永寧江閘樞紐工程閘門啟閉時(shí)故障應(yīng)急處置方案探討

金建軍

(臺(tái)州市黃巖區(qū)永寧江管理局，浙江 臺(tái)州 318020)

永寧江閘樞紐工程閘門啟閉時(shí)故障應(yīng)急處置方案探討

金建軍

(臺(tái)州市黃巖區(qū)永寧江管理局，浙江 臺(tái)州 318020)

永寧江閘樞紐工程1998a建成，投運(yùn)已有近20a歷史，設(shè)備陳舊，專業(yè)技術(shù)人員短缺。樞紐工程中的機(jī)電設(shè)備，特別是電氣設(shè)備，對(duì)照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)早已達(dá)到報(bào)廢程度。而閘門啟閉電氣系統(tǒng)是一一對(duì)應(yīng)，沒(méi)有備用設(shè)備。因此必須要設(shè)計(jì)出一套快速的處理設(shè)備，在危急情況下，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障能夠及時(shí)快速得到處置，并且不需要專業(yè)技術(shù)人員也能使問(wèn)題得到解決。

永寧江閘；閘門啟閉；常見故障；應(yīng)急處置

1 工程概況

黃巖永寧江閘樞紐工程，位于永寧江、靈江、椒江匯流處。距黃巖城區(qū)9km。主要擔(dān)負(fù)著永寧江流域的擋潮泄洪任務(wù)。閘為10孔，采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混泥土平面滑動(dòng)閘門，液壓?jiǎn)㈤]，啟閉機(jī)設(shè)3臺(tái)油泵操作組，2用1備。工程設(shè)計(jì)三日暴雨四日排完，最在泄流量1500m3/s，按20a一遇(P=5%)設(shè)計(jì)，50a一遇(P=2%)校核的擋潮泄洪標(biāo)準(zhǔn)。永寧江閘建于1998年，投入運(yùn)行已近20a歷史[1]。

2 啟閉設(shè)備簡(jiǎn)介

永寧江閘樞紐工程，核心設(shè)備由電氣控制系統(tǒng)和機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)兩部分組成。閘門啟閉采用的是液壓?jiǎn)㈤]，啟閉機(jī)選用QPPYI-2×63t柱塞式油壓?jiǎn)㈤]機(jī)，柱塞長(zhǎng)7m,該機(jī)便于集中管理，柱塞能縮進(jìn)油缸內(nèi)避免海水腐蝕。啟閉機(jī)設(shè)3臺(tái)油泵操作組，其中2臺(tái)1#、3#油泵為正常使用設(shè)備，另1臺(tái)設(shè)備2#油泵作為故障時(shí)備用設(shè)備，油泵型號(hào)160SCY14-1B，啟閉速度為1.0 - 1.5m/min，1h內(nèi)完成10孔閘門開啟。1 - 5號(hào)閘門由1#油泵提供啟閉的動(dòng)力，6-10號(hào)閘門由3#油泵提供啟閉的動(dòng)力。閘門、油泵控制的操作有兩種方法：總控室操作和現(xiàn)場(chǎng)操作。

3 設(shè)備常見故障分析

3.1 工程管理單位現(xiàn)狀

近幾年，浙江省各地都在開展水利工程管理規(guī)范化(達(dá)標(biāo))創(chuàng)建。黃巖永寧江閘作為浙江省為數(shù)不多的大型水閘之一，2016年年初接到市水利局通知要求代表臺(tái)州市參加省里的水利工程管理規(guī)范化(達(dá)標(biāo))示范性單位創(chuàng)建。通過(guò)近一年的創(chuàng)標(biāo)工作，工程的面貌發(fā)生了巨大的變化，水利工程的管理水平也得到了顯著提升，但水利系統(tǒng)的通病“重建輕管”現(xiàn)象依然存在。永寧江閘樞紐工程建于1998年，投入運(yùn)行已近20a歷史，設(shè)備陳舊，專業(yè)技術(shù)人員短缺。樞紐工程中的機(jī)電設(shè)備，特別是電氣設(shè)備，對(duì)照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)早已達(dá)到報(bào)廢程度。因此在日常的運(yùn)行中電氣設(shè)備故障率逐年增加，另一方面由于技術(shù)人員的缺乏，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)無(wú)法得到及時(shí)的處理。而有時(shí)出現(xiàn)故障專業(yè)技術(shù)人員也無(wú)法保證能立即處置，更何況是一般的運(yùn)行人員。而我們搞水利的人都清楚知道，閘門一般都在比較惡劣天氣時(shí)運(yùn)行，并且情況都非常危急[2]。特別是在臺(tái)風(fēng)暴雨季節(jié)，永寧江流域出現(xiàn)大洪水，此時(shí)閘門控制電路出現(xiàn)故障造成部分閘門無(wú)法開啟，而影響永寧江流域正常泄洪，就會(huì)給黃巖人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。因此我們必須要設(shè)計(jì)出一套快速的處理設(shè)備，就算普通運(yùn)行人員也能夠快速地應(yīng)急處理，而保證閘門的正常運(yùn)行。

