顧勇

一、工程概況

江蘇省泰州引江河工程主要由泵站、節(jié)制閘、送水閘、調(diào)度閘、船閘以及110KV專(zhuān)用變電所組成。其中，泵站共有九臺(tái)機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組功率為2000KW，采用雙層X(jué)型流道，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置4扇平面鋼閘門(mén)，通過(guò)閘門(mén)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)300m3/s的抽引、抽排和160m3/s的自流引江。每臺(tái)機(jī)組配有4臺(tái)啟閉機(jī)，分別用以控制主機(jī)上下游兩側(cè)上道門(mén)、下道門(mén)的升降，啟閉機(jī)型號(hào)為：QPK-2×160。QPK型卷?yè)P(yáng)式快速閘門(mén)啟閉機(jī)，是水利水電泵站停機(jī)時(shí)用來(lái)快速切斷水流，避免出現(xiàn)水流倒流時(shí)機(jī)組超速倒轉(zhuǎn)，從而造成主機(jī)軸瓦燒毀的斷流保護(hù)裝置，適用快速下落的平面閘門(mén)。

二、制動(dòng)裝置工作原理

啟閉機(jī)的制動(dòng)裝置采用短行程閘瓦制動(dòng)器，型號(hào)為T(mén)Z2-300/200。機(jī)組停機(jī)時(shí)，電氣回路自動(dòng)接通快關(guān)閘門(mén)的直流控制回路（見(jiàn)圖1），抱閘線圈得電，可動(dòng)銜鐵吸合壓縮主彈簧，推開(kāi)兩側(cè)的拉桿，打開(kāi)制動(dòng)閘瓦，從而將出口側(cè)閘門(mén)迅速快關(guān)到底，防止水流倒流引起機(jī)組反轉(zhuǎn)。因此，啟閉機(jī)的工作性能是否穩(wěn)定可靠將直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行。

圖1 主機(jī)快速閘門(mén)控制原理圖（直流回路）

三、運(yùn)行中存在的隱患

主機(jī)快速閘門(mén)啟閉機(jī)制動(dòng)裝置的抱閘線圈是通過(guò)直流電控制。高港樞紐泵站采用蓄電池作為直流系統(tǒng)的備用電源，正常工作時(shí)直流系統(tǒng)中的蓄電池組處于浮充電備用狀態(tài)，當(dāng)直流屏高頻開(kāi)關(guān)電源或硅整流裝置交流失電，發(fā)生故障導(dǎo)致直流回路不能輸出直流電源時(shí)，蓄電池能及時(shí)投入，保證斷路器分合閘、二次回路的儀器儀表、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置、信號(hào)裝置、事故應(yīng)急照明和電氣設(shè)備的遠(yuǎn)距離操作等用電要求。

一旦在機(jī)組運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)全所失電的緊急情況，同時(shí)蓄電池組發(fā)生故障，無(wú)法輸出直流電源。此時(shí)，機(jī)組停止運(yùn)行，出水側(cè)閘門(mén)由于啟閉機(jī)制動(dòng)裝置無(wú)法打開(kāi)而不能快速關(guān)閉，機(jī)組由于上下游水位差產(chǎn)生倒流引起反轉(zhuǎn)，一旦反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速超過(guò)水泵機(jī)組允許的最大轉(zhuǎn)速，輕則燒毀軸瓦，重則損壞水泵機(jī)組，造成嚴(yán)重?fù)p失。

四、解決措施

為確保工程設(shè)備能夠安全可靠運(yùn)行，針對(duì)以上問(wèn)題，通過(guò)對(duì)制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)仔細(xì)研究，可采取以下解決措施：

原啟閉機(jī)制動(dòng)器是通過(guò)壓縮主彈簧6，推開(kāi)兩側(cè)拉桿3、4，從而打開(kāi)制動(dòng)閘瓦9、10（見(jiàn)圖2）。

1-絲杠尾部的方頭 2-銜鐵 3、4-拉桿 5-限位螺釘 6-主彈簧 7-副彈簧

8-絲杠 9、10-瓦塊 11-框架 A、B、C螺母

經(jīng)過(guò)改進(jìn)后（見(jiàn)圖3），在框架11上加裝一個(gè)手動(dòng)桿12，在失去直流電源，制動(dòng)閘瓦無(wú)法打開(kāi)的狀況下，提起手動(dòng)桿12，推動(dòng)螺母擋塊C，從而壓縮主彈簧6，打開(kāi)制動(dòng)閘瓦，使閘門(mén)快速下落。同時(shí)在手動(dòng)桿尾端加裝一個(gè)限位塊13，當(dāng)手動(dòng)桿提起后，限位桿將自動(dòng)卡在框架11的左端頂部，可自動(dòng)控制手動(dòng)桿下降。當(dāng)手動(dòng)桿提到最大行程時(shí)，限位桿又可防止手動(dòng)桿端部與螺紋擋塊滑脫，操作簡(jiǎn)單方便。當(dāng)出現(xiàn)故障，運(yùn)行中的機(jī)組停止運(yùn)轉(zhuǎn)，而閘門(mén)又無(wú)法自動(dòng)降落時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員可以手動(dòng)操作此裝置打開(kāi)制動(dòng)器關(guān)閉閘門(mén)，從而避免發(fā)生燒毀軸瓦、機(jī)組損壞等嚴(yán)重事故。

1-絲杠尾部的方頭 2-銜鐵 3、4-拉桿 5-纖維螺釘 6-主彈簧 7-副彈簧

8-絲杠 9、10-瓦塊 11-框架 12-手動(dòng)桿 12-限位桿A、B-螺母 C-螺母擋塊

五、結(jié)語(yǔ)

此技術(shù)革新，作為一種應(yīng)急方案，為高港樞紐機(jī)組的安全運(yùn)行提供了有效的后備保障，為工程效益的發(fā)揮奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也為今后的工程管理積累了經(jīng)驗(yàn)。

（作者單位：江蘇省泰州引江河管理處）