CN218970215U - 一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统 - Google Patents

Abstract

一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，包括抽水蓄能电站地下厂房的集水井和抽水蓄能电站的尾水管，所述集水井与尾水管之间连接设置有自排排水管，在自排排水管上设置有自排阀门；在集水井上通过管道连接设置有抽排水泵，抽排水泵的出水端设置有抽水排水管,该抽水排水管连通至尾水管。本实用新型中集水井与尾水管之间形成了虹吸结构，利用抽水蓄能电站抽水工况中尾水管负压的特点，采用虹吸排水方式排出地下厂房的集水。与现有技术中采用较长廊道进行自流排水和抽排水方式相比，本实用新型取消了较长的自流排水洞和缩短抽排水廊道，使厂房的渗水获得重复利用，具有前期投资低、后期运行费用低、运行方便可靠和节能环保的特点。

Description

一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统

技术领域

本实用新型涉及抽水蓄能电站技术领域，尤其涉及一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统。

背景技术

抽水蓄能电站的厂房形式常采用地下厂房，地下厂房所在位置一般位于下水库正常蓄水位以下约几十米，其地下水渗漏问题十分突出。地下厂房的渗水来源主要包括山体地下水及其补给源、上下库渗漏水、输水系统及调压室渗漏水等，另外还有机组运行时产生的渗漏水、冷凝水等，地下厂房防渗排水设计遵循“先堵后排，以排为主，堵排结合，高水自流、低水抽排”的原则。

地下厂房排水常采用的方式为自流排水、抽排排水或两种相结合的方式。

其中自流排水(如图1所示)是将地下厂房的渗水通过自流排水洞排至低于地下厂房的位置，其特点是排水洞较长，前期投入大，后期维护费用低。

抽排排水(如图2所示)是将地下厂房的渗水集中到集水井然后通过抽排方式拍到地下厂房附近的冲沟或者下水库。另外，如公告号为CN204059566U的专利申请公开了一种集水井自动排水装置，包括设有抽水管和排水管的水泵；所述水泵通过导线与接触器连接；所述接触器通过导线与空气开关连接；所述空气开关通过导线与水位控制器连通；所述水位控制器通过导线与接触器连接；所述水位控制器通过导线与水位传感探头连接。又如，公告号为CN203189278U的专利公开了一种抽水蓄能电站厂房渗漏集水井排空系统，集水井底部设置至少一台水泵，集水井顶部设置至少一台水泵，设置于集水井底部的水泵的出水口与设置于集水井顶部的水泵的进水口通过管路连接。采用抽排排水的方式，其特点是排水洞相对较短，前期投入少，但后期运行、维护费用高。

从目前已建工程可知，由于难以在厂房附近找到低于厂房底部高程的位置，采用自流排水方式的地下厂房较少；且自流排水洞长一般都在2km以上，排水洞工程投资大。采用抽排排水方式，排水廊道在400m以上，提水扬程在100m以上，前期投入少，但后期运行、维护费用高。综上，地下厂房目前采用的排水方式并不理想，且投资、运行、维护费用较高，亟需一种前期投资低、运行和维护方便、节能环保、运行费用低廉、可靠的地下厂房排水系统。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，旨在解决上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，包括抽水蓄能电站地下厂房的集水井和抽水蓄能电站的尾水管，所述集水井与尾水管之间连接设置有自排排水管，在自排排水管上设置有自排阀门；在集水井上通过管道连接设置有抽排水泵，抽排水泵的出水端设置有抽水排水管,该抽水排水管连通至尾水管。

优选的，该抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统还包括机组运行工况传感器、自动控制器、以及水位传感器；水位传感器设置在所述集水井内部；机组运行工况传感器、水位传感器分别与自动控制器连接；自动控制器与抽排水泵、自排阀门控制连接。

