《关于水电厂溢洪弧门互为备用》
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[摘 要]本文简要介绍了水电厂溢洪弧门的作用,在汛期不能正常启闭弧门对社会造成的危害,溢洪弧门不能启闭的成因.该文从优化碗米坡水电厂溢洪弧门液压系统方面,通过技术改造创新,极大提高水电厂溢洪弧门运行的可靠性.
[关键词]水电厂；溢洪弧门；互为备用
中图分类号：F31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0394-02
引言：
水电厂溢洪弧门主要是在汛期宣泄上游库区过多的来水,保证大坝的安全,防止水淹大坝造成溃坝垮坝及水淹发电厂房等事故,确保上下游两岸人民生命财产安全.溢洪弧门工作时,需对称均匀同步操作,一孔溢洪弧门发生故障不能启闭,相对应的另一孔也将不允许操作,将极大的限制洪水的排泄；如发生油泵电机损坏、控制屏柜着火等重大故障时,一般处理时间都较长,极易因洪水上涨引发重大二次事故.因此如何最大限度的保证溢洪弧门正常的启闭,是每个水电厂所关心的问题.笔者结合长期在水电厂对溢洪弧门的运行操作及检修维护的经验,提出在溢洪弧门相邻两孔之间,对相应液压控制系统进行技术改造,故障时相邻溢洪弧门可互为备用操作的技术优化,极大的提高了溢洪弧门的可靠性.现笔者结合工作的水电厂,进行阐述.
一、碗米坡水电厂溢洪弧门简介
碗米坡水电站枢纽由拦河大坝、泄洪消能及引水发电组成,溢流坝布置于主河床偏左岸,为碾压混凝土实体重力坝,坝顶高程为254.50m,最大坝高64.5m,坝顶总长度为237.00m,其中溢流坝段长102.00m,泄水建筑物为开敞式溢流堰,堰顶高程229.00m,共有5孔溢洪弧门,每孔溢洪弧门净宽为16.000m,闸墩采用宽尾墩型式,工作弧门为露顶式弧形钢闸门,由液压启闭机启闭,采用平底消力池消能.液压启闭机总成包括液压缸、支铰座、液压系统总成、闸门开度仪及行程控制装置、液压管道及附件组成.每孔液压启闭机设有2套液压缸,该系统工作时液压泵一用一备,并能自动切换.
二、溢洪弧门互为备用改造的必要性分析
液压系统故障是影响溢洪弧门正常启闭的主要原因之一.其由机械、液压、电气控制阀组等组合而成的,出现的故障也是多种多样的,主要形式表现如下：
1、液压系统渗漏油.液压系统渗漏油会造成液压量减少且不能建立正常油压,从而导致系统不能正常工作.液压系统漏油有外漏和内漏两种情况.外漏主要是油管破裂、接头松动、紧固不严密等情况等造成的,可对管道进行补焊、对密封进行更换即可；内漏主要是液压系統内部的油泵、油缸、分配器等产生泄漏造成的.内漏的故障不易被发现,有时还需借助仪器进行检测和调整,才能排除.
2、油液严重污染.溢洪弧门运行过程中,液压系统内部会产生水分,会使油液乳化,油液使用时间较长,会有沉淀及变质等现象,严重时会造成液压系统不能正常建压及弧门下滑,需及时进行化验、过滤或更换.
3、液压泵故障.液压泵故障造成泵不能向液压系统内输出油液.可能的原因有油泵吸空、泵不转或泵反转、输出的油液压力和流量不稳定、传动中心线不正或联轴器松动造成机械振动,并伴随严重噪音,使系统压力不足,最终会造成弧门不能正常启闭而酿成事故.
4.液压阀件故障：
4.1 电磁（液）换向阀故障.电磁（液）换向阀是控制液压系统中弧门开启或关闭的阀件,其发生故障,将导致油泵输出的油液不能输至油缸,使弧门不能动作.
4.2 溢流阀故障.溢流阀故障会造成液压系统内压力过高,损毁阀件；严重时会造成爆管、弧门卡塞.
4.3 减压阀故障.减压阀故障会造成液压系统内压力失常及波动、振动等,损坏元器件.
4.4 流量阀故障.流量阀故障会造成执行元件运动速度不稳定、液压系统振动,使左右油缸运行速度不一致,极有可能造成弧门卡塞.
4.5 纠偏电磁阀故障.纠偏电磁阀故障将造成弧门运行时不同步,运行速度慢、油温升高、严重时弧门将卡死.纠偏数值可依据弧门实际情况而定,五强溪水电厂弧门自动运行时由最开始偏差值由10mm停门放大到20mm,碗米坡水电厂由10mm放大到15mm.
4.6 液控单向阀故障.液控单向阀一般是压力油液通向油缸的最后阀件.它的正常开启关闭会使弧门上升或下降.液控单向阀故障会造成弧门不能正常启闭或在弧门停止运行后,弧门不能维持在设置高度.
4.7 上述液压阀件故障一般为阀芯卡涩、弹簧老化、密封损坏等.故障处理有研磨阀芯、更换弹簧、密封垫等,电磁阀还有可能是接触不良或线圈烧损等.
5、油缸故障.油缸为提升弧门的最终执行部件,油缸油封压过紧、活塞杆弯曲、爬行、刮伤渗漏油等,都会造成弧门不能正常启闭.处理时需注意高空坠落.一般大修时对油缸进行解体处理.
上述故障如在汛期启闭溢洪弧门时出现,专业人员须在机械、液压、电气诸多复杂的关系中找出故障原因和部位,由于液压系统中工作油液在元件和管路中的流动情况,外界是很难了解到的,所以给分析、诊断带来了较多的困难,而某一种故障现象又有可能由许多因素影响后造成的,因此要求工作人员具备较强分析判断故障的能力才能及时、准确加以排除,否则极易因洪水上涨引发水电厂漫坝垮坝事故.当故障短时间不能排除时,则可通过溢洪弧门互为备用系统进行应急处置,将溢洪弧门启闭到位后再进行故障排查处理.
三、碗米坡水电厂溢洪弧门互为备用改造
碗米坡水电厂的溢洪弧门系统安装到位后,无互为备用的操作系统,汛期弧门运行时存在较大隐患,为提高弧门运行的可靠性,对液压系统进行了相应改造.
1、技术改造思路：碗米坡电厂溢洪弧门液压系统经近十多年运行,设备缺陷已逐渐增多,且电厂只有五个溢洪孔,一旦一孔溢洪弧门出现故障不能启闭,后果不堪设想.为保证汛期弧门的安全运行,确保弧门启闭动作率达到100%,专业人员提出在两孔弧门之间增设备用管道及与之配套的高压软管,当某孔弧门现地出现重大故障,短时无法修复时,可用高压软管与备用管道和相邻孔连接,作为紧急操作弧门使用,弥补设计中的不足.
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