本發(fā)明涉及一種上水庫充水及排水系統(tǒng)。適用于抽水蓄能電站。

背景技術(shù)：

對于上水庫沒有天然地表徑流補給的抽水蓄能電站，受自然條件、施工工期等因素影響，在首臺機組首次起動時，上水庫一般不具備較大的蓄水量，考慮上水庫的蓄水時間、輸水系統(tǒng)的充排水試驗以及機組發(fā)電進度的要求，電站需要設(shè)置安全可靠的上水庫充水及排水系統(tǒng)。根據(jù)抽水蓄能電站的特點，輸水隧洞系統(tǒng)建成投入運行前需要進行充水保壓和排水試驗，機組啟動前需要在上游流道內(nèi)預(yù)先充滿一定高程的水量，以滿足機組啟動的要求。因此，上水庫充水及排水系統(tǒng)的安全可靠性直接影響電站的調(diào)試和投產(chǎn)時間。

抽水蓄能電站的水頭差往往都比較大，有的甚至達(dá)到800多米，這樣上水庫充水系統(tǒng)的設(shè)計壓力以及排水壓力就往往較高，安全性尤其要引起重視。根據(jù)抽水蓄能電站的輸水系統(tǒng)特點，充水量往往達(dá)幾萬立方，要求充水設(shè)備能連續(xù)運行，這樣系統(tǒng)的可靠性就尤其重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對上述存在的問題，提供一種安全可靠的上水庫充水及排水系統(tǒng)，為抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)試驗和機組首次啟動調(diào)試提供可靠的調(diào)試和試驗水源以及排水方式。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種上水庫充水及排水系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)布置在抽水蓄能電站地下廠房蝸殼層機組段，該系統(tǒng)具有兩套并聯(lián)連接的充排水單元，每個充排水單元均由一臺充水泵、一個緩閉式止回閥、至少一個渦輪渦桿傳動閥、一個常開手動閥和一個旁路排水針閥組成，其中：

所述充水泵的進口端依次經(jīng)過常開手動閥、充水泵取水管、公共供水總管和公共供水總管取水管后接至下水庫尾水系統(tǒng)；

所述充水泵的出口端依次經(jīng)過緩閉式止回閥、渦輪渦桿傳動閥、充水泵揚水管和壓力鋼管排水管后與上游壓力鋼管連接，上游壓力鋼管的另一端與對應(yīng)的發(fā)電機組連接；

所述緩閉式止回閥與渦輪渦桿傳動閥之間的管路上通過設(shè)置一個三通引出充水泵旁路并在該旁路上安裝旁路排水針閥；

兩個充排水單元的充水泵揚水管之間經(jīng)上庫充水泵出口聯(lián)通管連通，并在該連通管上安裝常閉手動閥；

所述公共供水總管經(jīng)輸水系統(tǒng)充排水試驗管路接至機組檢修排水系統(tǒng)。

所述渦輪渦桿傳動閥設(shè)有兩個且串聯(lián)連接；所述三通位于兩個渦輪渦桿傳動閥的中間。

所述充水泵進口端與常開手動閥之間裝有低壓側(cè)壓力表。

所述緩閉式止回閥與相鄰的渦輪渦桿傳動閥之間、相鄰兩個渦輪渦桿傳動閥之間、以及渦輪渦桿傳動閥與常閉手動閥之間均安裝有高壓側(cè)壓力表。

所述旁路排水針閥的出口側(cè)裝有旁路排水壓力表。

所述壓力鋼管排水管上裝有壓力鋼管排水球閥。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中設(shè)置兩臺互為備用，也可同時啟動的充水泵(即多級節(jié)段式離心水泵)，增加了該系統(tǒng)的可靠性和靈活性，即安全、可靠、經(jīng)濟有效地解決了輸水系統(tǒng)充排水試驗的充水和排水，以及機組首次啟動前上游壓力鋼管的充水；輸水系統(tǒng)試驗排水通過設(shè)置旁路排水針閥進行排水，即安全可靠又可以靈活控制排水速率，且旁路排水針閥可臨時利用機組本身的機組永久排水針閥，從而節(jié)約設(shè)備投資成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實施案例為一種上水庫充水及排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)布置在抽水蓄能電站地下廠房蝸殼層機組段，具有兩套并聯(lián)連接的充排水單元，每個充排水單元均由一臺充水泵(多級節(jié)段式離心水泵)3、一個緩閉式止回閥4、兩個渦輪渦桿傳動閥6、一個常開手動閥1和一個旁路排水針閥9組成。

本例中，兩套充排水單元中的充水泵3互為備用，也可同時啟動；兩個充排水單元的充水泵揚水管103之間經(jīng)上庫充水泵出口聯(lián)通管106連通，并在該連通管上安裝常閉手動閥7。

