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溪口抽水蓄能电站工程特点与关键技术研究水利部农村电气化研究所李志武八十年代末期，中国用电紧张的局面有所缓和，但电力供需矛盾并未根本缓解，不少电网电力供需矛盾由缺电量转为主要缺电力。
特别是在东南沿海地带，由于经济高速发展，电网峰谷差越来越大，而电网调峰能力有限，难以满足电网日益增大的调峰要求，严重影响了沿海地区持续、稳定发展。
在90年代初，中国已准备进行大型抽水蓄能电站建设，但由于一些地方电网所需调峰电量较小，技术经济比较后只需建设中小型抽水蓄能电站。
中国第一座中型纯抽水蓄能电站——溪口抽水蓄能电站，于1994年2月开工建设，1997年12月首台机组并网发电，1998年5月全部机组并网发电并投入商业运行。
电站充分发挥了调峰填谷的作用，在改善地方电网运行质量，提高电网运行安全、可靠性方面发挥了重要作用。
溪口抽水蓄能电站建成之后，中国又建成5座中小型抽水蓄能电站，还有的正在建设和规划中。
因此，溪口抽水蓄能电站对促进中国中小型抽水蓄能电站的开发起到了良好的示范作用。
1.工程规模及效益宁波溪口抽水蓄能电站位于浙江省奉化市溪口镇，距负荷中心宁波市仅39km，距奉化市25km，距奉化至宁波110kV输电线路奉化变电所13km。
溪口镇距上水库4km，距电站厂房及下水库2km。
电站总装机容量为80MW，由2台单机容量为40MW竖轴混流可逆式水泵水轮发电机组组成。
电站发电最大、最小（净）水头分别为268m和229m，设计水头为240m，发电最大引用流量19.69m3/s,水泵最大、最小扬程分别为276m和242m。
日发电量为40×104kW.h，日抽水用电量为54.8×104kW.h，日发电历时（折合满发）为5h，日抽水历时（折合满抽）为6.85h，年发电量为1.26×108kW.h，年抽水用电量1.72×108kW.h，总投资33500万元，每千瓦投资为4188元。
2.枢纽布置及主要建筑物工程枢纽主要建筑物有上水库、输水系统、厂房、升压开关站和下水库五部分组成，电站输水道总长与水头比值（L/H）为4.7。
抽水蓄能电站现场施工工序及安全管理措施探讨【摘要】抽水蓄能电站具有调峰、填谷、调频、调相、储能、事故备用和黑启动等多种功能，在我国“双碳”目标下，加快发展抽水蓄能电站，是建设现代智能电网新型电力系统的重要支撑，是构建清洁低碳、安全可靠、智慧灵活、经济高效新型电力系统的重要组成部分。
近日，国家能源局印发《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》，规划要求到2025年，抽水蓄能投产总规模较“十三五”翻一番，达到6200万千瓦以上；到2030年，抽水蓄能投产总规模较“十四五”再翻一番，达到1.2亿千瓦左右。
【关键词】坝面填筑区块的划分与填筑流水作业的分析；关于坝料运输→卸料→铺料的施工工序流水作业；洒水→碾压→质量验收检查；施工过程的安全管理工作。
一、工作概述作者自2019年7月开始从事抽水蓄能电站施工工程的技术管理和安全管理工作，根据多年的现场施工实践，对抽水蓄能电站施工的现场作业、安全生产进行了细致分析研究，并探索总结出具体可行的实施方案与各位同仁共享。
本文以自己参加建设的某抽水蓄能电站上水库工程为例对坝体填筑工程的施工作业流程和安全管理做如下探讨。
二、工程概况：国内某抽水蓄能电站为日调节纯抽水蓄能电站，安装4台375MW立轴单级混流可逆式水轮发电机组，总装机容量为1500MW，年平均发电量为25.125亿kW•h，年平均抽水电量32.63亿kW•h。
枢纽工程主要由上水库、输水系统、地下厂房、地面开关站及下水库等建筑物组成。
本上水库工程主要建筑物包括一座主坝、一座副坝、库盆清理及库盆防渗、上库进/出水口及闸门井等建筑。
其中上水库主坝坝址位于上水库库盆西北侧主冲沟口处，坝型为混凝土面板堆石坝。
副坝位于西库岸垭口，坝型也采用混凝土面板堆石坝。
主、副坝坝体填筑量为229.97万 m3。
三、坝面填筑区块的划分与填筑流水作业坝体填筑施工主要工序序为：测量放样→坝料运输→卸料→铺料→洒水→碾压→质量检查→不合格区域处理，而关键线路是铺料、洒水碾压和验收检查。
抽水蓄能电站的能量转换效率与损耗分析概述抽水蓄能电站作为一种可再生能源利用的方式，对于电力系统的储能和调峰具有重要意义。
在抽水蓄能电站的运作过程中，能量的转换效率与损耗是关键参数。
本文将对抽水蓄能电站的能量转换过程进行分析，探讨其转换效率以及可能存在的损耗。
1. 抽水蓄能电站的能量转换过程抽水蓄能电站通过两个主要过程实现能量的转换：抽水和蓄能发电。
首先，当电力需求较低时，电站利用超额电能将水抽到高位水库，储存潜在能量。
