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水库工程泄洪闸门的控制方法与运行管护措施

范喜友

木兰县香磨山水库管护中心

摘要: 在设计水库工程泄洪闸门的过程中,需要发挥出河道的生态安全防护功能,在完善的应急控制系统支撑基础上,结合泄洪闸门的实际情况,找出合理的控制方法,并在健全的运行管护措施指导下,保障管护措施应用的实效性,对水库工程泄洪闸门的应急控制方案进行完善,对管护措施实施合理化改造。为了保障水库工程泄洪闸门运行阶段的稳定性和可靠性,并实现对紧急情况的有效控制,避免由于人为判断失误或者操作不当等情况,对水库工程建设造成不良影响,减少河道断流等问题的发生,为生态环境以及生产安全提供保障。
关键词: 水库工程;泄洪闸门;控制方法;运行管护;有效措施
DOI:10.12721/ccn.2021.157092
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在水利工程的建设过程中,需要对泄洪闸门的控制工作予以高度的重视,并采取完善的控制方法,缓解水库建设阶段的防洪压力,通过对水资源的合理化配置,在健全的电力供应支撑基础上,积极的建立完整的管护措施,保障水库泄洪闸门运行的安全性与稳定性。

1.水库工程泄洪闸门系统设计的相关特点

1.1保障控制系统的可靠性

在水库工程的建设过程中,需要对水位自动检测系统进行合理化的设计,通过对水库的水位情况进行测量,并在明确相关测值特征库以及阈值的基础上,在电站监控系统上位机的运行过程中,使用通讯的方式对与水位情况相关的数据进行读取,并将其作为判断水库水位的信息依据,充分的发挥出了信息的辅助性特点,保障了测量判断结果的合理性。与此同时,还可以使用辅助判断的方法,将相关数据信息作为水库水位异常动作检测的主要依据。不仅如此,还可以使用网络通讯的方法,实现对泄洪闸门的有效控制,使用硬接线的方式,彰显出此类方法的辅助作用,保障水库工程泄洪闸门等设备的可靠性。除此之外,还可以使用采集线路功率或者三相电流,并通过对此方面判断依据的相互结合,在综合整理的基础上,将其作为依据判断环节主要方式,通过对电站所出现的功率异常或者跳闸等情况进行判断,在保障判断结果完整性的同时,为控制工序实施的可靠性提供保障。

1.2构建以自动化为主的控制系统

为了实现对水库工程泄洪闸门等设备的有效控制,可以使用PLC系统对输入的总量进行判断,并在组态逻辑判断的支撑基础上,保障故障问题以及异常运行情况识别结果的准确性。同时,还可以使用网络通讯的方式直接对相应的泄洪闸闸门进行控制,极大提高了该系统的自动化程度。同时,可设定库水位下降到预设阈值时泄洪闸门自动落门,避免水库水位过低造成水工建筑物异常运行情况。该自动控制系统快速响应,能有效防止人为判断失误或操作延迟,造成下游河道断流、水漫大坝等严重危及生态安全的事故发生。

1.3发挥坝区柴油发电机的自动应急功能

由系统自动检测大坝泄洪闸门动力电源母线运行情况,发现异常时,系统调用应急电源自动投入程序,自动启动坝区柴油发电机,并通过自动控制流程,断开前端供电电源开关,自动将柴油发电机投入使用,为坝区电源母线供电,保证坝区供电电源的可靠性。

2.控制水库工程泄洪闸门的主要方式

控制系统在正常工作状态下,选择PLC作为控制核心进行集中控制、现场单机控制或远程单机控制。当出现故障时,采用继电器作为控制核心进行通常控制。本项目中,泄洪闸控制系统采用控制室集中控制和手动现场单机控制两种方式实现控制。该控制系统主要由闸门、电动机、前后水位监测传感器、开度传感器、启闭机升降停状态监测等分系统和元件组成。除了实现闸门的远程控制、自动升降停等功能外,能够保持闸门的开度控制精度在依1cm、保持上游水位波动范围在依5cm范围内,同时还具有系统故障自诊断功能。

在控制系统运行过程中,为了实现全面、全方位的状态监测,必须对以下控制信号进行实时测量。对于采集到的故障信号,一般根据严重程度划分为直接影响系统安全故障、严重故障、一般故障三类,由相关工作人员根据具体情况分析判别后,依据预案采取相应的处置措施。当泄洪闸采用控制室集中控制方式时,将现地控制柜上的操作模式转换开关打到现地控制,即可通过设定开度仪,使闸门自动开启或者关闭到指定位置。在闸门运行过程中,现场操作员可通过开度仪和相应指示灯实时观测闸门运行状态。当采用手动现场单机控制方式时,将现地控制柜上的操作模式转换开关打到手动控制,即可通过集中控制柜上的按钮开启、关闭和停止闸门。当闸门运行到指定高度时,闸门自动运行停止;当闸门出现越限、超载等故障时,闸门自动停止运行。

3.组成并维护泄洪闸门控制运行系统的有效措施

水利枢纽泄洪闸门控制系统依据功能可以分为主控级设备及现地控制单元两部分,在系统实际使用过程中,要重视对这两部分组成元件的运行维护与保养。具体来说,需要做好以下几方面的工作:首先,尤其应该注意对故障现象的观察,及时收集异常现象,并积极上报。于做好日常检修与维护保养。其次,制定运行维护保养方案并严格落实。针对控制系统的特点,制定有针对性地维护保养方案,规定每一个组成设备的保养项目和保养周期,并指定保养工作责任人,督促保养工作落到实处。再次,对于一些不利于操作的部位,如闸门锥铰加油装置在润滑时不易拆装,应该采取一些创造性的方法,如将注油孔与活动油管连接延长,以此来实现维护保养的目的。最后,要定期对设备进行清洁、保养和润滑,对电气设备进行检查测试,对机械设备的磨损情况做好测量,注意检查各种仪器仪表的显示精度,对电气线路做好绝缘测试,对测试数据进行连续观察并做好分析,争取从中找出规律性的变化。

结语:在水库工程泄洪闸门控制系统的支撑基础上,通过对应急电源启动环节的自动控制,并在智能测报以及联动控制系统协调运行的基础上,保障了水库工程建设的安全性,为此项工程带来了良好的效益保障,提升了水库工程建设企业的管理水平,充分的发挥出了生态安全管理以及应急系统的实用价值。在水库工程的运行阶段,需要积极的打造生态保护以及安全防护体系,并在此类功能体系的支撑基础上,结合泄洪闸门的实际情况,制定完善的应急控制设计方案,保障水库工程运行阶段的系统性、稳定性与可靠性,提升系统的自动化程度,加大对闸门的控制力度。

参考文献:

[1]杜治国.水库泄洪闸尾水渠水毁修复工程的建设管理研究[J].水电水利,2020,(01):135-136.

[2]许克智.红岩河水库左岸泄洪洞金结弧形闸门安装要点分析[J].安徽建筑,2020,(05):65-66.