水电厂机组风闸制动系统改造

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1、水电厂机组风闸制动系统改造ModificationofAirBrakeSystemofGeneratorinHydropowerStation纪文玉JIWen-yu（大唐岩滩水力发电有限责任公司，广西南宁530811）（DatangYantanHydropowerGenerationCo.，Ltd.，Nanning530811，China）摘要：为了消除JZDC-D05型风闸制动系统在岩滩水电厂运行中存在的漏气、串气等安全隐患，采用改变气源阀运行方式和修改风闸控制流程等方法，增加了电磁气源阀及其控制程序。改造后，根除了水轮发电机组存在的安全隐患，为实现远程集控奠定了基础

2、。关键词：水轮发电机组；风闸；电磁气源阀Abstract：InordertoeliminatepotentialsecurityrisksofairleakageandmixofJZDC-D05typeairbrakesystemduringitsoperationinYantanHydropowerStation.Theelectromagneticairvalveanditscontrolprogramaremodified，includingchangingtheoperationmodeofairvalveandchangingthecontrolprocess

3、ofairbrake.Securityrisksofthehydropowergeneratorareeliminatedafterthemodification，whichprovidesabasisfortheremotecentralcontrol.Keywords:hydropowergenerator，airbrake，electromagneticairvalve中图分类号：TM312；TM921文献标志码：B文章编号：1671-8380（2012）04-0051-03国内外大中型水轮发电机组的制动大都采用经济、环保的电气制动。电气制动的应用基本解决了发电机

4、的内部污染、停机制动时间过长等问题，但电气制动也有它的不足之处，不能完全取代机械制动[1]，主要体现在：机组发生电气事故情况下的停机不能投入电气制动；机组检修后的顶转子电气制动不能实现；机组在停机备用时由于导叶漏水量大造成机组蠕动，此时也不能用电气制动来代替机械制动。由此可见，在大型机组的制动系统中机械制动仍是不可缺少的，但机械制动运行的可靠性不高，直接威胁到机组的安全运行。下面介绍岩滩电厂机组的机械制动的改造成果，给国内同行提供借鉴。电气制动为主、机械制动为辅的制动方式，即正常制动采用电气制动，当机组转速降低至5%nr时，转为机械制动。改造前机组的机械制动采用的是常规

5、的阀门管路结构，如图1所示。由于该系统存在漏气、串气及设备误动作的隐患，而且在正常的手动投风闸操作中，需要操作的阀门较多，因此容易造成值班员误操作。岩滩水电厂制动系统介绍岩滩水电厂一期安装了4台哈尔滨电机厂生产的单机容量为302.5MW的混流式水轮发电机组，年设计发电量为5.6TWh，是红水河梯级开发的骨干电站之一。1992年第一台机组投产发电，1996年4台机组全部建成投产。目前，机组的制动方式是以1图1改造前机组机械制动管路阀门结构图第一次改造后的制动系统构成机组制动系统控制回路主要由1个三位五通电2磁阀、1个两位五通电磁阀以及2个手动换向阀组收稿日期：2011-1

6、2-21；修回日期：2012-03-09广西电力GUANGXIELECTRICPOWER2012年8月Vol.35No.452成，3个阀组由1个安装底板集成在一起，通过西门子S7-200型PLC与监控系统上位机联络从而实现整个制动系统的自动投退，如图2所示。三位五通电磁阀作为主控阀，用来自动控制制动器的投入和切除，两位五通单稳的电磁阀作为安全阀，安装在制动器下腔给气管上，手动换向阀可以用来手动制动和解除。所有制动系统安装于同一个控制柜内，控制柜设有手动、自动控制回路，整个系统集成度高、拆卸维修方便、可靠性高、操作简单。图2改造后机组机械制动管路阀门结构图制动系统存在的问

7、题第一次改造后的制动系统经过一段时间的运行3图3风闸解除及自动反冲过程示意图满足投入风闸条件时，电磁阀通电开启，为制动系统开放气源，实现正常的机组制动。后出现了新的问题：1）如图3所示，由于风闸上气腔与下气腔共用1根排气管，在机组停机制动完成后解除风闸及对风闸进行反冲时均存在窜气现象，使得风闸不能下落到位，从而影响到机组下一次的自动开机。2）控制柜面的手动投风闸按钮在机组运行中因机组振动等原因可能会误动作，从而造成误投入风闸。3）由于机械控制系统为块式的整体组合结构，而制动气又是直接连接到机械控制系统上，一旦在机组运行中机械控制系统出问题