九里溝水電站技術供水系統的改進

方超

（安徽省淠史杭灌區管理總局淠東干渠管理處，安徽 六安237001）

1 情況介紹

九里溝水電站位于六安市北郊九里溝鄉淠東干渠上，距六安市約2km，隸屬于安徽省淠史杭灌區管理總局淠東干渠管理處。九里溝水電站是淠東干渠的渠首樞紐控制工程，控制面積1131 平方公里，設計自流灌溉六安、壽縣境內121.5 萬畝農田。電站裝機4 臺，三臺大機組單機容量1600 kW，一臺小機組400kW，總裝機容量5200kW，設計年發電量為1888 萬kW.h。

九里溝水電站的水系統由技術供水、生活供水及消防供水組成，其中技術供水系統是水電站的安全穩定運行的關鍵部分。九里溝水電站的技術供水主要作用是提供發電機上導油冷卻器冷卻水及水導瓦潤滑水。如果機組技術供水中斷將導致上導軸承、推力軸承及彈性水導瓦潤滑冷卻效果下降，引起瓦溫升高，直至造成瓦溫過高保護動作，機組事故停機，甚至會引起燒瓦，影響機組的安全。

我站的技術供水系統由公共技術供水系統和機組單元供水系統組成，公共部分主要包括取水口3 路分別為1 號蝸殼取水管路、2 號蝸殼取水管路、尾水取水管路、技術供水母管、濾水器（2 臺）、單級立式離心泵（2 臺）、管路、閥門、等附件。三臺機組各有一套獨立的單元技術供水系統，包括射流泵、電動閥門、管路、控制監測元件等。

我站的3 組技術供水取水口互為備用，當某臺機組技術供水系統蝸殼取水口堵塞，取水壓力或流量不能滿足發電需要時，可迅速切換至備用取水口。常規發電運行期間以從1 號或2號發電機組蝸殼取水為主，尾水取水作為備用；只有當兩組蝸殼取水口都被堵塞，同時尾水取水口已被完全淹沒后，才轉至尾水取水；取水管路取水后經濾水器過濾由水泵加壓至0.1Mp-0.3Mp 后通過供水母管路送到機組各單元供水管路經機組設備冷卻后排至尾水或集水井。在正常運行時，通過運行人員對濾水器、供水泵以及發電機組定期的倒換操作，能夠使主用與備用設備均處于良好的狀態。

現技術供水圖如圖1 所示。

九里溝水電站位于六安市北郊九里溝鄉淠東干渠上，取水自上游淠河總干渠。由于上游渠道貫穿主城區，5-10 月的汛期里，河里夾帶大量雜物、雜草。電站雖設有攔污柵，只能對較大的雜物進行攔截，雜草、細碎雜物等進入技術供水取水口就在所難免。經過多年的運行，九里溝水電站技術供水系統存在的問題，主要有以下問題：

（1）濾水器在汛期經常被雜草等雜物堵塞淤積，造成供水壓力不足，尤其是供水管路末端機組，無法保證機組正常穩定運行?，F有濾水器不具有反沖設施，除雜需要拆除濾芯，檢修工作量較大，維護時間長，影響機組發電。

（2）九里溝水電站的各機組水導瓦采用的是彈性塑料，水導瓦潤滑冷卻水通過熱導式示流信號器進行監測。當潤滑冷卻水投入運行后，通過示流信號器可探測到水流情況，并將探測到的結果傳輸到后臺監控系統中。當后臺監控系統收到示流信號器發出的無水信號時，機組自動控制系統發出冷卻水中斷報警，報警若持續2 分鐘則機組緊急停機。

經多年實際運行發現，雖然機組已發出水導冷卻水中斷報警，實際上大部分報警由于供水壓力波動造成示流信號器感應不穩定，運行值班人員實際巡視檢查發現水導冷卻水正常，沒有缺水。但有時的頻繁誤報造成運行值班人員疲于奔命，不停往返故障點檢查，甚至有時會造成緊急停機。

圖1 現技術供水圖

2 改造措施

根據實際運行情況,主要從兩方面對技術供水進行改造：

2.1 根據實際檢修，現有濾水器被拆開后發現是由于內部濾網被雜草等細碎物品堵塞造成的。經測量濾網網眼孔徑為2.5mm，清洗也很不方便。通過對我站水質情況和多年運行檢修情況判斷，首先將濾水器濾網孔徑由2.5mm 更換為5mm；其次增加濾水器反沖功能, 在發現水壓降低后，通過對濾水器進行反沖，而且由于濾網孔徑增大，基本上都能解決水壓偏低故障，不需要通過拆除濾水器檢修，大大減少了檢修工作量和時間。

圖2 改造后水導潤滑水中斷報警程序

圖3 改造后監控后臺水導潤滑水中斷報警組態

2.2 在水導潤滑水中斷報警系統中增加水導潤滑水中斷報警信號手動切除及恢復程序。當系統報冷卻水中斷后，運行人員先通過在后臺監控中操作程序，手動切除報警信號，再到故障點檢查冷卻水是否正常。若冷卻水正常，則是信號誤報，等信號正常后，再從后臺上恢復冷卻水報警信號。若確為冷卻水故障，通過判斷在兩分鐘內能恢復正常的，則不需停機通過操作排除故障后，再恢復冷卻水報警信號。若不能及時恢復，則需停機檢修。

改造后的水導冷卻水中斷報警PLC 程序圖及后臺監控組態圖見圖2、圖3。

3 改造后的效果

3.1 自2015 年改造后投入運行以來，機組安全穩定運行未發生任何因系統非正常運行導致的機組維修情況，改造目的全部實現。

3.2 有效解決了濾水器濾芯堵塞不易處理等問題，同時，與往年相比，維護消缺工作量大大減少，縮短了檢修時間。

3.3 通過對水導潤滑冷卻水報警程序的改造，解決了由于信號裝置帶來的誤報警，也減少了運行值班人員的巡視工作量，避免了由于冷卻水信號問題引起的非正常停機，同時也增加了發電量，提升了經濟效益。

4 結論

本文介紹了九里溝水電站機組冷卻水系統改造前后的情況，并通過對實際運行中出現的問題進行思考分析，改造濾芯和冷卻水報警程序，成功地解決了濾芯堵塞不易處理和報警誤報等長期困擾電站供水系統運行的問題。說明九里溝水電站冷卻水系統改造取得了明顯的效果，達到了改造預期的目的和效果，值得同行業參考和借鑒。