潮州枢纽电厂渗漏排水系统存在问题的探讨

2022-11-16

潮州供水枢纽位于韩江流域下游东、西溪河段内, 枢纽分东、西溪两电站, 东溪电站装机容量为2×9MW;西溪电站装机容量为2×14MW, 均为地下式厂房, 两个厂房内设备布置方式相同。下面以西溪电站为例。渗漏排水系统是水电厂辅助设备中最基本的系统之一, 它能否正常运行关系到全厂的安危。

1 渗漏排水系统介绍

1.1 渗漏排水系统组成

渗漏排水系统位于厂房底部-▽13.7m (珠基) , 有2台150WWY200-30-37深井泵及其控制系统组成, 控制系统以PLC控制为核心, 常规自动控制为备用。控制系统由1个控制柜、2个启动柜和外部测量元件组成。控制柜由PLC、接口继电器和人机界面组成, 主要完成模拟量和开关量的采集、处理并送出控制信号;启动柜由水泵进线开关、软启动器和接触器组成, 给水泵电机提供动力及控制电机及起保护作用;外部测量原件由1个投入式液位变送器和1个浮球自动液位开关组成, 用于测量渗漏集水井液位模拟量信号和开关量信号。

1.2 渗漏排水的运行方式

每台排水泵可独立设置成手动/停止/自动三种控制方式。正常运行时, 设置成“自动”控制方式。PLC完成两台排水泵之间“主用”与“备用”自动循环切换, 通过比较两台水泵的运行次数 (通过监视两台泵的接触器的辅助测点闭合次数) , 运行次数少的作为“主用”。两台水泵互为备用, 当某台水泵故障 (电源消失、电机过载) 时, 备用泵自动投入。当一台水泵检修或故障时, 应将此台水泵控制开关设置到“停止”位置, 此时, PLC自动完成对另一台水泵的启、停控制。当设置成“手动”方式时, 可通过启停按钮越过PLC直接手动控制水泵的启、停。当设置成“停止”方式时, 该水泵处于不工作状态。

2 渗漏排水系统运行中出现的问题及分析

2.1 东溪水淹廊道事故

在东溪机组安装期间, 曾因尾水倒灌厂房引起水淹廊道事故。尾水位过高导致水倒灌进机组, 集水井水位迅速升高, 2台渗漏排水泵都未启动。当安装人员发现时水已上升至地面, 这时手动起泵, 发现出水口被堵塞, 水无法排除。此时安装人员只能架设潜水泵, 用软管排水至厂外。

2.2 西溪水泵启动频繁导致2号泵过热烧坏

在西溪机组投产后不久, 2台机组在并未满发的情况下, 渗漏水泵启动频繁, 由于启动时电机冲击电流较大, 造成渗漏泵电机及其控制系统过热, 导致2号泵电机过热烧毁。事故发生后, 经检修人员论证, 水泵功率和排水能力均正常, 如此的启动频繁是由于集水井水位上升过快, 最终检查发现是由于主轴密封漏水量大引起。

2.3 集水井水位过高而并未起泵

在运行过程中, 发生过水位过高时即无报警信号又无水泵启动的情况, 幸好运行人员巡视时, 及时发现, 手动起泵, 才避免损失。事后处理过程中发现, 液位变送器膜片被集水井底部淤泥损伤, 上位机显示的集水井数位为一固定值, 无有效水位信号到达PLC, 按理, 这时应按照常规自动控制回路起泵, 但检查发现浮球式液位自动开关被杂物卡住, 也无法正常工作。

3 改造建议

经过以上分析, 我厂渗漏排水系统还存在着一定问题: (1) 无有效的事故备用泵。 (2) 渗漏系统外部测量装置不可靠。由于集水井水质较差, 浮球式自动液位开关很容易发生故障;自动液位开关的不可靠性。建议以下几点。

(1) 加装一台潜水泵。如果加装深井泵且具备一定高程的话, 则要在土建上重新布置, 造价较高, 另我厂2台渗漏泵已能满足正常排水需求, 只需增加在事故时能有效排水即可。潜水泵完全能满足这个要求且不需土建, 只需把潜水泵的出水口接到检修排水泵出水管, 造价较低。

渗漏排水系统接线如图1, 由于我厂现在只运行一台厂变, 采用Ⅰ段带Ⅱ段或Ⅱ段带Ⅰ段, 4A常闭, 导致厂用电只有一路电源, 可靠性低, 因此新增潜水泵应考虑有独立电源, 如图, 可将潜水泵电源取至坝区400v母线。如果发生厂用电消失, 可由柴油机给潜水泵提供电源, 从而保证厂房排水系统有可靠备用。如图2增加红线。

此外, 潜水泵只设常规自动控制, 当集水井水位高报警时, 潜水泵自动启动。

(2) 加装一套投入式液位变送器作为备用, 将两套液位变送器的模拟量值送入PLC装置, 分为主用和备用, 若主用模拟通道报故障, 则选择备用通道模拟值作为控制。任一模拟通道发生故障为在监控发出报警信号, 若两者的模拟值相差超过0.8m也应发出报警信号。考虑到模拟量受通讯是否正常和有无干扰的影响, 仍然保留浮球式自动液位开关。

摘要：本文对潮州供水枢纽管理处发电厂渗漏排水系统出现的异常现象和故障进行了总结分析, 并提出了改造建议。

关键词：渗漏排水系统,故障分析,改造建议