随后，当电力需求增加时，电站启动水轮机将水从高位水库释放，通过水轮机转动发电机产生电能。
2. 能量转换效率能量转换效率是评估抽水蓄能电站性能的重要指标。
它定义为输出能量与输入能量的比值，通常以百分比表示。
在抽水和蓄能发电的过程中，能量转换效率受多种因素影响，包括水头高度、水流速度、水轮机效率以及输电线路损耗等。
2.1 抽水过程的能量转换效率在抽水过程中，能量转换效率主要受到水泵效率和输电线路损耗的影响。
水泵的效率是指输入功率与输出功率之比，通常在70%至80%之间。
输电线路损耗是指输送电能时由于导线电阻而损失的能量，损耗与输送距离和线路负载有关。
2.2 蓄能发电过程的能量转换效率蓄能发电过程中，能量转换效率受到水轮机效率、水头损失和输电线路损耗的影响。
水轮机效率通常在80%至90%之间，取决于水轮机的类型和设计。
水头损失是指水从高位水库到水轮机的过程中由于摩擦和水流阻力而损失的能量。
输电线路损耗同样也会在蓄能发电过程中造成能量损失。
3. 能量转换过程中的损耗能量转换过程中存在着多种损耗，这些损耗会降低抽水蓄能电站的能量转换效率。
主要的损耗来源包括水泵损耗、水轮机机械损耗、传动系统损耗、水轮机衰减损失、输电线路损耗以及水量调节设备损耗等。
3.1 水泵损耗水泵在抽水过程中需要消耗一定的能量，这部分能量会以热量的形式耗散到周围环境中。
水泵的损耗与其结构、工作条件和效率有关。
3.2 水轮机机械损耗水轮机在旋转运动过程中会存在一定的机械摩擦损耗，例如轴承摩擦和齿轮传动损耗等。
浙江华东工程咨询有限公司
福建永泰抽水蓄能电站工程建设监理中心
会议纪要
华监（YTCX-JLC1-038）纪[2018]067号（总149号）
时间：2018年11月28日9：00～10：00
地点：水电十六局项目部会议室
议题：福建永泰抽水蓄能电站工程项目划分第二次会议
参加单位及人员：
福建永泰闽投抽水蓄能有限公司钟斌、黄声平李绍辉
华东院永泰抽蓄设代处杨嵘、胡建勋水电十四局永泰抽蓄项目部万福贵、马军峰水电十六局永泰抽蓄项目部王震、张华精
华东咨询公司永泰抽蓄监理中心吕国亮、郑纲旗
肖拓、林平、石继忠
主持人：吕国亮
会议对福建永泰抽水蓄能电站工程单位、分部工程划分原则进行了第二次讨论，纪要如下：
一、单位、分部及单元工程划分原则
1、单位工程：具有独立区域施工条件或独立运行功能的工程项目，按施工条件的独立性或运行功能的独立性进行划分。
2、分部工程：构成单位工程各个部分，根据工程项目是否具有相对的独立施工条件或作用划分。
3、单元工程：可通过若干作业工序完成的工程项目，按同期施工作业区、段、层、块等划分。
4、对同一类的单位工程、分部工程、单元工程，还应综合考虑其规模、数量、大小等的相对均衡性。
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附件2：《福建永泰抽水蓄能电站单位、分部工程项目划分》（第二稿）。
抽水蓄能电站项目项目建议书第_章、总论项目名称：抽水蓄能电站项目建设地点：项目总投资：50亿元建设性质：新建建设年限：3年第二章、项目建设的意义抽水蓄能电站是指利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。
又称蓄能式水电站。
它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备甩还可提高系统中火电站和核电站的利用效率。
随着我国新兴能源的大规模开发利用，抽水蓄能电站的配置由过去单一的侧重于用电负荷中心逐步向用电负荷中心、能源基地、送出端和落地端等多方面发展。
从目前技术来看，抽水蓄能电站是电力系统中最可靠、最经济、寿命周期长、容量大、技术最成熟的储能装置是新能源发展的重要组成部分.通过配套建设抽水蓄能电站，可降低连续发电机组（例如核电机组）运行维护费用、延长机组寿命有效减少风电场和光伏电场并网运行对电网的冲击，提高风电场和电网运行的协调性以及电网运行的安全稳定性.近年我国电力系统建设正处于快速发展阶段，用电高峰时的供电紧张、有功无功储备不足、输配电容量利用率不高和输电效率低等问题都有不同程度的存在。
同时越来越多的大型工业企业和涉及信息、安全领域的用户对负荷侧电能质量问题提出更高的要求。
这些特点为分散电力储能系统的发展提供了广泛的空间，而储能系统在电力系统中应用可以达到调峰、提高系统运行稳定性及提高电能质量等目的抽水蓄能作为目前电力系统最可靠、最经济、寿命周期最长、容量最大的储能装置，适应了能源发展的需求趋势。
作为保障电源端大型火电或核电机组能够长期稳定的在最优状态和风能、太阳能发电随时并网的措施，需要配套建设一定容量的抽水蓄能电站承担调峰调荷的任务。
