一种卷扬启闭机事故快速闸门落门调速装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术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。

A speed control device for quick gate sluice of hoisting hoist accident

The utility model discloses a speed control device for a quick sluice gate, which includes a brake, a altimeter, a speed sensor and a controller. By collecting the comparison value of the falling speed of the gate and the predetermined speed, the damping torque of the brake is controlled by the balance between the damping torque and the holding force, so the gate is realized. The predetermined speed is down; by collecting the speed and position signal of the sluice gate, it is controlled by the piecewise close method to reduce the flow of the gate fast down, prevent the running of the water turbine, slow down the gate into the sill, reduce the impact, and protect the gate and sill not to be broken. The utility model adopts the full closed loop automatic redundancy design to ensure that the gate is closed in time, fast, stable and safely under the accident condition.

【技术实现步骤摘要】
一种卷扬启闭机事故快速闸门落门调速装置
本技术涉及水利水电事故快速闸门控制
，具体涉及一种卷扬启闭机事故快速闸门落门调速装置。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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，本技术是通过以下技术方案来实现的：一种卷扬启闭机事故快速闸门落门调速装置，包括制动器、速度传感器G1、高度仪G2、控制器，其特征是：所述控制器包括第一电源输入端Q1，第二电源输入端Q2，第一电源电路C11、第二电源电路C21，第一变换电路C12、第二变换电路C13、第三变换电路C22、第四变换电路C23，速度比较处理器M1和位置检测处理器M2；所述第一电源输入端Q1与第一电源电路C11的输入端联接；所述第二电源输入端Q2与第二电源电路C21的输入端联接；所述第一电源输入端Q1还与第一变换电路C12、第二变换电路C13的输入端联接；所述第二电源输入端Q2还与第三变换电路C22、第四变换电路C23的输入端联接；所述第一电源电路C11和第二电源电路C21的输出端分别均与第一变换电路C12、第二变换电路C13、第三变换电路C22、第四变换电路C23连接；所述速度比较处理器M1和位置处理器M2联接；所述速度比较处理器M1和位置处理器M2的输出端均与第一变换电路C12、第二变换电路C13、第三变换电路C22、第四变换电路C23的控制端联接；所述第一变换电路C12、第三变换电路C22的输出端Y1均与制动器B1的推动装置联接；所述第二变换电路C13、第四变换电路C23的输出端Y2与另一制动器B2推动装置联接；所述速度比较处理器M1的控制端，即控制器的第二信号端X1与速度传感器G1联接；所述位置处理器M2的控制端，即控制器的第一信号端X2与高度仪G2联接；所述控制器还包括第三控制端X3；所述第三控制端X3与上位机耦合或连接手动操作开关。所述控制器的第一输入端输入电源为电站市电交流电源；所述控制器的第二输入端输入电源为电站常备直流屏电源。所述控制器的第一电源电路将所述交流电源转换为控制器的工作电源，所述控制器的第二电源电路将所述直流电源转换为控制器的工作电源。所述控制器的第一变换电路将所述交流电源变换为制动器的推动装置的电源，所述控制器的第二变换电路将所述交流电源变换为另一制动器的推动装置的电源，所述控制器的第三变换电路将所述直流电源变换为制动器的推动装置的电源，所述控制器的第四变换电路将所述直流电源变换为另一制动器的推动装置的电源。所述变换电路为变频电源电路，或者调压电路。频率或电压升高时，所述制动器制动力矩减小，频率或电压升降低时，所述制动器制动力矩增大。所述制动器为常闭式电力液压制动器，制动力矩可通过所述变换电路调节推动装置的推力调节，所述制动器安装在启闭机高速轴端，所述另一制动器安装在启闭机的另一高速轴端，所述制动器作为调速制动器，制动时制动力矩由推动装置调节，所述另一制动器作为安全制动器，制动时制动力矩为额定制动力矩，所述制动器与另一制动器的工作功能在工作中按次能换（即两个制动器轮流作为主制动器或者辅制动器）。所述制动器还可以为常闭式液压制动器，制动力矩可通过所述变换电路调节液压系统的油缸压力调节，所述制动器安装在启闭机转筒轴端，所述另一制动器安装在启闭机的另一转筒轴端，所述制动器作为调速制动器，制动时制动力矩由油缸压力调节，所述另一制动器作为安全制动器，制动时制动力矩为额定制动力矩，所述制动器与另一制动器的工作功能在工作中按次能换。所述高度仪和速度传感器并列安装在启闭机转筒的轴端，所述高度仪上设有闸门全开，空转、闸门全关三组位置检测开关。包括制动器的推动装置控制和另一制动器的推动装置控制，将闸门的快速落门控制过程分为四段，第一段为闸门从全开位置自由加速下降到V1速度，第二段为闸门以V1的速度匀速下降到空转位置，第三段为闸门从空转位置减速下降到V2速度，第四段为闸门以V2速度匀速下降到全关位置，按分段关闭控制，控制器第三控制端第一次接收到事故快速落门指令时，制动器作为调速制动器，另一制动器作为安全制动器，控制器输出将制动器和另一制动器同时打开，闸门从全开状态开始自由加速下落，当速度传感器测得的速度值V等于设定值V1时为第一段，同时速度比较处理器控制变换电路输出使制动器闭合产生与持住力G平衡的阻尼力矩M，闸门以V速快速下降，当阻尼力矩M与所述持住力G会产生不平衡现象，阻尼力矩M大于或小于持住力G时，速度值V减小或增大，当速度传感器测得的速度值V小于0.9V1时，M减小10%，V大于1.1V1时，M增加10%，若0.9V1≤V≤1.1V1时，M的值维持不变，当闸门下落到空转位置时为第二段，同时高度仪的位置检测开关动作输出信号到位置处理器控制变换电路断开输出使制动器完全闭合产生额定制动力矩M额，闸门减速下降，当速度传感器测得的速度值V等于设定值V2时为第三段，同时速度比较处理器控制变换电路输出使制动器调整产生与持住力G平衡的阻尼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷扬启闭机事故快速闸门落门调速装置，包括制动器、速度传感器G1、高度仪G2、控制器，其特征是：所述控制器包括第一电源输入端Q1，第二电源输入端Q2，第一电源电路C11、第二电源电路C21，第一变换电路C12、第二变换电路C13、第三变换电路C22、第四变换电路C23，速度比较处理器M1和位置检测处理器M2；所述第一电源输入端Q1与第一电源电路C11的输入端联接；所述第二电源输入端Q2与第二电源电路C21的输入端联接；所述第一电源输入端Q1还与第一变换电路C12、第二变换电路C13的输入端联接；所述第二电源输入端Q2还与第三变换电路C22、第四变换电路C23的输入端联接；所述第一电源电路C11和第二电源电路C21的输出端分别均与第一变换电路C12、第二变换电路C13、第三变换电路C22、第四变换电路C23连接；所述速度比较处理器M1和位置处理器M2联接；所述速度比较处理器M1和位置处理器M2的输出端均与第一变换电路C12、第二变换电路C13、第三变换电路C22、第四变换电路C23的控制端联接；所述第一变换电路C12、第三变换电路C22的输出端Y1均与制动器B1的推动装置联接；所述第二变换电路C13、第四变换电路C23的输出端Y2与另一制动器B2推动装置联接；所述速度比较处理器M1的控制端，即控制器的第二信号端X1与速度传感器G1联接；所述位置处理器M2的控制端，即控制器的第一信号端X2与高度仪G2联接；所述控制器还包括第三控制端X3；所述第三控制端X3与上位机耦合或连接手动操作开关。...

