[发明专利]一种水闸过载保护方法及水闸过载保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于水利水电行业的水闸过载保护方法及过载保护装置，尤其是一种水闸过载保护方法及过载保护装置。

背景技术

在水闸自动控制系统中，确保水闸和电机等设备的安全运行是首要任务，其保护措施应采用多层次的，全方位的。通常采取电流过载保护、限位保护、载荷保护等措施。在载荷保护方面，目前常用的载荷保护装置采用简单的最大值判断方式，全程固定一个最大值负荷作为保护依据，这种载荷控制方法较为粗放，对水闸运行过程按照一个最大负荷保护不能达到理想的保护效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：提供一种安全、可靠、将水闸运行分为不同阶段并能够根据水闸不同运行阶段载荷变化曲线进行柔性自动控制的水闸过载保护方法及水闸过载保护装置。

本发明公开一种水闸过载保护方法，其在检测水闸运行过程中的水闸载荷、闸位及水位，记录当前闸位及上一时刻闸位，判断水闸运行状态并计算理论载荷，所述判断水闸运行状态并计算理论载荷的方法为：

检测水闸运行过程中的水闸载荷、闸位及水位，记录当前闸位及上一时刻闸位，判断水闸运行状态并计算理论载荷，所述判断水闸运行状态并计算理论载荷的方法为：

⑴所述当前闸位与上一时刻闸位比较，闸位增大时，判断水闸处于提升状态，可由下式计算得出理论载荷H_u：

H_u＝f(h,μ,S)＝f+G＝μF'+G＝μ×ρgh×S+G

⑵所述当前闸位与上一时刻闸位比较，闸位减小时，判断水闸处于下降状态，此时，理论载荷与水闸类型有关；

钢缆闸下降时，可由下式计算得出理论载荷H_d：

H_d＝f(h,μ,S)＝G-f＝G-μF'＝G-μ×ρgh×S

螺杆闸下降时，可由下式计算得出理论载荷H_d：

H_d＝f(h,μ,S)＝F_支+f-G＝F_支+μF'-G＝F_支+μ×ρgh×S-G

式中H_u为水闸提升是理论载荷、H_d为水闸下降时理论载荷、S为水闸与水的接触面积m²、ρ为水的密度Kg/m³、g为重力加速度m/s²、h为水闸和水的接触深度m、h'为水闸和水接触的最大深度m、F_支为螺纹对水闸的支持力N、G为水闸重力N、f为水闸与轨道的摩擦力N、μ为摩擦系数、F'为水对水闸的侧压力N；

将水闸实际载荷H与所述理论载荷H_u或H_d进行比对，当H＞＞H_u或H＞＞H_d时，实施水闸过载保护。

对所述理论载荷的最大理论载荷进行计算；

可由下式计算得出水闸提升时的最大理论载荷H_umax：

H_umax＝f(h,μ,S)＝f+G＝μF'+G＝μ×ρgh'×S+G

可由下式计算得出钢缆水闸下降时的最大理论载荷H_dmax：

H_dmax＝f(h,μ,S)＝G-f＝G-μF'＝G-μ×ρgh'×S

可由下式计算得出螺杆水闸下降时的最大理论载荷H_dmax：

H_dmax＝f(h,μ,S)＝F_支+f-G＝F_支+μF'-G＝F_支+μ×ρgh'×S-G

式中H_umax为水闸提升是理论载荷、H_dmax为水闸下降时理论载荷、S为水闸与水的接触面积m²、ρ为水的密度Kg/m³、g为重力加速度m/s²、h为水闸和水的接触深度m、h'为水闸和水接触的最大深度m、F_支为螺纹对水闸的支持力N、G为水闸重力N、f为水闸与轨道的摩擦力N、F'为水对水闸的侧压力N；