防止溢洪門上升后墜落的新技術(shù)

魏靖涵

摘 要：國(guó)網(wǎng)新源水電有限公司富春江水力發(fā)電廠共設(shè)置17扇溢洪門，對(duì)于調(diào)峰調(diào)頻、防洪減災(zāi)起到重要作用。為了防止溢洪門上升后墜落，確保安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)電及防洪防汛等相關(guān)社會(huì)效益，對(duì)溢洪門相關(guān)操作控制流程進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新改造。本文介紹了富春江電廠溢洪門相關(guān)操作控制流程改造的原因，及改造后的流程結(jié)構(gòu)、判據(jù)特征、功能效果。

關(guān)鍵詞：技術(shù)創(chuàng)新;溢洪門;安全制動(dòng)器;變頻器

1? 富春江電廠溢洪門的工作現(xiàn)狀

富春江電廠地處杭州桐廬縣境內(nèi)，于1968年12月25日建成發(fā)電，總裝機(jī)6臺(tái)，總裝機(jī)容量360MW，是一座低水頭河床式電站。電站以發(fā)電為主， 主要擔(dān)負(fù)電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻及事故備用任務(wù)，同時(shí)，電站兼有防洪減災(zāi)、航運(yùn)、灌溉、水產(chǎn)、城市供水、抗咸抵潮等綜合經(jīng)濟(jì)效益。

富春江電廠大壩右側(cè)共設(shè)置17扇溢洪門，每孔高13米，寬14米，在正常高水位下，每扇溢洪門的最大泄洪能力為1100立方米/秒，17孔全開泄洪流量為18700立方米/秒。

富春江電廠溢洪道溢洪門啟閉機(jī)采用固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，安裝于溢洪門上方排架梁上。溢洪門啟閉機(jī)由卷筒裝置、鋼絲繩、平衡吊具、開式齒輪裝置、工作及安全制動(dòng)器、減速器、電動(dòng)機(jī)、高度檢測(cè)裝置、荷載檢測(cè)及限制裝置、機(jī)架及其他附件組成。

2? 技術(shù)創(chuàng)新思路

富春江電廠溢洪門上升、下降及停止相關(guān)操作控制流程由南京南瑞集團(tuán)提供，控制流程中僅對(duì)溢洪門控制電源、變頻器控制電源進(jìn)行監(jiān)測(cè)判斷，無法對(duì)溢洪門上升后墜落進(jìn)行預(yù)判，對(duì)于防洪防汛、安全生產(chǎn)存在很大隱患。2019年07月04日23時(shí)50分，富春江電廠13號(hào)溢洪門上升后墜落，設(shè)定下降前溢洪門開度H1;對(duì)應(yīng)時(shí)間t1，下降后溢洪門開度H2;對(duì)應(yīng)時(shí)間t2;則溢洪門下落速度V=（H1-H2）/（t2-t1）。

通過對(duì)2019年07月04日13號(hào)溢洪門上升、下降前后輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)，變頻器輸出電壓在溢洪門上升過程中，最大值為77.37v;通過開度的變化情況，可以推算出溢洪門具體的下降速度，下降速度=V=（H1-H2）/（t2-t1）=（3.03-0）m/38s=0.08m/s。

2019年07月18日，富春江電廠3號(hào)溢洪門正常進(jìn)行上升、下降相關(guān)操作。

通過對(duì)2019年07月18日3號(hào)溢洪門上升、下降前后輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)，變頻器輸出電壓在溢洪門上升過程中，最大值為163.84v;通過開度的變化情況，可以推算出溢洪門具體的下降速度，下降速度=V=（H1-H2）/（t2-t1）=（3.03-0）m/120s=0.02m/s。

3? 解決方案

通過數(shù)據(jù)對(duì)比推算，在原溢洪門的上升（下降）流程中增加邏輯判斷語(yǔ)句“變頻器輸出電壓是否大于等于35v ”對(duì)輸出電壓進(jìn)行判斷：當(dāng)輸出電壓小于35V，復(fù)歸“松開安全制動(dòng)器”及“溢洪門上升（下降）”操作，并輸出報(bào)警語(yǔ)句“報(bào)警：變頻器故障”，流程退出;當(dāng)輸出電壓大于等于35V時(shí)，則繼續(xù)進(jìn)行溢洪門上升操作。

增加邏輯判斷語(yǔ)句“溢洪門下降速度是否大于0.03m/s”對(duì)溢洪門下降速度進(jìn)行監(jiān)測(cè);當(dāng)溢洪門下降速度大于0.03m/s時(shí)，可知是由于溢洪門卷?yè)P(yáng)機(jī)電機(jī)故障所引起，因此，將溢洪門下降速度大于0.03m/s作為事故中斷量，在上升（下降）流程執(zhí)行過程中，一經(jīng)監(jiān)測(cè)到速度大于0.03m/s，啟動(dòng)停止操作流程，停止相應(yīng)溢洪門全開全關(guān)流程，復(fù)歸相應(yīng)上升（下降）操作以及松開安全制動(dòng)器操作并清零相關(guān)設(shè)值。

4? 成果檢驗(yàn)

在溢洪門的上升（下降）流程中增加邏輯判斷語(yǔ)句“變頻器輸出電壓是否大于等于35v ”對(duì)輸出電壓進(jìn)行判斷：當(dāng)輸出電壓小于35V，復(fù)歸“松開安全制動(dòng)器”及“溢洪門上升（下降）”操作，并輸出報(bào)警語(yǔ)句“報(bào)警：變頻器故障”，流程退出。

增加邏輯判斷語(yǔ)句“溢洪門下落速度是否大于0.03m/s”對(duì)溢洪門下降速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在上升（下降）流程執(zhí)行過程中，一經(jīng)監(jiān)測(cè)到下落速度大于0.03m/s，啟動(dòng)停止操作流程，停止相應(yīng)溢洪門全開全關(guān)流程，復(fù)歸相應(yīng)上升（下降）操作以及松開安全制動(dòng)器操作并清零相關(guān)設(shè)值。

通過對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)溢洪門控制流程的修改完善，達(dá)到防止溢洪門上升后墜落的故障出現(xiàn)的效果。

5? 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)控制流程的技術(shù)創(chuàng)新改造，增設(shè)監(jiān)測(cè)條件，不僅起到了防止溢洪門上升后墜落的作用，更使得運(yùn)檢人員對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況能夠清晰準(zhǔn)確的判斷，無形中也減小了工作難度，同時(shí)降低了現(xiàn)場(chǎng)缺陷率，減少安全隱患，保障了安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)電及防洪防汛等相關(guān)社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 浙江富春江溢洪門流程圖.南京：南瑞集團(tuán)，2018