電動閥門在電站存在的問題

1 電動閥門概況
某水庫電站是2004年9月建成投產的壩后電站，裝有兩臺軸流定漿式水輪發電機組。發電機型號為SF1250-10/1730，出力1000KW；水輪機型號為ZDJP502-LH-100，設計水頭18.2m，設計流量6.62m3/s，額定出力1064KW，額定轉速600r/min。裝設兩套閥門電動裝置型號為ZC350-18/40 DA （可手動），額定轉矩3500N.m，電機功率5.5KW。
2 電動閥門存在的問題
某水電站使用的蝴蝶閥是用于閥瓣做直線運動的ZB系列閥門電動裝置。根據開停機程序，正常開機必須先打開主閥；正常停機一般要在關閉水輪機導水葉后也關閉主閥；當機組過速保護動作或事故停機過程中導水葉剪斷銷剪斷時，則要緊急停機并關閉主閥。由此可知，主閥的操作與機組操作關系極為密切，主閥是水電站安全、可靠運行的一個重要環節。一旦主閥開關失靈，將直接或間接地影響水電站安全。故主閥的自動控制是機組自動控制的重要組成部分。
該水電站地處多雷區，雷雨季節發電時線路受雷擊跳閘比較頻繁，蝶閥需要開關的次數較多，因此對蝶閥動作的可靠性要求很高，任何時候都要保證其動作正?！，F選用ZC350-18/40 DA電動蝶閥，當系統供電正常時可正常操作，當系統斷電時，手動關閉因其力矩過大，幾名大漢也難于操作，無法配合機組正常開關，給電站安全運行帶來安全隱患。
2.1 35KV輸電線路斷電時電動蝶閥無法開啟和關閉
電站電氣主結線是單回路接線方式,因35KV輸電線路是電站*的輸電線路，當系統停電時，廠用電源消失，電動蝶閥無法動作，影響機組開停機：（1）當機組處于備用狀態，需要開機發電自用時，因無法打開電動蝶閥，而無法開機，導致整個電廠癱瘓；（2）若機組處于正常停機過程或事故停機過程中導水葉剪斷銷剪斷時，電動蝶閥無法關閉，致使水輪發電機組不能停機，導致軸瓦損壞，嚴重時會擴大事故范圍。
2.2線路失電機組過壓保護動作導致廠用電源消失電動蝶閥無法關閉 
在機組運行中，因發生線路故障或事故機組甩全負荷，接力器快速關至空載開度或全關位置，造成機組轉速急劇升高至某個zui大值，同時，壓力引水系統產生水錘，水壓大幅度波動，會影響機組的強度和壽命，危及水電站的安全。可通過調保計算，根據水電站過水系統和水輪發電機組的特性，合理選擇導葉接力器關閉規律，進行水壓變化和機組轉速變化計算，使壓力變化與轉速上升值都在允許范圍內。保證在系統跳閘后，機組仍能帶回廠用電穩定運行。但大隆洞水電站在實際運行中，當發電期間系統突然失電時（備用電源42TM失效），如果兩臺機組同時運行，因受水錘壓力影響，調速器動作慣性大，不能迅速減小導水葉的開度，兩臺機組轉速急升，并時高時低持續上升不能穩定，zui終造成機端電壓達到“過電壓保護”動作值而自動解列——跳斷路器601和602跳滅磁開關。
當兩臺機組同時運行時，機組因過電壓跳閘，廠用電源消失（41TM失電），電動蝶閥因失去工作電源無法關閉，此時事故停機過程中若水輪機導水葉剪斷銷剪斷，將導致水輪發電機組不能停機。雖然電動蝶閥裝有手動機構，由于其管徑達2米，額定轉矩3500N.m，手動操作時間長且費勁，無法滿足機組緊急事故時在2min內關閉蝶閥的工作要求。
3電動閥門處理措施
為保證本水電站安全運行，我們采取以下技術措施進行處理： 針對電站只有35KV輸電線路單一電源，不能滿足隨時開啟和關閉電動蝶閥的工作要求。采取從附近低壓配電網（農用變壓器）獨立引入一回低壓饋電線（800米）作為備用電源（見下圖所示）。在兩臺發電機組因過電壓跳閘停機時，廠用電源消失（41TM失電），斷路器Q1跳閘，雙電源CA1自動轉換開關使斷路器Q2接入，廠用電即轉由近區低壓配電網供電。確保了當35KV輸電線路斷電后，機組停機時，仍能由近區低壓配電網提供廠用電供電動蝶工作。 
通過增設備用電源提高廠用電供電的可靠性，從而避免了事故停機過程中若水輪機導水葉剪斷銷剪斷，導致水輪發電機組不能停機的事故，使到蝶閥操作基本滿足機組運行要求。
4 電動閥門結語 
某水電站電動蝶閥在使用中存在的安全隱患，經采用由近區低壓配電網提供備電源的技術處理措施，經過幾年的實際運行，安全可靠，電站經濟效益顯著提高。