优选的，抽水排水管通过自排排水管连通至尾水管，抽水排水管的排水端连接自排阀门与尾水管之间的自排排水管上。

优选的，在所述集水井的内壁面上设置有爬梯。

优选的，所述自排排水管和抽水排水管的直径均为φ50cm。

优选的，所述排水井的尺寸为长15m、宽9、高10m。

优选的，所述抽排水泵的扬程为20m，功率为50KW。

优选的，所述集水井的顶部高度低于所述尾水管的下部水平切面。

优选的，所述自排排水管的进水端延伸至靠近集水井底壁位置处，自排排水管的进水端设置有喇叭形状的吸液口。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型通过在集水井与尾水管之间设置了自排排水管，集水井与尾水管之间形成了虹吸结构，利用抽水蓄能电站抽水工况中尾水管负压的特点，采用虹吸排水方式排出地下厂房的集水。与现有技术中采用较长廊道进行自流排水和抽排水方式相比，本实用新型取消了较长的自流排水洞和缩短抽排水廊道，使厂房的渗水获得重复利用，具有前期投资低、后期运行费用低、运行方便可靠和节能环保的特点。

(2)在本实用新型中，通过设置在集水井上连接设置有抽排水泵，且抽排水泵出水端的抽水排水管连通至尾水管，形成了抽水排水结构，与自排排水管形成的虹吸结相结合共同够构成了“双保险”的方案布置，即既可以通过自动排水管进行虹吸排水，也可以通过抽排水泵进行抽水排水。本实用新型中抽排水泵的抽水排水管连通至尾水管，可以缩短抽排系统的管道、廊道长度并减小提水扬程。

(3)本实用新型中，通过利用机组运行工况传感器、自动控制器、以及水位传感器、自排阀门形成自动控制系统，自动控制器接收水位传感器和机组运行工况传感器的信号，判断是否需要开启自排阀门进行虹吸自动排水、或者开启抽排水泵进行排水、或者结束排水。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术中地下厂房采用自流排水的布置示意图；

图2为现有技术中地下厂房采用抽排排水的布置示意图；

图3为本实用新型中抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统的平面步骤图；

图4为图3中A-A剖面图；

图5为图3中B-B剖面图；

图6为图4中M处的放大图；

图7为本实用新型中抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统的结构简图；

图8为本实用新型中抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统的控制流程图；

图9为本实用新型中抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统处于虹吸排水工况时的水流示意图；

图10为本实用新型中抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统处于应急抽水泵排水工况时的水流示意图。

附图标号说明：1、自动控制器；2、抽排水泵；3、自排阀门；4、自排排水管；5、抽水排水管；6、集水井；7、尾水管；8、水位传感器；9、机组运行工况传感器；10、爬梯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

结合图3至图7所示，一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，包括抽水蓄能电站地下厂房的集水井6和抽水蓄能电站的尾水管7，所述集水井6与尾水管7之间连接设置有自排排水管4，在自排排水管4上设置有自排阀门3；在集水井6上通过管道连接设置有抽排水泵2，抽排水泵2的出水端设置有抽水排水管5，该抽水排水管5连通至尾水管7。

进一步地，在本实施例中，抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统还包括机组运行工况传感器9、自动控制器1、以及水位传感器8；水位传感器8设置在所述集水井6内部；机组运行工况传感器9、水位传感器8分别与自动控制器1连接；自动控制器1与抽排水泵2、自排阀门3控制连接。

结合图3和图8所示，本实用新型利用机组运行工况传感器9、自动控制器1、以及水位传感器8、自排阀门3形成自动控制系统，自动控制器1接收水位传感器8和机组运行工况传感器9的信号，判断是否需要开启自排阀门3进行虹吸自动排水、或者开启抽排水泵2进行排水、或者结束排水。具体地，其工作原理具体为：自动控制器1接收水位传感器8和机组运行工况传感器9的信号判断是否需要排水，如果无需排水，则继续循环接收水位传感器8和机组运行工况传感器9的信号。若需要排水，则判断机组运行工况传感器9的信号判断电站是否进行抽水，如果电站处于抽水状态，则自动控制器1开启自排阀门3，关闭抽排水泵2，此时利用尾水管负压的特点，采用虹吸排水方式排出地下厂房的集水(水流状态如图9所示)。当电站处于发电状态，则自动控制器1关闭自排阀门3，开启抽排水泵2进行抽水排水，将集水井6中的水抽排至尾水管7中(水流状态如图10所示)。