【技术特征摘要】
1.一种卷扬启闭机事故快速闸门落门调速装置，包括制动器、速度传感器G1、高度仪G2、控制器，其特征是：所述控制器包括第一电源输入端Q1，第二电源输入端Q2，第一电源电路C11、第二电源电路C21，第一变换电路C12、第二变换电路C13、第三变换电路C22、第四变换电路C23，速度比较处理器M1和位置检测处理器M2；所述第一电源输入端Q1与第一电源电路C11的输入端联接；所述第二电源输入端Q2与第二电源电路C21的输入端联接；所述第一电源输入端Q1还与第一变换电路C12、第二变换电路C13的输入端联接；所述第二电源输入端Q2还与第三变换电路C22、第四变换电路C23的输入端联接；所述第一电源电路C11和第二电源电路C21的输出端分别均与第一变换电路C12、第二变换电路C13、第三变换电路C22、第四变换电路C23连接；所述速度比较处理器M1和位置处理器M2联接；所述速度比较处理器M1和位置处理器M2的输出端均与第一变换电路C12、第二变换电路C13、第三变换电路C22、第四变换电路C23的控制端联接；所述第一变换电路C12、第三变换电路C22的输出端Y1均与制动器B1的推动装置联接；所述第二变换电路C13、第四变换电路C23的输出端Y2与另一制动器B2推动装置联接；所述速度比较处理器M1的控制端，即控制器的第二信号端X1与速度传感器G1联接；所述位置处理器M2的控制端，即控制器的第一信号端X2与高度仪G2联接；所述控制器还包括第三控制端X3；所述第三控制端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫胜，曹希尧，李国才，王翔，
申请(专利权)人：湖南联诚能源发展有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43