充水泵3的進口端依次經(jīng)過常開手動閥1、充水泵取水管102、公共供水總管105和公共供水總管取水管108后接至下水庫尾水系統(tǒng)；并在充水泵3進口端與常開手動閥1之間裝有低壓側(cè)壓力表2；其中，公共供水總管105還經(jīng)輸水系統(tǒng)充排水試驗管路107接至機組檢修排水系統(tǒng)。

充水泵3的出口端依次經(jīng)過緩閉式止回閥4、渦輪渦桿傳動閥6、充水泵揚水管103和壓力鋼管排水管104后與上游壓力鋼管13連接，上游壓力鋼管13的另一端與對應(yīng)的發(fā)電機組連接；其中，渦輪渦桿傳動閥6設(shè)有兩個且串聯(lián)連接；緩閉式止回閥4與相鄰的渦輪渦桿傳動閥6之間、相鄰兩個渦輪渦桿傳動閥6之間、以及渦輪渦桿傳動閥6與常閉手動閥7之間均安裝有高壓側(cè)壓力表5；發(fā)電機組通過機組永久排水針閥11與壓力鋼管排水管104相接，并在壓力鋼管排水管104上按裝壓力鋼管排水球閥12。

緩閉式止回閥4與渦輪渦桿傳動閥6之間的管路上通過設(shè)置一個三通(具體位于兩個渦輪渦桿傳動閥6中間)引出充水泵旁路101并在該旁路上安裝旁路排水針閥9和旁路排水壓力表10。

本實施例的主要工作原理及功能如下：

1、滿足輸水系統(tǒng)充水試驗和機組首次啟動前上游壓力鋼管13充水：首先將1#充排水單元的充水泵3進口端的常開手動閥1、出口端的渦輪渦桿傳動閥6和安裝在上庫充水泵出口聯(lián)通管106上的常閉手動閥7關(guān)閉，通過公共供水總管取水管108→公共供水總管105→1#充排水單元(圖1的左側(cè))的充水泵取水管102→1#充排水單元的充水泵旁路101→1#充排水單元的充水泵揚水管103→壓力鋼管排水管104向上游壓力鋼管13充水，并利用下游尾水對上游壓力鋼管13進行平壓充水至下游水位，可縮短整個輸水系統(tǒng)充排水試驗的時間；然后再打開1#充排水單元的常開手動閥1，關(guān)閉渦輪渦桿傳動閥6和充水泵旁路101上的旁路排水針閥9，之后進行充水泵3造壓啟動，不斷調(diào)節(jié)渦輪渦桿傳動閥6的開度，使充水泵3運行在穩(wěn)定范圍內(nèi)，同時實現(xiàn)向上游壓力鋼管13內(nèi)連續(xù)充水；滿足輸水系統(tǒng)充水試驗和機組首次啟動前上游壓力鋼管13的充水要求。

1#充排水單元的充水泵3充水過程中也可根據(jù)輸水系統(tǒng)充水速率的限制情況開啟2#充排水單元(圖1的右側(cè))的充水泵3，實現(xiàn)兩臺充水泵同時向上游壓力鋼管13充水，從而縮短充水時間；充水過程中，當(dāng)1#充排水單元的充水泵3出現(xiàn)故障時可關(guān)閉1#充排水單元的充水泵3出口端的渦輪渦桿傳動閥6，打開常閉手動閥7，將1#充排水單元的充水泵3隔離檢修，利用2#充排水單元的充水泵3向上游壓力鋼管13充水，很好的保證了輸水系統(tǒng)充水試驗和機組調(diào)試的進度。

2、滿足輸水系統(tǒng)排水試驗排水：由于進行輸水系統(tǒng)排水試驗時，機組往往還沒有安裝完成，不具備過水條件，無法通過機組永久排水針閥11進行上游壓力鋼管13排水。此時就需要通過充水泵旁路101進行排水，即通過上游壓力鋼管13→壓力鋼管排水管104→1#充排水單元的充水泵揚水管103→1#充排水單元的充水泵旁路101→1#充排水單元的充水泵取水管102→公共供水總管105→輸水系統(tǒng)充排水試驗管路107接至機組檢修排水系統(tǒng)進行排水。首先，關(guān)閉1#充排水單元的充水泵3進口端的常開手動閥1、出口端的渦輪渦桿傳動閥6和旁路排水針閥9，然后待按裝在壓力鋼管排水管104上的壓力鋼管排水球閥12前后平壓后打開該球閥，之后小開度開啟旁路排水針閥9，根據(jù)旁路排水針閥9的開度流量限制曲線、旁路排水壓力表10顯示壓力及輸水系統(tǒng)排水速率要求調(diào)節(jié)旁路排水針閥9的開度，嚴(yán)格控制排水流量，確保旁路排水針閥9后的壓力保持在管路系統(tǒng)允許的安全壓力范圍內(nèi)，由于旁路排水針閥9往往出廠前都進行了嚴(yán)格的工廠試驗和檢驗，質(zhì)量可靠，方便調(diào)節(jié)，這樣就很好的保證了排水試驗的安全可靠性。