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水电站启闭机电气设计

发表时间:2014/7/18 侯海燕 来源:万方数据
文章主要介绍了西藏吉前水电站门式启闭机的控制和保护。

    西藏吉前水电站设有底孔检修门、2孔冲砂及排冰闸、3孔泄洪闸、泄洪闸检修门等。坝顶3948.2m高程上布置2×500kN单向门机1套,用于泄洪闸检修闸门的启闭、冲砂孔及排冰闸的检修、进水口拦污栅的控制;3955.5m高程排架上布置2×450kN固定弧门卷扬式启闭机3套,用于启闭泄洪闸工作闸门;2×250kN固定卷扬式启闭机2套,用于启闭冲沙孔工作闸门;160kN固定卷扬式启闭机2台,用于启闭排冰闸工作闸门;2×250kN固定卷扬式启闭机2套,用于启闭进口快速闸门。

1 门式启闭机的控制和保护

    坝顶门机由起升机构、门架、运行机构、夹轨器、司机室、电缆卷筒、轨道等组成。门机上的主要电气设备包括:主起升电动机22kW,1台;运行电动机7.5kW,2台,以及卷线器电机。

    门机的供电电源为380/220V,控制方式为按钮开关加接触器常规控制。各电气设备的控制箱均安装在司机室内。门机的电源电缆经电缆卷筒引至司机室控制柜隔离开关QS,然后进入总断路器QF。AC380电源一路接断路器QF1向启闭电气设备供电,一路接断路器QF2向行走电气设备供电,一路接断路器QF3向电缆卷筒卷线器供电;AC220电源一路接控制线路断路器QF4,一路接照明箱断路器QF5为门机照明、插座等回路供电。所有断路器均为就地手动合闸,QF配有分励线圈可在司机室进行远方跳闸。

    门机的起升机构控制采用“上升”、“下降”、“停止”控制按钮来控制,设有机械上下限位和开度仪,使操作任何一扇闸门均能在其要求的位置自动停机,并能双重保护。开度仪设有小开度,使开启检修闸门时,通过预置开启上节门叶高度100mm,进行节间充水,闸门前后平压后,方可开启检修闸门。行走机构控制采用自复型转换开关“向左”、“向右”来控制,设有左右极限限位,运行到左右极限位置时自动停机。设有风速仪,当风速大于极限风速时,发出停止作业信号,并自动切断行走机构的电源。配有机械夹轨器和锚定装置,使夹轨器未夹紧以及锚定装置未启动的情况下行走机构不能工作。

    门机行走和启升控制操作器件和信号指示灯等布置在司机室操作台平面上,开度仪、风速仪及电压表、电流表布置在司机室操作台立面上,主要控制原件布置在控制柜里,照明及插座等布置在照明箱,司机室内还设置了警示电铃。

    在门机的起升、行走等控制回路中均设置了电动机热保护闭锁、限位保护回路,启闭机机械过载回路,行走机构锚定装置等。限位保护回路使各运行机构一旦达到运行极限位置即立即自动停机;当起升荷载达到110%额定荷载时,提升回路自动断电,保护门机不受重载破坏;启闭与行走互为闭锁,保证起升机构、行走不允许同时工作。

2 固定快速闸门卷扬式启闭机、固定弧门卷扬式启闭机的控制和保护

    固定快速闸门卷扬启闭机(2×250kN,2套)用于操作进口快速闸门,电动机容量为15kW;固定弧门卷扬启闭机(2×450kN,3套)用于启闭泄洪闸工作闸门,电动机容量为22kW。采用1门1机布置方式。卷扬启闭机的主要电气设备有:电动机1台,制动器1台及启闭机电气控制装置1套。另外还有开度测控装置、荷载测控装置、主令控制器等。电控柜提供与计算机监控系统的接口。

    卷扬启闭机应能在现场和集控室启闭闸门。在启闭机室设有一面控制柜。控制柜上布置有闸门开度显示仪、荷载控制显示仪、电流表、电压表、现地/集控转换开关、信号灯、按钮、断路器、电流互感器、接触器、热继电器、继电器等,闸门运行至上下限位置时自动停机。为了提高可靠性,通过闸门开度测控装置和主令控制器互为备用方式实现闸门运行位置的控制。现地/集控转换开关置于现地,通过柜上按钮进行操作;置于集控,通过集控室进行操作。现地控制柜为集控提供闸门工作状态信号,运行、停止、故障及控制电源信号,启闭机过负荷报警信号,闸门开关到位信号,切换开关位置信号,开度传感器模拟信号,荷重传感器模拟信号;接受集控室控制下送的启、停、关信号。其中,固定快速闸门卷扬启闭机开度仪设有小开度,开启快速闸门时,通过预置小开度,进行充水,闸门前后平压后,自动开启闸门。

    为防止启闭机超负荷运行,安装荷重传感器。运行中,当启闭荷载达到额定荷载的90%时,传感器发出声光警报;当启闭荷载超出额定荷载10%时,传感器发出声光警报,并自动切断电源,启闭机停止工作。闸门在运行过程中,若发生电气过负荷,相应保护动作停机,并发出声光信号。

3 固定卷扬式启闭机的控制和保护

    固定卷扬启闭机(2×250kN,2套)用于启闭冲沙孔工作闸门,电动机容量为15kW;160kN,2套用于启闭排冰闸工作闸门,电动机容量为7.5kW。采用1门1机布置方式。卷扬启闭机的主要电气设备有:电动机1台,制动器1台及启闭机电气控制装置1套。另外还有开度测控装置、荷载测控装置、主令控制器等。

    卷扬启闭机采用现场控制,在启闭机室设有一面控制柜。控制柜上布置有闸门开度显示仪、荷载控制显示仪、电流表、电压表、信号灯、按钮、断路器、电流互感器、接触器、热继电器、继电器等,闸门运行至上下限位置时自动停机。为了提高可靠性,通过闸门开度测控装置和主令控制器互为备用方式实现闸门运行位置的控制。

    固定卷扬式启闭机的保护同上。

    西藏吉前水电站进行了阶段验收,在验收过程中分别对坝顶门机、卷扬机的各项控制要求进行了现场操作。实践表明各种控制功能满足现场运行要求,各项保护措施能够保证设备安全运行。

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