技术领域
[0001] 本发明涉及水电站安全运行技术领域，特别是一种中高水头水电站水动力渗漏排水系统。
相关背景技术
[0002] 目前，中高水头水电站渗漏排水系统多采用冗余配置潜水泵或深井泵抽排渗漏集水井积水，其特点是利用电动机驱动水泵叶轮旋转以实现抽排水功能。在全厂失电时，渗漏排水系统失去作用，渗漏集水井水位持续上涨，严重时将导致水淹厂房事故发生，影响水电站安全运行。
[0003] 传统系统完全依赖于电力供应。在全厂失电的情况下，渗漏排水系统将完全失去作用。这会导致渗漏集水井水位持续上涨，严重时甚至可能引发水淹厂房事故，对水电站的安全运行构成重大威胁。这种单一的能源依赖性大大降低了系统的可靠性和安全性。现有技术没有充分利用水电站自身的水力资源。水电站本身蕴含着巨大的水力能，但传统的排水系统却忽视了这一点，仅仅依赖外部电力输入，这无疑是一种资源的浪费。现有技术在水质处理方面也存在不足。渗漏水中可能含有大量杂质，这些杂质如果不经过适当处理，可能会对排水设备造成损害，降低系统的使用寿命。
具体实施方式
[0021] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0022] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0023] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0024] 实施例1
[0025] 参照图1，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种中高水头水电站水动力渗漏排水系统，其包括系统在正常运行时，压力水从引水压力钢管100引入，经过取水口拦污栅200初步过滤后，进入滤水器400进行进一步净化。净化后的水经减压阀500调节压力，然后进入卧式水轮机601转化为机械能。这种机械能通过联轴器605传递给卧式排水泵602，用于抽排渗漏集水井积水。
[0026] 具体的，取水模块，用于从水电站引水压力钢管引入压力水；
[0027] 水质净化模块，用于过滤压力水中的杂质；
[0028] 压力调节模块，用于调节压力水的压力；
[0029] 动力转换模块，用于将压力水的水力能转换为机械能；
[0030] 排水模块，用于利用机械能抽排渗漏集水井积水；
[0031] 监测控制模块，用于监测系统运行状态并控制系统各部件的运行。
[0032] 综上，本发明通过利用水电站自身的水力资源，实现了在全厂失电情况下的持续排水，有效解决了传统电力驱动泵在断电时无法工作的问题，显著提高了水电站的安全性。采用多级过滤和压力调节设计，不仅保护了核心设备，延长了系统寿命，还实现了对排水量的精确控制，提高了系统的适应性和效率。通过卧式水轮泵，实现了水力能到机械能的直接转换，简化了能量转换过程，提高了能量利用效率。通过全面的监测控制模块，大大提高了系统的自动化水平和响应速度，减少了人力需求，同时增强了系统的安全性和可靠性。
[0033] 实施例2
[0034] 参照图1～2，为本发明第二个实施例，该实施例提供了一种中高水头水电站水动力渗漏排水系统，其包括系统在正常运行时，压力水从引水压力钢管100引入，经过取水口拦污栅200初步过滤后，进入滤水器400进行进一步净化。净化后的水经减压阀500调节压力，然后进入卧式水轮机601转化为机械能。这种机械能通过联轴器605传递给卧式排水泵602，用于抽排渗漏集水井积水。
[0035] 具体的，取水模块，用于从水电站引水压力钢管引入压力水；
[0036] 水质净化模块，用于过滤压力水中的杂质；
[0037] 压力调节模块，用于调节压力水的压力；
[0038] 动力转换模块，用于将压力水的水力能转换为机械能；
[0039] 排水模块，用于利用机械能抽排渗漏集水井积水；
[0040] 监测控制模块，用于监测系统运行状态并控制系统各部件的运行。
