防止溢洪門上升后墜落的新技術

魏靖涵

摘 要：國網新源水電有限公司富春江水力發電廠共設置17扇溢洪門，對于調峰調頻、防洪減災起到重要作用。為了防止溢洪門上升后墜落，確保安全、穩定、經濟發電及防洪防汛等相關社會效益，對溢洪門相關操作控制流程進行技術創新改造。本文介紹了富春江電廠溢洪門相關操作控制流程改造的原因，及改造后的流程結構、判據特征、功能效果。

關鍵詞：技術創新;溢洪門;安全制動器;變頻器

1? 富春江電廠溢洪門的工作現狀

富春江電廠地處杭州桐廬縣境內，于1968年12月25日建成發電，總裝機6臺，總裝機容量360MW，是一座低水頭河床式電站。電站以發電為主， 主要擔負電網調峰、調頻及事故備用任務，同時，電站兼有防洪減災、航運、灌溉、水產、城市供水、抗咸抵潮等綜合經濟效益。

富春江電廠大壩右側共設置17扇溢洪門，每孔高13米，寬14米，在正常高水位下，每扇溢洪門的最大泄洪能力為1100立方米/秒，17孔全開泄洪流量為18700立方米/秒。

富春江電廠溢洪道溢洪門啟閉機采用固定卷揚式啟閉機，安裝于溢洪門上方排架梁上。溢洪門啟閉機由卷筒裝置、鋼絲繩、平衡吊具、開式齒輪裝置、工作及安全制動器、減速器、電動機、高度檢測裝置、荷載檢測及限制裝置、機架及其他附件組成。

2? 技術創新思路

富春江電廠溢洪門上升、下降及停止相關操作控制流程由南京南瑞集團提供，控制流程中僅對溢洪門控制電源、變頻器控制電源進行監測判斷，無法對溢洪門上升后墜落進行預判，對于防洪防汛、安全生產存在很大隱患。2019年07月04日23時50分，富春江電廠13號溢洪門上升后墜落，設定下降前溢洪門開度H1;對應時間t1，下降后溢洪門開度H2;對應時間t2;則溢洪門下落速度V=（H1-H2）/（t2-t1）。

通過對2019年07月04日13號溢洪門上升、下降前后輸出數據進行研究，可以發現，變頻器輸出電壓在溢洪門上升過程中，最大值為77.37v;通過開度的變化情況，可以推算出溢洪門具體的下降速度，下降速度=V=（H1-H2）/（t2-t1）=（3.03-0）m/38s=0.08m/s。

2019年07月18日，富春江電廠3號溢洪門正常進行上升、下降相關操作。

通過對2019年07月18日3號溢洪門上升、下降前后輸出數據進行研究，可以發現，變頻器輸出電壓在溢洪門上升過程中，最大值為163.84v;通過開度的變化情況，可以推算出溢洪門具體的下降速度，下降速度=V=（H1-H2）/（t2-t1）=（3.03-0）m/120s=0.02m/s。

3? 解決方案

通過數據對比推算，在原溢洪門的上升（下降）流程中增加邏輯判斷語句“變頻器輸出電壓是否大于等于35v ”對輸出電壓進行判斷：當輸出電壓小于35V，復歸“松開安全制動器”及“溢洪門上升（下降）”操作，并輸出報警語句“報警：變頻器故障”，流程退出;當輸出電壓大于等于35V時，則繼續進行溢洪門上升操作。

增加邏輯判斷語句“溢洪門下降速度是否大于0.03m/s”對溢洪門下降速度進行監測;當溢洪門下降速度大于0.03m/s時，可知是由于溢洪門卷揚機電機故障所引起，因此，將溢洪門下降速度大于0.03m/s作為事故中斷量，在上升（下降）流程執行過程中，一經監測到速度大于0.03m/s，啟動停止操作流程，停止相應溢洪門全開全關流程，復歸相應上升（下降）操作以及松開安全制動器操作并清零相關設值。

4? 成果檢驗

在溢洪門的上升（下降）流程中增加邏輯判斷語句“變頻器輸出電壓是否大于等于35v ”對輸出電壓進行判斷：當輸出電壓小于35V，復歸“松開安全制動器”及“溢洪門上升（下降）”操作，并輸出報警語句“報警：變頻器故障”，流程退出。

增加邏輯判斷語句“溢洪門下落速度是否大于0.03m/s”對溢洪門下降速度進行監測，在上升（下降）流程執行過程中，一經監測到下落速度大于0.03m/s，啟動停止操作流程，停止相應溢洪門全開全關流程，復歸相應上升（下降）操作以及松開安全制動器操作并清零相關設值。

通過對監控系統溢洪門控制流程的修改完善，達到防止溢洪門上升后墜落的故障出現的效果。

5? 結語

通過對控制流程的技術創新改造，增設監測條件，不僅起到了防止溢洪門上升后墜落的作用，更使得運檢人員對設備運行狀況能夠清晰準確的判斷，無形中也減小了工作難度，同時降低了現場缺陷率，減少安全隱患，保障了安全、穩定、經濟發電及防洪防汛等相關社會效益。

參考文獻：

[1] 浙江富春江溢洪門流程圖.南京：南瑞集團，2018