錦屏二級水電站生活供水系統工作原理與常見問題剖析

郭紅偉 李斌 周小建 楊武 白玉磊 李泉

摘要：本篇論文主要針對于錦屏二級水電站生活供水系統，介紹了供水系統的結構組成，詳細闡述了生活供水系統工作原理，概述了現階段生活供水系統運行現狀，此外，還收集整理了自生活供水系統移交電廠以來，常見生活供水系統發生的故障事件，深度剖析了故障發生原因與處理措施。通過初步對生活供水系統的分析總結，豐富了運行人員的工作維護經驗，同時加深了對生活供水系統的掌握，提高了個人的技術專業水平。

關鍵詞：生活供水系統;工作原理;常見故障

錦屏二級水電站位于四川省涼山彝族自治州木里縣、冕寧縣、鹽源縣三縣交界處，總裝機容量4800MW，單機容量600MW，額定水頭288m，多年平均發電量242.3億kW·h。電廠總安裝有8臺立軸式水輪發電機組，采用發變組聯合單元接線方式，電氣主接線采用4串二分之三方式，設有四條輸出線路，分別輸送至樂山市南天變電站和錦屏換流站，通過錦屏換流站將電量輸送至華東一帶。電廠利用雅礱江150km大河彎的天然落差，截彎取直，開通四條約17km的隧洞為機組引水，是雅礱江流域水頭最高、裝機規模最大的引水式電站。電站主要由主廠房區、主變洞區、端副廠房區以及進廠交通洞區等組成，生產區域較大，現場值班、工作人員眾多，這就要求電站內配置干凈衛生、穩定可靠的生活供水系統，以保證現場人員日常生活用水。

1生活供水系統

1.1生活供水系統介紹

錦屏二級水電站生活供水系統、副廠房污水處理系統及主變洞污水處理系統、主變含油污處理系統均是由江蘇江華水處理設備有限公司生產制造、安裝、調試完成，于2012年12月投入運行，2013年01月移交至電廠。

生活水給水設計處理工藝流程：全廠公用供水總管→一級提升泵→管道混合器→凝絮反應池→沉淀池→中間水池→二級提升泵→石英砂過濾→精密過濾→低位水箱→加壓泵→高位水箱→各用戶。

生活供水系統的水源取自端副消防及生活給水泵房內的主廠房消防供水總管，其中主廠房消防水管取自全廠公用供水總管，該總管的取水口設在#1、#2和#8機組機組尾水事故閘門后，經三臺公用濾水器過濾后供給，為恒壓水源。

生活供水系統主要用戶：端副廠房各層衛生間用水、主變洞安裝間衛生間用水、砂濾濾水器與精濾水器反沖洗用水、主變洞電纜廊道細水霧滅火系統及綜合班打掃衛生用水等。端副廠房的生活污水經衛生間排水支管和立管匯集后排至副廠房底層的生活污水處理設備（處理水量3 m3/h），經污水處理設備處理達到國家一級排放標準后排至滲漏集水井，后經廠內滲漏泵排至廠外自流廊道。

1.2生活供水系統工作原理

生活供水系統工作原理主要由三級提升泵分別提升至高位水箱，通過高落差實現水流自流。一級提升泵布置于端副消防及生活給水泵房內，給中間水池供水;二級提升泵布置于端副二樓生活給水處理室，經過濾后給低位水箱供水;三級提升泵布置于端副三樓生活給水處理室，給高位水箱供水。

1.2.1一級提升泵

1） 一級提升#1、#2泵控制方式分為“自動-停-自動”，一主一備。

2） 當一級提升#1、#2泵控制方式位于手動位置時，可現地手動控制泵的啟停，當給端副二樓中間水池供水。

3） 當一級提升#1、#2泵控制方式處于自動位置時，通過中間水池水位控制泵的啟停，當中間水池處于低水位時自動啟動，當中間水池水位升至高水位時自動停止。

4） 無論一級提升泵控制方式處于何種方式，當中間水池水位出油“高水位”時，一級提升泵均無法自動啟動，正在運行的水泵應自動停止。

1.2.2二級提升泵

1） 二級提升#1、#2泵控制方式分為“自動-停-自動”，一主一備。

2） 當二級提升#1、#2泵控制方式位于手動位置時，可現地手動控制泵的啟停，當給端副三樓低位水箱供水。

3） 當二級提升#1、#2泵控制方式處于自動位置時，通過低位水箱水位控制泵的啟停，當低位水箱處于低水位時自動啟動，當低位水箱水位升至高水位時自動停止。

4） 由于低位水箱供水管路設有砂過濾器（粗過濾）、精過濾器對生活水進行過濾處理，濾水器供出水管路設有電動閥，通過電動閥得失電控制閥門開啟與關閉，繼而實現濾水器投入與退出。正常情況下濾水器進出水電動閥應處于全關位置，二級提升泵啟停控制與濾水器進出水電動閥具有聯動控制邏輯，具體控制邏輯如下表所示：

