趙 鈺，張 帆，董旭龍，朱傳宗，張 甜

（河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 石家莊 050300）

1 實(shí)施背景

張河灣抽水蓄能電站位于河北省石家莊市井陘縣測(cè)魚鎮(zhèn)附近的甘陶河干流上，下庫大壩主要建筑物由非溢流壩段、溢流壩段、泄水底孔、排沙孔及配套小電站組成。下庫大壩下游涉及很多村莊，為了避免下庫泄水時(shí)出現(xiàn)人身傷亡意外，張河灣電站下庫泄水都需要拉警報(bào)通知下游相關(guān)人員緊急撤離。為了避免誤操作及不法分子惡性操作，導(dǎo)致閘門非正常開啟或關(guān)閉，影響其正常運(yùn)行，為此，張河灣公司將下庫中孔閘門啟閉機(jī)回路電源由空氣開關(guān)控制更換為密碼控制器控制。此創(chuàng)新有效避免了誤操作及不法分子惡性操作，讓電站運(yùn)行更加安全可靠。

本文針對(duì)張河灣電站大壩閘門啟閉問題，進(jìn)行了仔細(xì)的分析與研究，得出解決問題的方案，對(duì)其他抽蓄電站具有一定的參考意義。

2 針對(duì)的問題

目前，張河灣電站下水庫各閘門的啟閉都有各自對(duì)應(yīng)的啟閉系統(tǒng)，操作人只需要合上空氣開關(guān)即可進(jìn)行閘門的啟閉操作，這樣就可能出現(xiàn)誤操作或不法分子惡性操作等情況，危害下游人民群眾安全。

3 解決思路

張河灣公司在下庫中孔閘門啟閉機(jī)回路中增加了1套密碼控制器（見圖1）。只有輸入正確的密碼數(shù)據(jù)，密碼控制器才會(huì)執(zhí)行合上電源，只有該操作正確，才能合上空氣開關(guān)，接通控制閘門啟閉的電源。如有操作錯(cuò)誤，密碼控制器會(huì)出報(bào)警，可以及時(shí)讓附近人知曉有人在進(jìn)行操作，降低了不法分子破解密碼的風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 密碼控制器設(shè)計(jì)原理圖

4 具體措施

（1）電源模塊：為密碼控制器提供動(dòng)力電源和控制電源。

（2）密碼編寫及保護(hù)模塊：設(shè)置密碼控制器解鎖密碼，并對(duì)設(shè)置好的密碼進(jìn)行保護(hù)，保證密碼的安全可靠性。（面板上共9位數(shù)字，取其中4位數(shù)為密碼數(shù)字，其余5位數(shù)對(duì)4位密碼數(shù)進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)輸入密碼誤按這5位數(shù)時(shí)，會(huì)有2位數(shù)報(bào)警、2位數(shù)復(fù)歸已經(jīng)輸入的密碼及1位數(shù)鎖定控制面板等3種情況。）

（3）控制面板模塊：控制密碼控制器電源分合，還是密碼輸入及報(bào)警復(fù)歸的面板。

（4）執(zhí)行輸出模塊：對(duì)不同輸入的密碼，執(zhí)行不同的操作。當(dāng)密碼輸入正確時(shí)，會(huì)執(zhí)行操作：合上下庫中孔閘門啟閉機(jī)回路控制主電源、回路動(dòng)力電源及回路控制電源，解鎖柜門。當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)執(zhí)行操作：報(bào)警，互鎖。

（5）報(bào)警互鎖模塊：報(bào)警（操作錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)出報(bào)警，報(bào)警時(shí)長(zhǎng)可以設(shè)定），互鎖（操作錯(cuò)誤后，密碼控制器進(jìn)入鎖定狀態(tài)，此時(shí)再輸入正確的密碼也無法執(zhí)行正確的操作，需要先在控制面板上復(fù)歸，再輸入正確的密碼才能執(zhí)行正確的操作）。

（6）應(yīng)急操作模塊：當(dāng)密碼控制器電氣控制部分故障時(shí)，可使用應(yīng)急操作模塊來解鎖柜門，合上下庫中孔閘門啟閉機(jī)回路電源（此模塊由一個(gè)應(yīng)急繼電器控制）。

改造前打開柜門，即可進(jìn)行分合空氣開關(guān)，該空氣開關(guān)為中孔啟閉機(jī)的動(dòng)力電源開關(guān)。

圖2 改造前開關(guān)柜

改造后，下庫中孔閘門啟閉機(jī)控制柜外部幾乎無變化，主要是新加了密碼控制部分，增設(shè)了控制面板，合上控制面板電源，此時(shí)門關(guān)閉指示燈亮，可以開始輸密碼操作，當(dāng)密碼輸入正確時(shí)，門開啟指示燈亮，柜門自動(dòng)開啟，此時(shí)，可以合上閘門啟閉機(jī)空氣開關(guān)，操作閘門啟閉。斷開控制面板電源或密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，短接空氣開關(guān)回路導(dǎo)通，此時(shí)空氣開關(guān)均無法合上，如圖3。

改造后新加的報(bào)警器，用于誤操作時(shí)報(bào)警警示，如圖4。

應(yīng)急操作模塊內(nèi)部有一個(gè)應(yīng)急恢復(fù)繼電器，當(dāng)密碼控制器電氣控制部分故障時(shí)，打開柜門，插上應(yīng)急恢復(fù)繼電器，會(huì)直接短接密碼控制回路，使開關(guān)柜恢復(fù)到原有狀態(tài)，此時(shí)，可以直接合空氣開關(guān)，操作閘門開啟。

圖3 密碼控制器控制面板

圖4 報(bào)警器

圖5 應(yīng)急操作模塊

5 使用效果

（1）在進(jìn)行下庫中孔閘門操作時(shí)，操作人需要知道密碼，這就要求操作人在操作時(shí)，需要去思考，降低了操作人員誤操作的概率，提高了安全性。

（2）增加了密碼控制器后，恐怖分子即使破壞了下庫中孔啟閉機(jī)室大門，也無法直接操作閘門的啟閉，需要輸入密碼。降低了恐怖分子的蓄意惡性操作成功的概率。

（3）獨(dú)立信息管理，可以自由修改密碼。

（4）操作簡(jiǎn)單，解鎖柜門用時(shí)短。

（5）實(shí)際密碼量大保密性高，試探開鎖的概率幾乎為0。

（6）讓電站運(yùn)行更加安全可靠。

6 結(jié)語

建壩蓄水本是一個(gè)利民之舉，但是，如果因操作不當(dāng)或者被不法分子惡性利用，也會(huì)造成無法估計(jì)的后果。為了解決這一問題，張河灣公司結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出密碼控制器。

密碼控制器的使用，降低了誤操作及不法分子惡性操作的概率，保證了閘門的正常開啟或關(guān)閉，讓下游人員生命財(cái)產(chǎn)得到保障，讓電站運(yùn)行更加安全可靠。同時(shí)，密碼控制器適用于很多類似重要的電源控制系統(tǒng)，適用性強(qiáng)，具有很大的實(shí)用價(jià)值。