第三章、项目任务及规模该项目位于平顶山上规划总装机容量100万千瓦.电站建成后将主要配合小营乡110KV变电站及周边新建的光伏发电站，共同解决小营乡电网调峰能力不足供电范围主要为滦平县抽水蓄能电站装机容量1000MW，年发电量20。
抽水蓄能电站输水发电系统工程施工一般规定1.1 说明1.1.1 工程概况1.1.1.1 工程枢纽布置黑麋峰抽水蓄能电站位于湖南省望城县桥驿镇境内，上水库位于黑麋峰森林公园内，下水库位于杨桥东侧湖溪冲冲沟内，电站距长沙市区公路里程30km,距望城县城公路里程20km。
工程建成后承担湖南省电网的调峰、填谷、调频、调相和事故备用等任务，既能有效解决省会长沙无支撑电源、电网运行安全稳定性不高的问题，也能有效地缓解湖南电网突出的汛期调峰矛盾，提高电网供电质量，经济和社会效益十分显著。
工程枢纽主要由上水库、输水发电系统和下水库三大建筑物组成，装4台单机容量为300MW的可逆式水轮水泵机组，总装机1200MW，为一等大(1)型工程。
工程计划2005年4月1日开工，2008年6月底第一台机组发电，2009年3月底工程竣工，第一台机组发电工期为3年3个月，工程建设总工期为4年。
电站下水库距京广铁路杨桥站仅2km，距长沙新港(霞凝港)公路里程23km。
新建成的长沙至湘阴高等级公路从电站附近经过，至上水库已有等外级的混凝土路面公路与之连接，至下水库的工程对外交通公路目前已建成通车，对外交通条件较好。
1.1.1.2 主体土建工程施工分标主体土建工程施工共分为2个标段，各标段主要工作范围如下：主体土建工程Ⅰ标：为输水发电系统标，包括上水库进(出)水口(土石方开挖及边坡支护除外)、上游输水主洞、上游输水支洞、地下厂房、母线洞、主变洞、下游输水洞、其它辅助洞室、下水库进出水口(高程69.50m以上土石方开挖及边坡支护除外)地面副厂房、开关站等工程的施工。
主体土建工程Ⅱ标：为上、下水库工程标，本标采用一个大标，分2个子包的承包方式，上水库工程和下水库工程各为1个子包。
1.1.1.3 本标工程概况本标为输水发电系统工程标。
包括上水库进(出)水口(土石方开挖及边坡支护除外)、上游输水主洞、上游输水支洞、地下厂房、母线洞、主变洞、下游输水洞、其它辅助洞室、下水库进出水口(高程69.50m以上土石方开挖及边坡支护除外)等工程的施工。
33第43卷 第S2期2020年12月Vol.43 No.S2Dec.2020水 电 站 机 电 技 术Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station浙江仙居抽水蓄能电站计算机监控系统是南京南瑞集团公司提供的开放式环境下全分布计算机监控系统，计算机监控系统上位机采用南京南瑞集团NC2000 V3.0计算机监控系统软件，现地控制单元采用施耐德生产的Quantum 系列PLC。
1 电站上位机设备组成及功能浙江仙居抽水蓄能电站上位机设备主要包括：2台主服务器、3台操作员工作站、1台工程师工作站、2台远动工作站、1台厂内通信工作站、1台语音告警工作站、2台主交换机、2套卫星同步时钟系统、2套UPS 电源等设备，各主服务器及工作站都与2台主交换机相连接，形成冗余的电站控制级网络。
计算机监控系统网络结构采用冗余光纤快速交换式以太双环网结构。
主计算机服务器布置在电站中控楼计算机室内，双机全冗余配置。
正常情况一台工作，一台热备用，工作计算机故障，则由备用计算机接替，自动完成双机无扰动切换。
主计算机服务器具有专用的实时和历史数据库。
2套远动工作站通过4路IEC870-5-104规约与华东网调主调和备调通信，华东网调通过远动工作站接收电站上送的遥测量和遥信量，并下发遥调量和遥控量到远动工作站，实现对电站的监视和控制，从而实现与华东网调的遥测、遥信、遥控、遥调“四遥”功能。
2套远动工作站通过4路IEC870-5-104规约与浙江省调主调和备调通信，浙江省调通过远动工作站接收电站上送的遥测量和遥信量，实现对电站的监视，从而实现与浙江省调的遥测、遥信功能。
中控室设置2台操作员工作站，地下厂房值班室设置1台操作员工作站。
每台工作站配置双显示器，键盘及鼠标的光标能在显示器间任意移动；每台工作站配有专用的声卡或语音装置，实现语音的合成和编辑，发出语音提示或报警。
惠州抽水蓄能电站尾水事故闸门液压控制回路剖析作者简介：李云丽（1983-），男，湖南永州人，高级工程师，本科，工作方向：工程管理。
摘要：惠州抽水蓄能电站尾水事故闸门由水电八局制作，其液压控制设备由法国ALSTOM设计、制造，该系统在惠蓄电站的应用非常成功，本文通过对其控制回路的详细介绍，希望能为类似工程建设、设计、施工提供参考。
关键词：水电站尾水事故闸门液压控制1电站概况惠州抽水蓄能电站位于广东省惠州市博罗县城郊，A、B厂共安装8台机组，总装机容量2400MW，是一座周调节的纯抽水蓄能电站。