當表內電動閥按照上表邏輯動作延時30s后，二級提升泵自動啟動，對低位水箱進行補水。

現階段濾水器反沖洗功能暫未實現，相應反沖洗管路電動閥前端機械閥門處于關閉狀態。

5） 無論二級提升泵處于何種運行方式（運行或停運），當中間水池處于低水位或低位水箱處于高水位時，二級提升泵均停止運行，且無法再啟動。

6） 當二級提升泵處于何種運行方式下，當M3（砂濾進水電動閥）處于關閉狀態時，二級提升泵均停止運行，且無法再啟動。

1.2.3加壓泵（三級提升泵）

1） #1、#2加壓泵控制方式分為“自動-停-自動”，一主一備。

2） 當#1、#2加壓泵控制方式位于手動位置時，可現地手動控制泵的啟停，當給端副八樓高位水箱供水。

3） 當#1、#2加壓泵控制方式處于自動位置時，通過高位水箱水位控制泵的啟停，當高位水箱處于低水位時自動啟動，當高位水箱水位升至高水位時自動停止。

4） 無論加壓泵處于何種運行方式（運行或停運），當低位水箱處于低水位時，加壓泵均停止運行，且無法再啟動。

5） 生活水經加壓泵加壓提升至端副八樓，端副八樓高位水箱和消防水箱水源均取自供水管路，在水箱供水管路均設有電磁閥，經與電氣班確認消防水箱水位不參與加壓泵的啟停控制，繼而加壓泵只給高位水箱供水。

6） 加壓泵啟停與高位水箱進水電動閥由PLC進行聯動控制。聯動當生活供水系統PLC接收到端副八樓高位水箱低水位信號，開啟高位水箱進水電動閥后，延時啟動加壓泵補水。

1.3生活供水系統運行現狀

生活供水系統今年屬于第一次定期維護，具備生活水自動三級提升補給，能滿足全廠生活供水。現階段以下設備暫未投入運行：加藥裝置、在線濁度檢測儀、絮凝攪拌機、濾水器反沖洗功能（反沖洗管路相關機械閥門處于關閉狀態），消毒裝置。

1.4投產以來生活供水系統常見問題及原因分析

1） 生活供水系統一級提升#1泵運行時發現一級提升#2泵低反轉運行，原因為檢查發現一級提升#2泵泵控閥內部雜物較多，影響泵控閥正常回關，導致#1泵運行時水反沖至#2泵，造成#2泵反轉。經分解泵控閥清理雜物后，一級提升#2泵未出現反轉現象。

2） 一級提升#1泵電機持續低速正轉，運行指示燈熄滅，泵未運行。檢查原因為提升泵出口泵控閥未可靠逆止嚴實，因尾水位高于沉淀池高程，泵進口水源經提升泵持續自流進入端副廠房二樓沉淀池導致提升持續正轉。分解檢查發現泵控閥閥芯發卡，清掃回裝后泵控閥關閉正常。

3） 端副八樓消防供水室內，投產以來共發生三起全廠生活水中斷事件。

第一起生活水中斷原因為端副三樓砂過濾器和精過濾器排污管電動閥關閉不嚴，造成三樓水箱內的水從排污管處排空，導致副廠房無法供應生活水。經關閉三樓相關過濾器排污管處的手動閥后，三樓水箱能正常蓄水。

第二起生活水中斷原因為綜合班打掃衛生用水的取水塑料龍頭脫落，導致端副生活水箱的從水龍頭脫落處排空，進而導致生活水中斷，關閉該供水管路閥門，更換龍頭后生活水恢復正常。

第三起生活水中斷原因為生活水箱進水電動閥執行機構故障，導致進水電動閥無法打開，然而加壓泵啟動條件為電動閥全開結點到達，由于進水電動閥無法全開，結點無法到達，因此加壓泵不能啟動，進而導致生活水不能實時補給。 后續更換進水電動閥執行機構后，生活水恢復正常。

4） 端副廠房夾墻大量跑水，滲漏至端副各房間室（端副六樓蓄電池室、端副三樓給水處理室），危及室內設備正常運行。原因為端副八樓生活水箱液位儀故障，顯示為負值，進而生活水控制系統默認為生活水箱水位低（實際生活水箱水位正常），達到起加壓泵的條件，進而持續開出啟加壓泵控制信號，不斷給生活水箱供水，當達到溢水管水位時水流排至夾墻，進而滲漏至端副各層房間內，威脅設備正常運行。

作者簡介：郭紅偉（1989-），男，河南省平頂山人，大學本科，雅礱江流域集控中心運行工程師。