[0041] 进一步的，取水模块包括引水压力钢管100，与引水压力钢管100一端连接的取水口拦污栅200，以及用于清理取水口拦污栅200的吹扫管路300，取水口拦污栅200与引水压力钢管100通过法兰连接，吹扫管路300的活接头301与气系统通过软管连接。
[0042] 进一步的，水质净化模块包括与取水模块连接的滤水器400，取水模块和滤水器400构成两道拦漂屏障，提高进入压力调节模块和动力转换模块的水质，滤水器400通过水管路分别与取水口拦污栅200和减压阀500连接。
[0043] 较佳的，取水口拦污栅200与引水压力钢管100通过法兰连接，用于粗略过滤水中漂浮物，作为第一道拦漂屏障，滤水器400通过水管路分别与取水口拦污栅200和减压阀500连接，用于精细过滤水中漂浮物，作为第二道拦漂屏障，减压阀500通过水管路分别与滤水器400和卧式水轮泵600连接，通过调节减压阀500来调整水流大小，从而控制卧式水轮泵600的转速和排水量，卧式水轮机转轴603与卧式排水泵转轴604通过联轴器605连接，通过卧式水轮机601旋转带动卧式排水泵602转动，以实现抽排渗漏集水井积水至尾水的功能。
[0044] 进一步的，压力调节模块包括与水质净化模块连接的减压阀500，用于调节进入动力转换模块的水压，通过调节减压阀500开度实现对动力转换模块转速和排水量的控制，减压阀500通过水管路分别与滤水器400和卧式水轮泵600连接。
[0045] 进一步的，动力转换模块和排水模块组成卧式水轮泵600，包括卧式水轮机601和卧式排水泵602，卧式水轮机601的卧式水轮机转轴603与卧式排水泵602的卧式排水泵转轴604通过联轴器605连接。
[0046] 进一步的，监测控制模块包括若干组压力表，用于监测系统各关键点的水压，包括：
[0047] 第一压力表701，用于监测取水模块后和水质净化模块前的水压；
[0048] 第二压力表702，用于监测水质净化模块后和压力调节模块前的水压；
[0049] 第三压力表703，用于监测压力调节模块后和动力转换模块进口的水压；
[0050] 第四压力表704，用于监测动力转换模块出口的水压；
[0051] 第五压力表705，用于监测排水模块出口的水压。
[0052] 较佳的，通过分析压力表701测量水压值的下降情况，工作人员可判断取水口拦污栅200是否堵塞，并根据需要对取水口拦污栅200进行吹扫。通过比较压力表701和压力表702测量水压值的差值大小，工作人员可判断滤水器400是否堵塞，并根据需要对滤水器400进行清排污。通过观察压力表703测量水压值的读数，工作人员可判断减压阀500是否调节到位。
[0053] 进一步的，监测控制模块还包括示流信号器，用于监测动力转换模块和排水模块的排水情况，具体包括：
[0054] 第一示流信号器801，用于监测动力转换模块的排水情况；
[0055] 第二示流信号器802，用于监测排水模块的排水情况。
[0056] 较佳的，通过观察示流信号器801的指示，工作人员可判断卧式水轮机601工作时排水是否顺畅，以及卧式水轮机601未工作时逆止阀901是否关闭严密。通过观察示流信号器802的指示，工作人员可判断卧式排水泵602工作时排水是否顺畅，以及卧式排水泵602未工作时逆止阀902是否关闭严密
[0057] 进一步的，监测控制模块还包括逆止阀，用于防止动力转换模块和排水模块在未工作时发生反转，具体包括：
[0058] 第一逆止阀901，用于防止动力转换模块在未工作时发生反转；
[0059] 第二逆止阀902，用于防止排水模块在未工作时发生反转。
[0060] 进一步的，监测控制模块还包括若干组手动球阀，具体包括：
[0061] 第一手动球阀1001，用于控制取水模块的吹扫气流；
[0062] 第二手动球阀1002和第三手动球阀1003，用于控制水质净化模块的进水和出水；
[0063] 第四手动球阀1004和第五手动球阀1005，用于控制压力调节模块的进水和出水；
[0064] 第六手动球阀1006和第七手动球阀1007，用于控制动力转换模块和排水模块的进水和出水。