电站主要由上水库、下水库、引水系统、地下厂房洞室群及500kV开关站等建筑物组成。
2尾水事故闸门简介由于抽水蓄能电站布置上的特殊性，大部分电站的机组安装高程都很低，惠州抽水蓄能电站也不例外，其地下厂房相对下水库埋深达110m，尾水位远远高于厂房，A、B厂在机组尾水管出口与尾水调压井之间各布置一个专门的尾水事故闸门室，其尺寸为（长×宽×高）84.5m×5.7m×12.75m，分别设置4套尾水事故闸门，主要功能就是及时闭门以阻断下水库及尾水隧洞的水流从而方便机组的检修或在事故时紧急下闸断流防止下库水流淹没厂房。
尾水事故闸门主要由门槽、门叶、液压接力器、液压控制系统、管路、电气设备等组成。
2.1 尾水事故闸门设计参数孔口宽度3200mm，孔口高度4000mm，闸门全开位置高度4350mm，设计水头110m，在设计水头下的单向漏水量≤2 L/s，接力器工作行程4350mm，启门速度0.8m/min，闭门速度1.0m/min，接力器单吊点。
2.2 尾水事故闸门操作要求1）关闭：检修水泵水轮机时能静水关闭；在事故情况下能动水关闭。
2）开启：开启旁通阀充水平压，待闸门前后水头差小于5m时开启闸门。
3）自动联锁装置：尾水事故闸门与进水阀进行联锁，当进水阀处于开启状态不能操作本闸门，本闸门处于关闭状态不能开启进水阀，互相闭锁。
ICS 27.140P 59备案号xxxTCEC 中国电力企业联合会标准ＰT/CEC XXXX—XXXX抽水蓄能电站施工组织设计规范Specification for construction planningof Pumped-Storage Power Station（送审稿）XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施中国电力企业联合会发布前言本标准根据中国电力企业联合会《2017年第四批中国电力企业联合会标准制订计划的通知》（中电联标准[2017]279号）的要求，由中国电力企业联合会抽水蓄能委员会组织，中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司、国网新源控股有限公司、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司共同编写。
本标准编制过程中结合了国内已建、在建工程规划设计及建设管理经验，邀请了建设运营单位、勘察设计单位相关专家进行评审、把关，最终形成标准审定稿。
本标准共分9章，主要技术内容包括：总则、术语、施工导流、料源选择与料场开采、主体工程施工、施工交通运输、施工工厂设施、施工总布置、施工总进度。
本标准由中国电力企业联合会抽水蓄能标准化技术委员会提出并归口。
本标准主要起草单位：中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司、国网新源控股有限公司、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司。
本标准主要起草人：。
本标准主要审查人：。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（地址：北京市白广路二条1号，100761）。
本标准为首次发布。
目次前言 (I)1 总则 (1)2术语 (2)3施工导流 (3)3.1 一般规定 (3)3.2 导流方式 (3)3.3 导流建筑物级别 (3)3.4 洪水设计标准 (4)3.5 施工期蓄水 (5)4 料源选择与料场开采 (6)4.1 一般规定 (6)4.2 料源选择 (6)4.3 料场开采规划 (8)5 主体工程施工 (9)5.1 一般规定 (9)5.2 上、下水库施工 (9)5.3 输水系统施工 (11)5.4 厂房系统施工 (12)5.5 机电设备及金属结构安装 (13)6 施工交通运输 (15)6.1 一般规定 (15)6.2 对外交通 (15)6.3 场内道路 (16)7 施工工厂设施 (18)7.1 一般规定 (18)7.2 砂石加工系统 (18)7.3 混凝土生产系统 (18)7.4 沥青混凝土生产系统 (19)7.5 压缩空气、供水、供电和通信系统 (20)7.6 钢管加工厂 (21)7.7 综合加工厂、机械修配厂 (21)8 施工总布置 (22)8.1 一般规定 (22)8.2 施工总布置及场地规划 (22)8.3 施工分区规划 (23)8.4 场地排水及防护 (25)8.5 土石方平衡及渣场规划 (26)8.6 施工用地 (27)9 施工总进度 (28)9.1 一般规定 (28)9.2 工程筹建、准备期工程施工进度 (29)9.3 导流工程施工进度 (29)9.4 土石方明挖工程 (29)9.5 地基处理工程 (30)9.6 混凝土工程 (30)9.7 土石方填筑工程 (31)9.8 地下工程 (31)9.9 机电设备及金属结构安装工程 (31)9.10 施工资源配置 (32)引用标准名录 (34)附录A 施工总进度 (36)条文说明 (39)ContentsForeword (1)1 General Provisions (1)2 Terms (2)3 Construction Diversion.......................................................................................... . (3)3.1 General requirements.......................................................................................... . (3)3.2 Diversion procedure..................................................................................... .. (3)3.3 Classification of diversion structures........................................................................ (3)3.4 Flood design standard (4)3.5 Early-stage water storage (5)4 Material Source Selection and Exploitation (6)4.1 General requirements.......................................................................................... . (6)4.2 Material source selection.................................................................................... .. (6)4.3 Exploitation plan of borrow area/quarry.................................................................. (8)5 Construction Planning for Main Works ........................................................................ .9 5.1 General requirements.......................................................................................... .. (9)5.2 Construction of upper and lower reservoir (9)5.3 Construction of water conveyance system (11)5.4 Construction of powerhouse system.................................................................. (12)5.5 Installation of electromechanical equipment and hydraulic steel structures……………………...... ..136 Construction Traffic and Transportation (15)6.1 General requirements.......................................................................................... .. (15)6.2 External traffic (15)6.3 Onsite access (16)7 Construction Plants and Facilities................................. .. (18)7.1 General