金建軍

(臺州市黃巖區(qū)永寧江管理局，浙江 臺州 318020)

永寧江閘樞紐工程閘門啟閉時故障應(yīng)急處置方案探討

金建軍

(臺州市黃巖區(qū)永寧江管理局，浙江 臺州 318020)

永寧江閘樞紐工程1998a建成，投運已有近20a歷史，設(shè)備陳舊，專業(yè)技術(shù)人員短缺。樞紐工程中的機電設(shè)備，特別是電氣設(shè)備，對照國家標(biāo)準早已達到報廢程度。而閘門啟閉電氣系統(tǒng)是一一對應(yīng)，沒有備用設(shè)備。因此必須要設(shè)計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)故障能夠及時快速得到處置，并且不需要專業(yè)技術(shù)人員也能使問題得到解決。

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閘門，液壓啟閉，啟閉機設(shè)3臺油泵操作組，2用1備。工程設(shè)計三日暴雨四日排完，最在泄流量1500m3/s，按20a一遇(P=5%)設(shè)計，50a一遇(P=2%)校核的擋潮泄洪標(biāo)準。永寧江閘建于1998年，投入運行已近20a歷史[1]。

2 啟閉設(shè)備簡介

永寧江閘樞紐工程，核心設(shè)備由電氣控制系統(tǒng)和機械執(zhí)行系統(tǒng)兩部分組成。閘門啟閉采用的是液壓啟閉，啟閉機選用QPPYI-2×63t柱塞式油壓啟閉機，柱塞長7m,該機便于集中管理，柱塞能縮進油缸內(nèi)避免海水腐蝕。啟閉機設(shè)3臺油泵操作組，其中2臺1#、3#油泵為正常使用設(shè)備，另1臺設(shè)備2#油泵作為故障時備用設(shè)備，油泵型號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號閘門由1#油泵提供啟閉的動力，6-10號閘門由3#油泵提供啟閉的動力。閘門、油泵控制的操作有兩種方法：總控室操作和現(xiàn)場操作。

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州市參加省里的水利工程管理規(guī)范化(達標(biāo))示范性單位創(chuàng)建。通過近一年的創(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。樞紐工程中的機電設(shè)備，特別是電氣設(shè)備，對照國家標(biāo)準早已達到報廢程度。因此在日常的運行中電氣設(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)備故障時無法得到及時的處理。而有時出現(xiàn)故障專業(yè)技術(shù)人員也無法保證能立即處置，更何況是一般的運行人員。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運行，并且情況都非常危急[2]。特別是在臺風(fēng)暴雨季節(jié)，永寧江流域出現(xiàn)大洪水，此時閘門控制電路出現(xiàn)故障造成部分閘門無法開啟，而影響永寧江流域正常泄洪，就會給黃巖人民的生命財產(chǎn)安全帶來嚴重威脅。因此我們必須要設(shè)計出一套快速的處理設(shè)備，就算普通運行人員也能夠快速地應(yīng)急處理，而保證閘門的正常運行。

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；按油泵開閘起動按紐，接觸器線圈得電，主觸點接通電動機，輔助觸點接通時間繼電器，時間繼電器接通回油電磁閥，使油泵起動時保持空載狀態(tài)，時間繼電器延時完成后開始建壓；液壓系統(tǒng)壓力達到額定值，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，主觸點接通電動機，輔助觸點接通時間繼電器，時間繼電器接通回油電磁閥，使油泵起動時保持空載狀態(tài)，時間繼電器延時完成后開始建壓；液壓系統(tǒng)壓力達到額定值，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，突發(fā)事件較為常見。油泵電氣控制采用的是3臺油泵操作組，2用1備，出現(xiàn)故障時可啟用備用設(shè)備。而閘門啟閉電氣系統(tǒng)是一一對應(yīng)，沒有備用設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障這扇就無法開啟。因此從多年來的故障情況來看，閘門啟閉的電氣系統(tǒng)故障，必需要設(shè)計出一個快速應(yīng)急處理設(shè)備，保證閘門能在最短時間內(nèi)恢復(fù)正常運行[3]。

4 閘門電氣故障應(yīng)急處置

4.1 故障應(yīng)急處置設(shè)計原則

浙江沿海地區(qū)每年都會受到幾次強臺風(fēng)正面襲擊，永寧江流域嚴重的洪澇災(zāi)害每年都會發(fā)生。而發(fā)生嚴重的洪澇災(zāi)害時，部分閘門開啟出現(xiàn)故障，遇到無專業(yè)技術(shù)人員在場時，普通運行人員也能臨時處置，保證全部閘門能及時開啟。因此在設(shè)計時必需滿足下列要求：①移動方便；②操作簡單；③適應(yīng)性強。

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KM自保，主觸點KM接通現(xiàn)場電磁閥，閘門運行結(jié)束按下SB2，關(guān)閉電源。這樣實現(xiàn)閘門應(yīng)急啟閉目的。

圖1 設(shè)備原理圖

4.3 方案實施

閘門應(yīng)急控制設(shè)備安裝在一個400×500×200mm配電箱內(nèi)。當(dāng)遇到緊急情況時，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

永寧江閘樞紐工程閘門啟閉電氣系統(tǒng)是一一對應(yīng)，沒有備用設(shè)備。閘門一般都在惡劣天氣時運行，并且情況都非常危急。特別是在臺風(fēng)暴雨季節(jié)，永寧江流域出現(xiàn)大洪水，此時閘門控制電路出現(xiàn)故障造成部分閘門無法開啟，就會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，能夠及時快速地使故障得到處置，并且不需要專業(yè)技術(shù)人員也能使問題得到解決。

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

[2]許萬升.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.官廳水庫泄洪閘門的管理運行工作[J]. 中國水利,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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