金山水电站闸门自动化监控系统改造实践

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1、小水电2015年第5期(总第185期)农村水电“十三五”发展金山水电站闸门自动化监控系统改造实践徐立尉，丁立大，徐竞拮(水利部农村电气化研究所，浙江杭州310012)摘要：金山水电站于2014年进行了综合自动化系统改造，全面提升了电站自动化运行水平。坝区弧形闸门设备作为电站重要的一环，改造后达到了预期设定目标；坝区闸门控制系统功能配置齐全，人机界面友好，并新增了远程操控功能。相比改造前，提高了设备可靠性，降低了人员操作强度，提升了设备运行效率。图9幅。关键词：水电站；闸门；控制系统；改造；信息化1概述2液压启闭系统原理金山水电站是福建省第三大河——汀江干流

2、上坝区溢流孔弧形闸门各配置1套液压启闭系杭境内的一座梯级水电站。电站总库容0．55亿统，作为闸门系统的操作执行机构(见图1)。该m3，为径流式日调节水库，正常蓄水位为214m，液压启闭系统主要由油泵电动机组、弧形闸门液压汛限水位为211．5m。最大坝高39．5m，坝顶长度缸、液压电磁阀及油箱等组成。液压缸活塞的前189m，坝顶高程216．5m，堰顶高程198．3m，溢进、后退等动作的控制，由电磁阀w1、YV2、流坝全长71．5111，设4个溢流孔，每孔设有1扇w3、YV4、W5和YV6共同完成。闸门提升和关13m×15．8m弧形工作门；还有1扇冲沙孔门，孔

3、闭的控制，主要是通过液压启闭机电气控制装置根口尺寸为3．5111×6m。大坝最大泄洪能力为据现地或远方启／闭闸门命令自动启动油泵电动机7736m3／s，设计水头19．2m，设计发电流量组，开启相应的电磁阀使油缸伸出或缩回。启闭机250m3／s，装机容量2×2万kW，设计年发电量的油缸与闸门经吊头连接，从而通过活塞杆在油缸1．456亿kw·h，设计年利用小时3640h。枢纽主中的伸缩带动闸门关闭或开启。图1中，w1和要建筑物由溢流坝、泄流冲沙孔坝段、河床式厂房、开关站和输出工程等组成，是以发电为主、防YV6为闸门开启电磁阀，Yv2和W5为闸门关闭电洪等综合利

4、用功能的水利工程。磁阀，Yv3和YV4分别为闸门左>右、右>左纠2014年11月至2015年4月1Et，电站采用杭偏电磁阀。州亚太水电设备成套技术有限公司的SDJK-2000(1)开启闸门，空载启动主油泵电机，延时进行了监控系统改造升级。本文以其中溢洪弧门改3s，电磁阀wl、YV6通电，压力油分经单向顺造为例，详细阐述了闸门控制系统软硬件设计，功控阀P7、二通流量控制阀、单向阀进入左右液压能实现及系统特陛。相比原先人工现场观测操作、报缸有杆腔，液压缸无杆腔油液受压后经单向顺控阀告运行的传统方法，设备可靠性、执行效率及信息化P10、回油滤油器流回油箱。水平得

5、到了极大提升，改造工作获得了预期成效。(2)关闭闸门，空载启动主油泵电机，延时3s，电磁阀YV2、YV5通电，压力油分经单向顺控阀收稿日期：2015—06—01P10进入左右液压缸无杆腔，液压缸有杆腔油液受作者简介：徐立尉(1981一)，男，工程师，主要从事水电压后经二通流量控制阀、单向顺控阀P7流回油箱。站自动化设备研发和设计工作。E-mail：1wxu@hreshp．org·73·农村水电“十三五”发展SMALLHY1)R0POWER2015No．5．Tota／No．185一一＼＼＼＼／／／／一一mSP4，t、—a／／＼单l—SDP5瑚泄删阀卿rE丑节

6、流阀阀ltSL皿j；jfi电磁换向阔=t蔓I}雠电磁溢流阔争热审一艇魂．．_．一}ll油槽回油滤油器l图1闸门液压启系统原理示意(3)左右纠偏，在闸门启闭过程中，全程连续TSXP571634M模块，配有以太网接口，数字量输入检测2只液压缸的行程偏差，经几何换算成闸门左80点，数字量输出16点；另配以人机交互设备右开度偏差。当闸门左右偏差≥20In／n时，经延时——台湾威纶MT8000系列12寸触摸屏，绝对式编2s左右信号消抖动确认，导通电磁阀YV3(左>码器解码装置，由光电交换机及交流接触器等设备右)／YV4(右>左)，调整左／右液压缸有杆腔进、组成(见图

7、2)。出油量，使闸门同步。当闸门左右偏差值超过由图2可知，闸门现地控制系统功能上包括了35rfllYl时，油压系统自动停机并发出报警信号。闸门左右开度测量，油压启闭系统压力、滤油器检测，油泵电机监控，开关闸门电磁阀、左右纠偏电3闸门控制系统设计磁阀控制，现地触摸屏、远方集控中心信息交互等3．1系统配置内容，从而实现了对闸门的手自动控制、状态检测闸门现地控制单元，采用施耐德MediconTSX及故障报警等系统功能。Premium系列PIE，中央处理器(CPU)为·74·