电动阀门在电站存在的问题

1 电动阀门概况
某水库电站是2004年9月建成投产的坝后电站，装有两台轴流定浆式水轮发电机组。发电机型号为SF1250-10/1730，出力1000KW；水轮机型号为ZDJP502-LH-100，设计水头18.2m，设计流量6.62m3/s，额定出力1064KW，额定转速600r/min。装设两套阀门电动装置型号为ZC350-18/40 DA （可手动），额定转矩3500N.m，电机功率5.5KW。
2 电动阀门存在的问题
某水电站使用的蝴蝶阀是用于阀瓣做直线运动的ZB系列阀门电动装置。根据开停机程序，正常开机必须先打开主阀；正常停机一般要在关闭水轮机导水叶后也关闭主阀；当机组过速保护动作或事故停机过程中导水叶剪断销剪断时，则要紧急停机并关闭主阀。由此可知，主阀的操作与机组操作关系极为密切，主阀是水电站安全、可靠运行的一个重要环节。一旦主阀开关失灵，将直接或间接地影响水电站安全。故主阀的自动控制是机组自动控制的重要组成部分。
该水电站地处多雷区，雷雨季节发电时线路受雷击跳闸比较频繁，蝶阀需要开关的次数较多，因此对蝶阀动作的可靠性要求很高，任何时候都要保证其动作正常。现选用ZC350-18/40 DA电动蝶阀，当系统供电正常时可正常操作，当系统断电时，手动关闭因其力矩过大，几名大汉也难于操作，无法配合机组正常开关，给电站安全运行带来安全隐患。
2.1 35KV输电线路断电时电动蝶阀无法开启和关闭
电站电气主结线是单回路接线方式,因35KV输电线路是电站*的输电线路，当系统停电时，厂用电源消失，电动蝶阀无法动作，影响机组开停机：（1）当机组处于备用状态，需要开机发电自用时，因无法打开电动蝶阀，而无法开机，导致整个电厂瘫痪；（2）若机组处于正常停机过程或事故停机过程中导水叶剪断销剪断时，电动蝶阀无法关闭，致使水轮发电机组不能停机，导致轴瓦损坏，严重时会扩大事故范围。
2.2线路失电机组过压保护动作导致厂用电源消失电动蝶阀无法关闭 
在机组运行中，因发生线路故障或事故机组甩全负荷，接力器快速关至空载开度或全关位置，造成机组转速急剧升高至某个zui大值，同时，压力引水系统产生水锤，水压大幅度波动，会影响机组的强度和寿命，危及水电站的安全。可通过调保计算，根据水电站过水系统和水轮发电机组的特性，合理选择导叶接力器关闭规律，进行水压变化和机组转速变化计算，使压力变化与转速上升值都在允许范围内。保证在系统跳闸后，机组仍能带回厂用电稳定运行。但大隆洞水电站在实际运行中，当发电期间系统突然失电时（备用电源42TM失效），如果两台机组同时运行，因受水锤压力影响，调速器动作惯性大，不能迅速减小导水叶的开度，两台机组转速急升，并时高时低持续上升不能稳定，zui终造成机端电压达到“过电压保护”动作值而自动解列——跳断路器601和602跳灭磁开关。
当两台机组同时运行时，机组因过电压跳闸，厂用电源消失（41TM失电），电动蝶阀因失去工作电源无法关闭，此时事故停机过程中若水轮机导水叶剪断销剪断，将导致水轮发电机组不能停机。虽然电动蝶阀装有手动机构，由于其管径达2米，额定转矩3500N.m，手动操作时间长且费劲，无法满足机组紧急事故时在2min内关闭蝶阀的工作要求。
3电动阀门处理措施
为保证本水电站安全运行，我们采取以下技术措施进行处理： 针对电站只有35KV输电线路单一电源，不能满足随时开启和关闭电动蝶阀的工作要求。采取从附近低压配电网（农用变压器）独立引入一回低压馈电线（800米）作为备用电源（见下图所示）。在两台发电机组因过电压跳闸停机时，厂用电源消失（41TM失电），断路器Q1跳闸，双电源CA1自动转换开关使断路器Q2接入，厂用电即转由近区低压配电网供电。确保了当35KV输电线路断电后，机组停机时，仍能由近区低压配电网提供厂用电供电动蝶工作。 
通过增设备用电源提高厂用电供电的可靠性，从而避免了事故停机过程中若水轮机导水叶剪断销剪断，导致水轮发电机组不能停机的事故，使到蝶阀操作基本满足机组运行要求。
4 电动阀门结语 
某水电站电动蝶阀在使用中存在的安全隐患，经采用由近区低压配电网提供备电源的技术处理措施，经过几年的实际运行，安全可靠，电站经济效益显著提高。