如图3所示，在本实施例中，抽水排水管5通过自排排水管4连通至尾水管7，抽水排水管5的排水端连接自排阀门3与尾水管7之间的自排排水管4上。通过将抽水排水管5与自排排水管4汇集后连通至尾水管7，可以有效减少抽水排水管5的管道长度，减少管道施工的同时还可以使得管道结构更为紧凑。

结合图4所示，在所述集水井6的内壁面上设置有爬梯10。通过设置爬梯10，便于工人进入集水井6内检查管道，方便检修。

在本实施例中，所述自排排水管4和抽水排水管5的直径均为φ50cm。所述排水井6的尺寸为长15m、宽9、高10m。所述抽排水泵2的扬程为20m，功率为50KW。

结合图4所示，所述集水井6的顶部高度低于所述尾水管7下部水平切面。通过该结构，使得尾水管7的渗水容易进入到集水井6中。

结合图6所示，所述自排排水管4的进水端延伸至靠近集水井6底壁位置处，自排排水管4的进水端设置有喇叭形状的吸液口。通过设置喇叭形状的吸液口，便于集水井6内部的水进入到自排排水管4中。

结合图5所示，当电站处于发电时，其水流方向从上水库经过水轮发电机组发电后，经过尾水管7流至下水库，此时若是需要排水，则自动控制器1关闭自排阀门3，开启抽排水泵2进行抽水排水，将集水井6中的水抽排至尾水管7中(水流状态如图10所示)。当电站处于抽水状态时，此时尾水管7形成负压，此时若是需要排水，则自动控制器1开启自排阀门3，关闭抽排水泵2，此时利用尾水管负压的特点，采用虹吸排水方式排出地下厂房的集水(水流状态如图9所示)。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，包括抽水蓄能电站地下厂房的集水井(6)和抽水蓄能电站的尾水管(7)，其特征在于：所述集水井(6)与尾水管(7)之间连接设置有自排排水管(4)，在自排排水管(4)上设置有自排阀门(3)；在集水井(6)上通过管道连接设置有抽排水泵(2)，抽排水泵(2)的出水端设置有抽水排水管(5)，该抽水排水管(5)连通至尾水管(7)。

2.如权利要求1所述的一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，其特征在于，还包括机组运行工况传感器(9)、自动控制器(1)、以及水位传感器(8)；

水位传感器(8)设置在所述集水井(6)内部；

机组运行工况传感器(9)、水位传感器(8)分别与自动控制器(1)连接；

自动控制器(1)与抽排水泵(2)、自排阀门(3)控制连接。

3.如权利要求1所述的一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，其特征在于，抽水排水管(5)通过自排排水管(4)连通至尾水管(7)，抽水排水管(5)的排水端连接自排阀门(3)与尾水管(7)之间的自排排水管(4)上。

4.如权利要求1所述的一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，其特征在于，在所述集水井(6)的内壁面上设置有爬梯(10)。

5.如权利要求1所述的一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，其特征在于，所述自排排水管(4)和抽水排水管(5)的直径均为φ50cm。

6.如权利要求1所述的一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，其特征在于，所述集水井(6)的尺寸为长15m、宽9、高10m。

7.如权利要求6所述的一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，其特征在于，所述抽排水泵(2)的扬程为20m，功率为50KW。

8.如权利要求1所述的一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，其特征在于，所述集水井(6)的顶部高度低于所述尾水管(7)下部水平切面。

9.如权利要求1所述的一种抽水蓄能电站地下厂房自动排水系统，其特征在于，所述自排排水管(4)的进水端延伸至靠近集水井(6)底壁位置处，自排排水管(4)的进水端设置有喇叭形状的吸液口。

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