速閘門設(shè)于進(jìn)水口處，可以動水下門。按照水輪發(fā)電機(jī)組的相關(guān)規(guī)范要求，它應(yīng)能滿足在5 min內(nèi)關(guān)閉的時限要求。如果機(jī)組進(jìn)水口流道高度較高，技術(shù)上難以滿足5 min的時間要求。同時對于低水頭電站，也可不設(shè)甚至不宜設(shè)置進(jìn)口快速閘門。

對于未設(shè)置主閥（筒型閥）、重錘、快速閘門等防飛逸裝置的水輪發(fā)電機(jī)組，可以采用本權(quán)利所述液壓關(guān)閉裝置替代上述裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要目的在于對于未設(shè)置主閥（筒型閥），又未設(shè)置引水系統(tǒng)進(jìn)口快速閘門的水輪發(fā)電機(jī)組，可以在水輪機(jī)調(diào)速器失靈、同時事故配壓閥拒動的故障疊加的極端情況下，不需要任何自動化元器件的參與，提供一種純手動的高可靠性水輪機(jī)導(dǎo)葉液壓關(guān)閉裝置。

一種具有水輪機(jī)導(dǎo)葉液壓關(guān)閉機(jī)構(gòu)的事故控制裝置，包括事故配壓閥10和導(dǎo)葉接力器油缸11；所述事故配壓閥10為二位六通型換向閥，事故配壓閥10上設(shè)有壓力油口P、調(diào)速器主配壓閥關(guān)閉腔口A、調(diào)速器主配壓閥開啟腔口B、導(dǎo)葉接力器油缸關(guān)閉腔口C、導(dǎo)葉接力器油缸開啟腔口D和回油口T；所述導(dǎo)葉接力器油缸11為活塞式油缸，包括缸體和活塞，其特征在于：

還包括由高壓油泵1構(gòu)成的水輪機(jī)導(dǎo)葉液壓關(guān)閉機(jī)構(gòu)，高壓油泵1的出油口依次串聯(lián)著單向閥2、截止閥3和出油活接頭4；高壓油泵的回油口設(shè)有回油活接頭5；