關(guān)于船閘電氣控制系統(tǒng)的改造問題分析

1、關(guān)于船閘電氣控制系統(tǒng)的改造問題分析摘要：在船閘中，其電氣控制系統(tǒng)就好比神經(jīng)系統(tǒng)一樣，牽一發(fā)而動全身，只要有一個系統(tǒng)故障發(fā)生就可能造成船閘的停航，由此可見，電氣控制系統(tǒng)在船閘中起著非常重要的作用。因此，在船閘中如何建立一個安全可靠、保護功能齊全的電氣控制系統(tǒng)顯得尤為重要，它是確保船閘在通航過程中的安全的關(guān)鍵。本文將針對某一個船閘的電氣控制系統(tǒng)存在的問題進行分析，提出了相應(yīng)的電氣控制系統(tǒng)的改造技術(shù)。在電氣系統(tǒng)改造中，有針對性的增加了一些必要的聯(lián)動控制系統(tǒng)以及保護措施。關(guān)鍵詞：船閘；電氣控制系統(tǒng)；問題；改造中圖分類號：U641 文獻標識碼：A文章編號： 船閘的電氣控制系統(tǒng)在船閘中的作用就好比神經(jīng)系統(tǒng)

2、，牽一發(fā)而動全身，若是其中某一個部分發(fā)生故障都可能造成船閘發(fā)生停航等事故，由此可見，船閘電氣控制系統(tǒng)在船閘中起著非常重要的作用，它是保證船閘在通航過程中安全的關(guān)鍵。然而，如何在船閘中建立一套安全可靠、保護功能齊全的電氣控制系統(tǒng)一直以來都是一個非常重要的話題。對于不同級別的船閘而言，其對電氣控制系統(tǒng)方面的技術(shù)要求也不相同。但是，總體而言電氣控制系統(tǒng)的主要原則就是在保證船閘安全通航的前提下，電氣控制系統(tǒng)越簡潔，其運行過程越可靠。我們將以某船閘為例，對其電氣系統(tǒng)中存在的問題進行分析，同時提出相應(yīng)的改造技術(shù)。 一、船閘概況及其故障形式 該船閘的電氣系統(tǒng)中有四個獨立的機房對其進行控制，輸水閘門的關(guān)閉和人

3、字門關(guān)閉之間沒有聯(lián)鎖的控制系統(tǒng)，因此，在人字閘門關(guān)閉后并不清楚輸水閘門是否關(guān)閉到位。另外，上下閘首人字閘門與輸水閘門之間也沒有聯(lián)鎖控制裝置。改造之前的具體狀況是在控制設(shè)備正常運行的情況下只要工作人員具有很強的責(zé)任性、工作仔細認真則能夠保證系統(tǒng)的安全運行，但若是工作人員疏忽大意、加快放行速度或犯規(guī)操作，或是判斷失誤以及設(shè)備老化等情況都會造成系統(tǒng)發(fā)生故障。對船閘的安全運行具有影響的主要故障形式為：上下閘首的輸水閘門同時或者是先后被啟動；當(dāng)上閘首或是下閘首的人字閘門還沒有完全關(guān)閉到位時，另一閘首的輸水閘門卻被啟動；當(dāng)閘室內(nèi)外的水位不平等時，開啟了人字閘門；閘門在運行的時候發(fā)生卡阻或是開關(guān)到終點位置，

4、然后限位開關(guān)的故障造成液壓啟閉機系統(tǒng)過壓過負荷運行的情況發(fā)生。針對我們所談到的這四種情況，將船閘中的電氣控制系統(tǒng)進行了一些改造，并有針對性的增加了一些必要的聯(lián)動控制系統(tǒng)以及保護措施。 二、上下閘首輸水閘門與人字閘門控制裝置的改造 以某船閘的上閘首的左機房為例，根據(jù)船閘通航運行的規(guī)律，在下閘首左右岸機房輸水閘門以及人字閘門全部都關(guān)閉之后，上閘首才能開啟輸水閘門向閘室充水，等到閘室內(nèi)外的水平位置一致后才能將人字閘門開啟。在我們對其進行技術(shù)改造，即將上下閘首輸水閘門與人字閘門之間安裝了聯(lián)鎖控制裝置，改造后的控制系統(tǒng)完全滿足了這些要求。改造之后的閘門若是需要開啟上閘首左岸的輸水閘門，那么，位于下閘首左

5、右岸的輸水閘門以及人字閘門就必須全部關(guān)閉。這樣，在其關(guān)閉位置的繼電器才能輸出三個上閘首輸水門開啟的信號，而其中缺少任何一個都無法將上閘首的輸水閘門開啟。三個信號的輸出過程主要為：當(dāng)閘室內(nèi)外的水位水平之后，自動水平開關(guān)將閉合，然后輸出開啟人字閘門的信號。在人字閘門完全開啟到位之后，聯(lián)動控制裝置就會控制上閘首左岸的輸水閘門關(guān)閉。在輸水閘門完全關(guān)閉到位之后，將會有三路控制信號輸出，第一路控制本機房中人字門的關(guān)閉，如輸水門關(guān)閉沒有到位，那么人字門也就無法關(guān)閉；第二路控制下閘首左岸輸水門的開啟；第三路控制下閘首右岸輸水門的開啟。其中一路信號為聯(lián)鎖控制發(fā)出的信號，主要是為了關(guān)閉上閘首左岸的人字閘門，在輸水