requirements.......................................................................................... . (18)7.2 Aggregate production system.............................................................................. . (18)7.3 Concrete mixing system (18)7.4 Asphalt concrete production system (19)7.5 Compressed air, water supply, power supply and communication systems (20)7.6 Steel pipe processing plant (21)7.7 Comprehensive processing plants and mechanical workshops (21)8 General Layout of Construction....................................... (22)8.1 General requirements.......................................................................................... .. (22)8.2 General layout of construction and site planning (22)8.3 Construction zoning planning (23)8.4 Site drainage and protection........................................................................... (25)8.5 Excavation-fill balancing and stockpile/spoil area planning (26)8.6 Land for construction.................................................................................. . (27)9 General Schedule of Construction....................................... . (28)9.1 General requirements.......................................................................................... .. (28)9.2 Construction schedule of pre-preparatory and preparatory periods.................................... (29)9.3 Construction schedule of diversion works (29)9.4 Construction schedule of earth-rock excavation works (29)9.5 Construction schedule of foundation treatment works (30)9.6 Construction schedule of concrete works (30)9.7 Construction schedule of earthwork filling works (31)9.8 Construction schedule of underground works (31)9.9 Installation schedule of electromechanical equipment and hydraulic steel structures (31)9.10 Allocation of construction resources (32)List of quoted standards (34)Appendix A General Schedule of Construction (36)1 总则1.0.1 本规范规定了抽水蓄能电站施工组织设计应遵循的设计原则、方法和要求。
收稿日期：2015-04-30作者简介：杨建国（1959-），男，工程师，从事水电厂检修维护管理工作。
