用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置的制作方法

本技术涉及水利水电工程领域，具体涉及一种用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置。

背景技术：

1、抽蓄电站即抽水蓄能电站，是一种利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。抽蓄电站一般为带有上游调压室的引水式水电站，机组减负荷将直接影响到调压室的水位波动，将会对调压室产生一个较高的涌波水位。当同一水力单元的机组都需要执行减负荷命令时，为防止调压室水位剧烈波动，保障水电站的安全，往往采取一台机组先减负荷的方法，待调压室水位波动平稳后再控制后续机组减负荷。

2、对于长引水隧洞电站而言，隧洞越长，调压室的质量波动周期越长，振幅越大，衰减越慢。机组减负荷后，调压室水位波动剧烈，缓慢衰减。例如，同一水力单元的一台机组减负荷完成之后，虽然压力钢管的水体能够快速稳定，但调压室的水位还在不断波动，待调压室的水位波动衰减至一定程度或基本稳定后，后续机组才能继续执行减负荷操作。

3、一般来说，引水隧洞越长，调压室的波动时间越长，在此过程中需要等待的时间也越长。采用这种一台机组减负荷至调压室水位平稳后再执行下一台机组减负荷的方法，虽然安全可靠，但是对于机组的运行来说缺乏灵活性，而且调压室水位长时间处于振幅较大的波动状态，不利于调压室的安全稳定。

4、综上所述，在抽蓄电站实施减负荷的过程中，如何设计一种调节装置，用以改善机组减负荷后调压室的水位剧烈波动问题，并促进调压室的波动衰减，提高机组运行的灵活性，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，为抽蓄电站实施减负荷的过程中，提供一种涌浪调节装置，用以改善机组减负荷后调压室的水位剧烈波动问题，并促进调压室的波动衰减，在保障调压室-机组安全稳定运行的前提下，提高机组运行的灵活性。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：提出一种用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置，包括水轮机和调节组件；

3、所述水轮机位于抽蓄电站的发电腔室内，所述发电腔室的侧壁与上游引水管道相连，所述水轮机的外侧套设有导叶环，所述导叶环与水轮机之间形成进水腔室；

4、所述调节组件包括转盘、挡板单元、传动结构和驱动转盘转动的电机，所述转盘位于导叶环的下方，所述电机通过传动结构与转盘相连，所述挡板单元位于进水腔室内，多个挡板单元沿着转盘的轴线呈圆形排布；

5、所述挡板单元包括转轴和挡水板，所述转轴的一端与水轮机的机壳相连，所述转轴的另一端与转盘相连，所述挡水板固定在转轴的侧壁上，所述挡水板与导叶环之间形成进水通道。

6、作为优选，传动结构包括连接板、弧形齿轮板和传动齿轮，连接板的一端固定在转盘的侧壁上，连接板的另一端通过紧固件与弧形齿轮板相连，传动齿轮安装在电机的输出轴上，传动齿轮与弧形齿轮板相啮合。如此设置，电机的输出轴通过齿轮传动结构经连接板与转盘的侧壁相连，有利于提高传动精度，进而提高了调节组件中挡水板随转轴转动的位置精度，在机组减负荷过程中，进一步促进了上游调压室中涌浪幅度的衰减。

7、作为优选，转盘的底部设置有连接座，连接座固定在转盘的底部，转轴的端部嵌入在连接座内。如此设置，连接座用于降低转轴与转盘的装配难度，有利于提升转轴随转盘转动的稳定性，进而有利于保证各个挡板单元之间转动的一致性。

8、作为优选，转轴的端部通过轴承与水轮机的机壳相连。如此设置，有利于进一步降低转轴与水轮机之间的装配难度。

9、作为优选，转轴与机壳相连的一端设置有防水罩，防水罩与机壳相连。如此设置，防水罩用于在转轴的端部形成防护，避免水流从转轴的端部进入水轮机内，有利于减少水流对转轴的侵蚀，进而提升了调节组件的使用寿命。

10、作为优选，导叶环的内部具有固定式导叶，固定式导叶沿导叶环的轴线呈圆形排布。

11、作为优选，水轮机的底部设置有引流罩。如此设置，引流罩用于将经过水轮机的尾流引入下游引水管道中，有利于缓解引水管道内的压力。

12、本实用新型提供的一种用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置与现有技术相比，具有如下实质性特点和进步：该调节装置利用水轮机外侧的导叶环与调节组件中的挡板单元，在水轮机的进水口处形成进水通道，通过电机经传动结构驱动转盘转动，带动与转轴相连的挡水板一同转动，在进水通道内实现了对相对开度的调节，在抽蓄电站实施减负荷的过程中，改善了机组减负荷后上游调压室的水位剧烈波动问题，促进了上游调压室涌浪幅度的衰减，在保障调压室-机组安全稳定运行的前提下，进一步提高了机组运行的灵活性。

技术特征：

1.一种用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置，其特征在于，包括水轮机和调节组件；

2.根据权利要求1所述的用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置，其特征在于，所述传动结构包括连接板、弧形齿轮板和传动齿轮，所述连接板的一端固定在转盘的侧壁上，所述连接板的另一端通过紧固件与弧形齿轮板相连，所述传动齿轮安装在电机的输出轴上，所述传动齿轮与弧形齿轮板相啮合。

3.根据权利要求1或2所述的用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置，其特征在于，所述转盘的底部设置有连接座，所述连接座固定在转盘的底部，所述转轴的端部嵌入在连接座内。

4.根据权利要求3所述的用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置，其特征在于，所述转轴的端部通过轴承与水轮机的机壳相连。

5.根据权利要求1所述的用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置，其特征在于，所述转轴与机壳相连的一端设置有防水罩，所述防水罩与机壳相连。

6.根据权利要求1所述的用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置，其特征在于，所述导叶环的内部具有固定式导叶，所述固定式导叶沿导叶环的轴线呈圆形排布。

7.根据权利要求1所述的用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置，其特征在于，所述水轮机的底部设置有引流罩。

技术总结
本技术涉及水利水电工程领域，具体涉及一种用于降低抽蓄电站减负荷过程调压室涌浪幅度的调节装置。该调节装置中水轮机位于抽蓄电站的发电腔室内，发电腔室的侧壁与上游引水管道相连，水轮机的外侧套设有导叶环，导叶环与水轮机之间形成进水腔室，调节组件包括转盘、挡板单元、传动结构和电机，转盘位于导叶环的下方，电机通过传动结构与转盘相连。该调节装置通过电机经传动结构驱动转盘转动，带动与转轴相连的挡水板一同转动，在进水通道内实现了对相对开度的调节，改善了机组减负荷后上游调压室的水位剧烈波动问题，促进了上游调压室涌浪幅度的衰减，在保障调压室‑机组安全稳定运行的前提下，进一步提高了机组运行的灵活性。

技术研发人员：罗国虎,王少华,王熙,瞿洁,倪马兵,赵文俊,李红涛,仵杰,黄少争,李易,冯培磊,胡志光
受保护的技术使用者：安徽金寨抽水蓄能有限公司
技术研发日：20221114
技术公布日：2024/1/13