6、閘門沒有關(guān)閉到位的時候，人字閘門是無法關(guān)閉的。另外，改造后的船閘四個機房的控制系統(tǒng)完全一樣，從而實現(xiàn)了上下閘首的聯(lián)鎖控制的目的。聯(lián)鎖控制裝置的主要目的就是確保上下閘首中各閘門有序的進行開關(guān)，從而確保船閘在通航中的安全。 三、啟閉機過壓過負荷保護裝置的改造 船閘啟閉機發(fā)生過壓過負荷運行主要的情況有以下幾種。輸水閘門或者是人字閘門在運行的過程中被雜物卡阻；在閘門接近開關(guān)門終點位置的時候，限位開關(guān)發(fā)生故障；在閘室內(nèi)外的水位不平時將人字閘門開啟，從而導(dǎo)致液壓啟閉機系統(tǒng)發(fā)生過壓故障。針對這種啟閉機過壓過負載的現(xiàn)象，我們在改造過程中在輸水閘門油缸的開門腔、人字閘門油缸的開門腔以及關(guān)門腔位置各安裝了一只點接

7、點壓力表。這樣，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力高于運行的整定壓力時，啟閉機將會自動停機，從而起到了保護閘門以及啟閉機安全的作用。 啟閉機過壓過負荷保護裝置的保護控制主要是一下幾個方面起到保護作用。輸水閘門開啟壓力高于整定運行壓力；閘門開門壓力高于整定運行壓力；閘門壓力高于整定運行壓力；保護裝置中的電磁溢流閥能夠解除系統(tǒng)壓力，保護系統(tǒng)的安全。啟閉機在這幾種情況下過壓過負荷起到保護作用，前三種情況發(fā)生時，保護裝置為了保護船閘的電氣 系統(tǒng)會終止相應(yīng)閘門的啟動工作；而電磁溢流閥能夠為系統(tǒng)重新啟動做好準備。 四、動力電源控制的改造 動力電源的控制是非常重要的，它關(guān)系著船閘在通航過程中的安全，在機房通電而對其誤操作就很有

8、可能造成嚴重的事故發(fā)生。在通航中為了保證船閘的安全通航，當(dāng)船閘在無船過閘而處于停航狀態(tài)的時候，將四個機房的動力電源切斷是非常必要的一項操作，該項操作對于上下閘首的電氣聯(lián)鎖控制保護系統(tǒng)不全的船閘而言顯得尤為重要。對于一些船閘而言，其供電動力古與值班室分別位于閘首兩頭，那么，這樣的船閘可以增設(shè)動力電源的遠距離控制裝置，從而將動力電源的合閘開關(guān)引到值班室內(nèi)以便進行操作，這樣也能保證船閘在停航的狀態(tài)下四個機房全部斷電。動力電源控制方面的改造主要是為了方便操作人員的操作，從而確保在船閘處于停航狀態(tài)時四個機房中的電源都處于切斷狀態(tài)。 五、結(jié)束語 筆者主要對某一種船閘的電氣控制系統(tǒng)的改造進行了分析，由于不同

9、級別的船閘，其對控制保護系統(tǒng)的要求也不相同，因此，船閘的電氣控制保護系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)船閘的性能與要求進行設(shè)計。例如，中小型的船閘電氣控制保護系統(tǒng)在保證通航安全的情況下就不需要追求過高的技術(shù)，過高的技術(shù)不僅會造成經(jīng)濟上的浪費，還會對以后船閘的維修工作造成困難。另外，船閘的電氣控制系統(tǒng)絕不能停留在滿足輸水閘門、人字閘門開啟和關(guān)閉的水平上面，其上下閘首的聯(lián)鎖控制是必須達到的目標。聯(lián)鎖控制裝置主要是為了確保上閘首兩扇輸水閘門、以及兩扇人字閘門其中有任何一扇沒有關(guān)閉到位時，下閘首中的任何一扇閘門都無法開啟；反之，在下閘首中任何一道閘門沒有關(guān)閉到位時，上閘首任何一扇閘門也無法開啟。由此可見，聯(lián)鎖控制裝置是非常重要的，其主要是為了保證船閘在通航中的安全。 參考文獻： 【1】 王婧.船閘電氣控制系統(tǒng)的改造問題探討.才智,2011,(20):73. 【2】 吳在林.淺談船閘電氣控制系統(tǒng)的改造.中國航海學(xué)會船閘專業(yè)委員會2007年年會論文集.2007:149-151. 【3】 劉冬山.閘閥門運行流