[0065] 较佳的，通过逆止阀901自动关闭，可防止卧式水轮机601未工作时发生反转，通过逆止阀902自动关闭，可防止卧式排水泵602未工作时发生反转，通过开启或关闭手动球阀1001，用于接通或断开取水口拦污栅200吹扫时的气流通路，通过关闭手动球阀1002、手动球阀1003、手动球阀1006和手动球阀1007，工作人员可对整个系统进行检查维护。通过关闭手动球阀1003和手动球阀1004，工作人员可对滤水器400进行检修维护。通过关闭手动球阀
1004和手动球阀1005，工作人员可对减压阀500进行检修维护。通过关闭手动球阀1005、手动球阀1006和手动球阀1007，工作人员可对卧式水轮泵600及其附属设备进行检修维护。
[0066] 进一步的，监测控制模块还包括智能控制组件，用于：
[0067] 根据压力表和示流信号器的数据自动调节减压阀的开度；
[0068] 在检测到取水口拦污栅或滤水器堵塞时，自动启动吹扫程序或清洗程序；
[0069] 根据渗漏集水井水位自动控制卧式水轮泵的启停；
[0070] 在系统异常时，自动执行保护措施并发出警报信号。
[0071] 应说明的是，通过布置拦污栅200、滤水器400这两道拦漂屏障，极大提高进入减压阀500、卧式水轮机601的压力水水质，有效降低减压阀500堵塞、卧式水轮机601堵转的问题，系统运行稳定性显著增强。通过布置减压阀500，只需调节其开度大小即可实现对卧式水轮泵600转速的控制，进而实现对排水量大小的控制，操作便捷，工作可靠。将卧式水轮泵600应用在中高水头水电站特定工作场合，不仅开辟了水电站水能利用的崭新途径，还能直接消除现有技术下渗漏排水系统因电源中断而无法提供服务的较大安全隐患，是一种极大提高水电站安全可持续运行的有益措施。系统工作时，压力水从引水压力钢管100引入，依次经取水口拦污栅200和滤水器400过滤，输送至减压阀500减压，减压后的水能驱动卧式水轮机601旋转，再经卧式水轮机转轴603、联轴器605、卧式排水泵转轴604传输动力，带动卧式排水泵602转动，从而将渗漏集水井积水抽排至尾水。
[0072] 在使用时，工作人员正常使用水动力渗漏排水系统，可按以下操作步骤进行：确认水动力渗漏排水系统处于正常备用状态。即，检查手动球阀1001、1005、1006、1007在关闭状态，检查手动球阀1002、1003、1004在全开状态，检查压力表701、702、703测量水压值正常。全开手动球阀1006、1007，检查压力表704、705测量水压值正常。
[0073] 调节减压阀500的开度，直至压力表703测量水压值为正常工作压力值。缓慢全开手动球阀1005，检查卧式水轮泵启动运行正常，检查示流信号器801、802指示正常，检查压力表704、705测量水压值正常。监视渗漏集水井水位下降至停止水位时，缓慢关闭手动球阀1005，待卧式水轮泵停转后，全关手动球阀1006、1007。
[0074] 需要说明的是，为减少操作，工作人员可根据实际情况决定手动球阀1006、1007是否经常保持全开状态。
[0075] 综上，本发明通过利用水电站自身的水力资源，实现了在全厂失电情况下的持续排水，有效解决了传统电力驱动泵在断电时无法工作的问题，显著提高了水电站的安全性。采用多级过滤和压力调节设计，不仅保护了核心设备，延长了系统寿命，还实现了对排水量的精确控制，提高了系统的适应性和效率。通过卧式水轮泵，实现了水力能到机械能的直接转换，简化了能量转换过程，提高了能量利用效率。通过全面的监测控制模块，大大提高了系统的自动化水平和响应速度，减少了人力需求，同时增强了系统的安全性和可靠性。
[0076] 重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
[0077] 此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征)。
[0078] 应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
[0079] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
