淺談高揚程泵站出水液控蝶閥聯動控制策略

趙惠莉

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅景泰730400）

1 高揚程泵站出水液控蝶閥工作原理及應用優勢

高揚程泵站出水液控蝶閥與多功能出水閥在控制原理以及控制程序有很大不同，并且由于2 種控制方式的原理不同，因而在使用效果方面也存有明顯差異。如液控蝶閥便于進行倒機操作，并且在水泵運行過程中不會出現過大的水錘，停機時水泵也不易出現倒轉現象，管道振動幅度較小。但是該種控制閥的回路比較復雜，也很難實現聯動控制，要想實現對液控蝶閥的聯動控制，就必須運用到電氣控制以及液壓控制這2 種技術。而多功能閥雖然易實現聯動控制，并且控制回路相對簡單，對電氣設備、液壓等的依賴性較低。但是該種類型的控制閥適用范圍相對狹窄，當水體含沙量較大時這種控制閥就不適用，并且在進行倒機操作時會非常煩瑣，在用于揚程高、流量大的機組停機時會出現比較嚴重的管道振動以及水泵倒轉問題[1]。因此，從總體上來講，在高揚程泵站中液控蝶閥更加適用，液控蝶閥較為靈活，功能良好，也能有效抵御泥沙沖擊，開機倒機操作都較為安全有效。

2 高揚程泵站出水液控蝶閥聯動控制方案

2.1 開機前聯動控制方案

為保證機組運行的安全穩定，在正式啟動機組之前要先對閥門的位置進行檢查分析，要確保閥門處在全關的位置，避免將機組開機與提閥2 項動作同時進行。這是因為運行人員在進行提閥時，主要是利用管道壓力使水泵與電機進行轉換，從而將泥沙沖刷出去。如果在提閥時開機，容易導致水泵以及正處于倒轉狀態的電機出現扭軸，使機器設備受到損壞，同時也有可能引起安全事故。鑒于此，在對機組進行啟動操作之前應先做相應的防護工作，如對閉鎖閥門的位置進行檢查，若閉鎖閥門未處于全關狀態，因先對其調整，避免泵站設備在開機時受損[2]。

2.2 停機時聯動控制方案

在關閉機組時，要嚴格按照標準順序正確關閉。結合以往經驗可知，在關閉機組時大多數運行人員會選擇先關停主機組，此時由于閥門還處于張開的狀態，因而在關閉主機組的同時會引起電機以及水泵等高速倒轉，使安全風險增高，讓設備出現扭軸的概率增高。鑒于此，在進行關機操作時應對設備的關閉順序做適當調整，如先將液控蝶閥關閉，依靠閥門關到75°時依靠75°的行程開關使高壓斷路器斷開。為實現聯動停機，應對高壓斷路器的分閘進行調整，將其調整為2 部分。具體的調整方案：一是串聯關閥命令繼電器與蝶閥75°開關，然后將其在高壓斷路器跳閘回路上進行并接；二是將高壓斷路器分閘轉換，將其并聯接在液控蝶閥控制箱的停閥按鈕之上。調整后在關機時水泵電機不易出現高速倒轉的情況，同時在開機時75°行程誤動作出現的概率也會大大降低，主設備將得到有效保護[3]。此外，在關閉機組時要做到規范關閉，不能出現錯誤操作，以防主設備受損。

2.3 機組故障時聯動控制方案

在水泵站運行過程中，主設備容易出現故障，也常會出現跳閘情況。經調查研究發現，主設備故障多與供電質量以及設備的性能質量有關。在水泵站運行過程中若主設備出現故障，應先對故障發生原因進行分析，若判定故障是由上述原因引起，就可不必先將閥門關閉，而是應在第一時間將故障設備切除電網，這樣才能將故障影響以及損失降到最小。另外，在水泵站運行過程中若出現主設備跳閘問題，需借助高壓斷路器將關閥回路與輔助常閉點關閉，使主設備跳閘后出水閥也能被及時關閉，以此避免事故影響進一步擴大[4]。

2.4 手車式高壓斷路器試驗位置對出水液控制閥的控制

在將液控蝶閥應用于高揚程泵站出水作業時，有時會因檢修需要或者調試與運維需要在高壓柜的試驗位置進行分合斷路器。在進行這一操作時，應注意以下幾點：一是分合斷路器不應讓出液控蝶閥動作，應先考慮增設1 個繼電器在開機回路加裝試驗的位置，利用繼電器進行檢驗判斷，并確定下一步動作。若通過檢驗分析判斷出斷路器處在試驗位置，在進行合閘操作時就無須開啟閥門，在分閘時直接作用于跳閘。采用這樣的控制方案，可有效避免水泵機組因強力沖擊或其他因素而出現分解、飛散等問題，確保整個出水過程的安全與穩定[5]。

3 高揚程泵站出水液控蝶閥聯動控制優化措施

3.1 增加液壓油壓力變送器

某些高揚程泵站只安裝了1 個壓力表，當液控蝶閥開關出現異常時，工作人員只能進入現場查看詳細情況，這樣的工作模式費時費力，容易導致事故影響擴大。鑒于此，可考慮在液控蝶閥液壓模塊的出口再增設1 個壓力變送器，同時在DCS歷史站中添入壓力信號。調整后工作人員能通過集散控制系統遠程查看控制閥的關合情況，并依據相關數據準確分析出故障原因，結合具體情況做出有效運維，使液控蝶閥正常發揮作用。

3.2 優化液控蝶閥聯動控制邏輯

在液控蝶閥進行關閉動作時有時會出現中停的情況，從而引起一些不必要的損失或麻煩。為減少或避免中停情況的發生，可考慮在液控蝶閥中停信號脈沖前增設RS 觸發器，利用該裝置來有效控制蝶閥，避免蝶閥出現中停情況。另外，對相應的邏輯條件進行優化，使蝶閥重錘出現輕微內泄或外泄時，閥門落到5°時，利用5°行程開關再次開啟液壓站電機來實現保壓。

改裝液控蝶閥。增設相應直徑尺寸的凸輪盤在液控蝶閥閥板的連接軸上，并將撞塊安裝在凸輪盤上，使閥門轉動時凸輪盤在其帶動下進行轉動，以起到保護主設備以及減少故障的作用。

4 結語

液控蝶閥操作方便、靈活性高，可根據泵站工程揚程的高低來調節快慢時間，從而減少停機時閥門后產生的水錘，使閥門以及管道不會受到嚴重沖擊。但受技術等條件限制，液控蝶閥不易實現聯動控制。本文結合相關研究與實踐經驗提出了幾種液控蝶閥聯動控制方法，希望能對相關工作有所幫助。