[发明专利]抽水蓄能电站上水库大坝的浮子开关式自由泄流测报装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于监测预报抽水蓄能电站上水库大坝发生自由泄流的警报装置，特别是一种抽水蓄能电站上水库大坝的浮子开关式自由泄流测报装置，主要适用于水利水电工程中。

背景技术

抽水蓄能电站上水库大坝的泄洪设施通常设计成无闸门控制的溢流堰形式，当上水库因超抽造成坝前水位超过堰顶高程时，库水即经溢流堰面自由泄流，不但给电厂带来经济损失，同时也对消能工造成一定程度的损耗，甚至形成安全隐患。若在上水库大坝发生或即将发生自由泄流时，电厂工作人员能够及时获得预警信息，便可停止抽水，从而减少或避免经济损失。

目前国内抽水蓄能电站虽均已设有上、下水库水位测报装置，但其监测点处的水位不一定能够代表坝前水位，且多数水位测报装置的报警功能不甚完善，缺少现场报警及远程通知功能，因此有必要设计一种独立的监测预报装置，为电厂提供一个可靠、迅速的获取大坝是否发生或即将发生自由泄流的信息途径，同时也为现有常规水位测报装置在供电中断、线路损坏或传感器故障等特殊情况下提供的一种备份测报手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中存在的问题，提供一种抽水蓄能电站上水库大坝的浮子开关式自由泄流测报装置，出现自由泄流时能够可靠迅速的发出警报，以达到减少或避免经济损失并维护大坝安全运行的目的。

本发明所采用的技术方案是：抽水蓄能电站上水库大坝的浮子开关式自由泄流测报装置，其特征在于：它包括有控制回路和报警回路；其中控制回路包括继电器、控制回路电源，以及竖直固定于待测溢流坝段或临近坝段上游坝面、并依据上水库坝前水位实现通断的浮子开关，所述控制回路电源一端与继电器线圈其中一端电连接，另一端串联浮子开关后与继电器线圈另一端电连接；所述报警回路包括报警回路电源，该电源一端与继电器的其中一个触点簧片电连接，另一端串联报警装置后电连接至继电器的另一个触点簧片。

所述浮子开关包括竖直固定于待测溢流坝段或临近坝段上游坝面的钢制水位管、固定安装于该水位管内的触发电键，以及能够在水位管内上下自由活动从而控制触发电键通断的浮子；其中触发电键位于溢流高程以上，其两端分别与控制回路电源正负极电连接；浮子位于触发电键下方，水位管底端安装有用于防止浮子从管内掉落的可拆卸漏孔盖。

所述触发电键包括同轴固定于水位管内壁上的中空壳体，该壳体内一体制有一支架，该支架上以悬臂形式固定有上下两片相对应的弹片，且两弹片分别与控制回路电源正负极电连接，壳体底端端面上安装有能够在浮子作用下上下自由滑动、以控制两弹片开合的推杆。

所述推杆包括同轴布置于壳体底端端面上杆体，该杆体两端分别设有防止其从壳体上脱落的上限位盘和下限位盘，其中上限位盘表面装有与弹片对应的撞针。

所述水位管下部为开有一组钻孔的进水管段，其长度为20cm，开孔率不小于20%。

所述水位管顶端高出坝顶面10cm，且管口处设置有圆锥形风帽。

所述报警装置由相互并联后串入报警回路的声光报警模块和短信模块组成。

所述控制回路电源和报警回路电源均由变压器和连接于其输出端的整流电路组成，其输出为小于或等于36V的直流电。

所述整流电路输出端并联有锂电池组。

所述变压器包括一个初级线圈和两个次级线圈，其中初级线圈接220V交流电，两个次级线圈分别与两个整流电路电连接。

本发明的有益效果是：1、从安全角度考虑，触发电键内的弹簧铜片不宜直接承载报警装置的工作电流，故将触发电键与报警装置设计在两个独立回路（控制回路和报警回路）内，两回路通过电磁继电器联系，其中触发电键所在的回路作为电磁继电器的输入回路（控制回路），报警装置所在的回路作为电磁继电器的输出回路（报警回路）；当抽水蓄能电站上水库坝前水位达到溢流高程时，水位管内浮子随管内液面上升并顶起触发电键的推杆，推动两片弹片相互接触，浮子开关闭合，控制回路导通，电磁继电器工作继而导通报警回路，以声、光、短信等方式发出报警，提醒现场工作人员或远端相关负责人停止抽水，较之现有技术，其反馈更加可靠迅速，从而减少或避免了经济损失并维护大坝安全运行。2、当上水库坝前水位降至溢流高程以下时，水位管内浮子随管内液面下降，触发电键的推杆受自重作用下滑，两片弹片随即分开，控制回路断开，电磁继电器两个触点簧片分离，报警回路断开，报警停止；在此状态（未报警状态）下，两个回路均断开，因此耗电量极少。3、两个回路电源输出端均并联有锂电池组，作为备用电源，保证了装置在无电源情况下的正常工作。

附图说明