神牛电站蝶阀控制系统改造

闫宁

富源电力集团股份有限公司，青海西宁 810000

摘要：水轮机进水阀（以下简称进水阀）的正常运行关系着整个水电站生命财产安全，在管道下游设备的检修时，或在必要动水关阀时，进水阀的安全启闭将决定着电站其它设备的正常运行。神牛水电站自投入运营以来，蝶阀的起到了应有的效果，但随着运行久远，自动化水平的提高以及实现无人值守功能的要求，进水阀的液控系统与电气控制部分已不能满足电站安全运行的需要，存在着重大安全隐患。

关键词：蝶阀控制系统；改造；

其主要表现在以下几个方面：

1. 油缸密封间隙过大，常出现自动关阀现象。

2. 因油缸密封差，油液泄漏，液控系统保压效果非常差，电机启动频繁，对于液控操作与油压建立极为不利。

3. 无锁定机构（现场阀门锁定机构无法投入），阀门在全开位时，因为没有可靠的锁紧，阀板在水流的冲击下，且油缸密封效果差，导致阀板抖动，时常出现自动关阀的情况，对阀门不利，对电站安全运行构成严重隐患。

4、液压站与电气控制与阀门及自动化已不协调，出现了压力不稳及保压效果差，在紧急关阀时，因效果差会出现不动作的现象，也构成安全隐患。

因进水阀液控系统与电气系统已严重滞后，导致进水阀存在重大安全隐患，升级更换新的完全满足神牛水电站，无人值守，少人值班的功能的新一代液控控系统与电气系统刻不容缓。

（图为原蝶阀液压站及控制箱）

实施措施。

（新更换的液压站及加工的锁定）

在神牛电站蝶阀控制系统改造工作的施工中，采用灵活的施工方法，严格规程规范，收到了很好的效果，进水阀控制系统制造完成后，对各部件主要尺寸、安装尺寸进行检查，所有油、水系统管路、进水阀操作管路，安装完毕后均作压力试验。试验压力至少为最大工作压力的1.5倍，保持30min，试验正常。进水阀及其操作控制系统安装完毕后均进行无水动作试验。进水阀操作顺序均正确，动作可靠，到位准确，信号反馈无误。在进水阀两侧充水到允许压差范围内操作进水阀开启和关闭，动作均平稳可靠，进水阀和伸缩节各联接密封面不均有渗漏水现象。现将神牛电站蝶阀控制系统改造工作后的效果简单分析如下：

利用主阀固定支墩，在支墩上采用20mm厚的钢板制作锁定油缸的固定底座，扩大锁定销孔，增加锁定行程开关。液压站通过电动油泵机组向气囊式蓄能器充油，气囊产生压缩从而存储液压能，在电控指令和控制阀组的作用下，蓄能罐的液压油或油泵打压的液压油经液压阀快速流向操作机构，而将液压能转变为机械能，从而驱动锁定接力器和主接力器以及液动旁通阀来开启进水蝴蝶阀，正常关阀时自动解除锁定， 阀门在永存的蓄能压力驱动下实现自动关闭。事故状态下动水关阀时，自动解除锁定、在液压和水力驱动下按调定的速度关闭阀门,阀门在关闭至15度时，液压系统发出命令，阀门进入缓闭状态，有效消除水锤。操作机构具有足够的操作容量，能在最小油压下，不大于90s的时间内平稳地完成全关。

操作供油系统有两台相同的带电机的油泵，一台工作、一台备用。控制方式为工作和备用泵可以手动和自动交替切换；或任一台故障时自动切换至另一台泵运行。每台油泵每分钟的供油量不小于进水阀接力器的总容量的1.5倍，油泵的额定压力为31.5MPa，绝对满足了进水阀压力油操作系统额定油压16MPa的要求。

在进水阀液压站上设有液压锁定电磁阀，定紧电磁阀采用单线圈，当线圈失电时，锁定阀工作，蓄能器油源进入单独控制的锁定缸，锁定缸运动并投入锁定销，确保阀门在全开位不产生误动作，锁定销的强度足够克服主阀关闭的力量！需要关闭时，锁定电磁阀得电时，锁定销撤销，就是锁定解除，锁定解除到位后碰触锁定行程开关，开关信号输入PLC，PLC发出关闭命令。由于液压，与电气互销，从而保证了进水阀要全开位时不抖动,不误动。

电气控制系统以PLC（可编程控制器）为核心，PLC选用西门子产品。可以在控制面板上对进水阀就地操作，如开启或关闭旁通阀，解除或拔出锁定装置，开启或关闭主阀，也可以由中控室对阀门进行联动控制。蝶阀电气控制系统具有多个电气量信号输入中控室信号，引至电站计算机监控系统。