3.2 設(shè)備工作原理

閘門開啟工作原理：打開電源；將轉(zhuǎn)換開關(guān)打至開關(guān)閘位置；按油泵開閘起動(dòng)按紐，接觸器線圈得電，主觸點(diǎn)接通電動(dòng)機(jī)，輔助觸點(diǎn)接通時(shí)間繼電器，時(shí)間繼電器接通回油電磁閥，使油泵起動(dòng)時(shí)保持空載狀態(tài)，時(shí)間繼電器延時(shí)完成后開始建壓；液壓系統(tǒng)壓力達(dá)到額定值，再按閘門開啟按紐，中間繼電器線圈得電，接通電磁閥，開閘油路接通，閘門開啟；按閘門停止按紐，再按油泵停止按紐。

閘門關(guān)閉工作原理：按油泵關(guān)閘按紐，接觸器線圈得電，主觸點(diǎn)接通電動(dòng)機(jī)，輔助觸點(diǎn)接通時(shí)間繼電器，時(shí)間繼電器接通回油電磁閥，使油泵起動(dòng)時(shí)保持空載狀態(tài)，時(shí)間繼電器延時(shí)完成后開始建壓；液壓系統(tǒng)壓力達(dá)到額定值，再按閘門關(guān)閘按紐，中間繼電器線圈得電，接通電磁閥，關(guān)閘油路接通，閘門關(guān)閉；按閘門停止按紐，再按油泵停止按紐；將轉(zhuǎn)換開關(guān)打至停位置；最后切斷電源。

3.3 設(shè)備故障分析

閘門運(yùn)行中常見的故障有液壓系統(tǒng)故障和電氣系統(tǒng)故障。通常情況下液壓系統(tǒng)故障都有先兆，可以不作考慮。而電氣系統(tǒng)故障隱蔽很強(qiáng)，突發(fā)事件較為常見。油泵電氣控制采用的是3臺(tái)油泵操作組，2用1備，出現(xiàn)故障時(shí)可啟用備用設(shè)備。而閘門啟閉電氣系統(tǒng)是一一對(duì)應(yīng)，沒(méi)有備用設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障這扇就無(wú)法開啟。因此從多年來(lái)的故障情況來(lái)看，閘門啟閉的電氣系統(tǒng)故障，必需要設(shè)計(jì)出一個(gè)快速應(yīng)急處理設(shè)備，保證閘門能在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行[3]。

4 閘門電氣故障應(yīng)急處置

4.1 故障應(yīng)急處置設(shè)計(jì)原則

浙江沿海地區(qū)每年都會(huì)受到幾次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)正面襲擊，永寧江流域嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害每年都會(huì)發(fā)生。而發(fā)生嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害時(shí)，部分閘門開啟出現(xiàn)故障，遇到無(wú)專業(yè)技術(shù)人員在場(chǎng)時(shí)，普通運(yùn)行人員也能臨時(shí)處置，保證全部閘門能及時(shí)開啟。因此在設(shè)計(jì)時(shí)必需滿足下列要求：①移動(dòng)方便；②操作簡(jiǎn)單；③適應(yīng)性強(qiáng)。

4.2 故障應(yīng)急方案

電氣的原理圖如圖1所示，接上220V電源，按下SB1，線圈KM得電，輔助觸點(diǎn)KM自保，主觸點(diǎn)KM接通現(xiàn)場(chǎng)電磁閥，閘門運(yùn)行結(jié)束按下SB2，關(guān)閉電源。這樣實(shí)現(xiàn)閘門應(yīng)急啟閉目的。

圖1 設(shè)備原理圖

4.3 方案實(shí)施

閘門應(yīng)急控制設(shè)備安裝在一個(gè)400×500×200mm配電箱內(nèi)。當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，將應(yīng)急控制設(shè)備拿到有故障那扇閘門。應(yīng)急控制設(shè)備的電源插頭插到現(xiàn)場(chǎng)的220V的電源插座上，拆下有故障閘門閥組上的電磁閥上線圈插頭(閥組上有2只電磁閥分別是開啟控制的電磁閥和關(guān)閉控制的電磁閥，根據(jù)故障發(fā)生時(shí)的情況選擇相應(yīng)的電磁閥)，將應(yīng)急控制設(shè)備線圈插頭插到電磁閥上，設(shè)備連接完成就能控制閘門的啟閉。

5 結(jié) 語(yǔ)

永寧江閘樞紐工程閘門啟閉電氣系統(tǒng)是一一對(duì)應(yīng)，沒(méi)有備用設(shè)備。閘門一般都在惡劣天氣時(shí)運(yùn)行，并且情況都非常危急。特別是在臺(tái)風(fēng)暴雨季節(jié)，永寧江流域出現(xiàn)大洪水，此時(shí)閘門控制電路出現(xiàn)故障造成部分閘門無(wú)法開啟，就會(huì)影響永寧江流域正常泄洪。此故障應(yīng)急處理方案主要考慮在危急情況下，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能夠及時(shí)快速地使故障得到處置，并且不需要專業(yè)技術(shù)人員也能使問(wèn)題得到解決。

[1]浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院.黃巖永寧江閘樞紐工程初步設(shè)計(jì)[R].杭州:浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院 ,1992.

[2]許萬(wàn)升.淺析上利水電站泄洪閘門操作事故[J]. 小水電,2012(04):64-68.

[3]周章煥.官?gòu)d水庫(kù)泄洪閘門的管理運(yùn)行工作[J]. 中國(guó)水利,1963(16):59-60.

1007-7596(2017)07-0140-02

2017-06-20

金建軍(1974-)，男，浙江黃巖人，工程師，從事水利工程管理工作。

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