泰山抽水蓄能电站下水库闸门电气控制系统改造杨建国，刘璐（山东泰山抽水蓄能电站有限责任公司，山东泰安271000）
摘要：介绍泰山抽水蓄能电站下库闸门电气控制系统改造前存在的问题以及改造的细节，并就其功能进行简单的介绍。关键词：抽水蓄能；闸门；变频器；编码器中图分类号：TV734文献标识码：B文章编号：1672-5387（2015）07-0046-03DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.07.013
第38卷第7期水电站机电技术Vol.38No.72015年07月Mechanical&ElectricalTechniqueofHydropowerStationJul.2015
1电站基本概况泰安抽水蓄能电站位于山东省泰安市西郊的泰山西南麓，距泰安市5km，距济南市约70km，靠近山东省用电负荷中心，地理位置优越，地形、地质条件良好，技术经济指标优越。电站在山东电网中主要担负调峰、填谷作用，并兼有调频调相和紧急事故备用等功能，电站以二回220kV出线接入山东省电网，电气距离约为40km。泰安抽水蓄能电站为日调节纯抽水蓄能电站，工程规模为一等大（Ⅰ）型工程，由上水库、输水系统、地下厂房、下水库、地面开关站等建筑物组成，电站装有4台单机容量250MW的单级立轴混流可逆式水泵水轮机组和发电电动机组，总装机容量为1000MW，发电额定水头为225m。2改造背景电站每2台机组共用1条尾水隧道，共计2条。为检修尾水隧道，每条尾水隧道在下水库进水口装设有1台闸门及其电气控制系统。由于设计、施工以及元器件可靠性等各方面的因素，闸门电气控制系统稳定性和可控性较差，每年的闸门活动试验均不能顺利完成，活动试验时间至少需1d时间。暴露出的各类问题都严重影响4台机组可靠备用和地下厂房的安全。为此，电站对下水库2套闸门电气控制系统进行改造。3改造前设备状况（1）动力回路中起吊机构采用两台YZR三相异步电动机驱动，运行中电气传动系统通过CJ20系列接触器切换转子串电阻的方法启动和调速。电气保护回路和电气控制回路完全由按钮、继电器进行逻辑联锁和时间继电器进行延时控制，并通过接触器动作驱动运行。启闭机使用的是转子串电阻调速、调速方式依赖转子部分串不同阻值的金属电阻来消耗部分能量以达到调速效果，在低速区具有稳定性差、出力不足的缺点，在高速重载下降时要有第三方制动及拖拽才能保证闸门不下滑，这种制动方式要消耗大量能源做制动，只有少部分是用来提升重物。在电机保护方面由于采用了第三方的拖拽对电机的冲击较大，在频繁使用过程中会使电机的温度过高，影响电机的绝缘，加速了电机的老化过程。在机械平衡方面由于制动的冲击力使振动加剧，加速了机械疲劳过程。绕线转子异步电动机转子串电阻调速属于能耗型转差调速，能耗大，机械特性软，调速范围小，平滑性差。低速时机械特性软，造成停止位置不准，易造成安全事故。（2）高度和重量控制采用的是高度起重量综合显示仪检测控制方式，高度起重量综合显示仪是常州常新电子衡器厂80、90年代设计制造的，功能和可
46操作性已跟不上现代设备的操作及功能要求，造成在进行闸门启闭运行试验过程中出现操作困难，故障率高，设备调试复杂，设备运行参数显示及设置不直观，工作不稳定，已不符合电站安全运行系统的技术要求。4改造主要内容（1）将原下库闸门电气控制系统内数量及体积较大的接触器以及转子串电阻，更换为西门子MM440系列45kW变频器1台和10kW、13.6Ω制动电阻1台，动力和控制部分完全分开放置，不仅解决信号干扰问题，还改善了空间狭小、设备布局拥挤等问题。（2）增加西门子TP177B型显示屏做为人机界面，代替原有的高度重量综合显示仪和指示灯，使得盘柜面板更为简练，面板上的元器件数量大大减少。在功能上原闸门开度、荷重均由可靠性较差的高度重量综合显示仪计算，且开度和重量的标定过程复杂。现使用操作屏代替高度重量综合显示仪，大大简化零点和满量程的标定过程。另外，在操作屏上增加了闸门提升、下落过程中的运行在线状态显示以及报警事件记录，不仅保留原有的闸门开度、荷重、输入电流显示，还增加了闸门速度、前后差压、变频器频率以及各过程运行时间、设备报警监视，闸门各状态一目了然。（3）原继电器、端子、接触器等元器件可靠性差，配线零乱，标识不完整或不正确；图纸与现场存在较大差距，为消缺维护带来了较大困难。现更换可靠性较高的凤凰回拉式端子、继电器和施耐德接触器，高标准重新布局、接线、标识，重新绘制详细图纸。另外将下库闸门电气控制系统的2面普通盘柜更改为2面800×600×2200威图标准盘柜，提供具有较好的防潮、防尘性能的工作环境。（4）增加机械锁锭投、退功能。在原闸门电气控制系统自动方式下闸门在提至全开位置时自动停止，但由于机械锁锭投、退均需要在闸门全开基础上再提升约20cm，使得每次均需通过短接回路的方式来操作锁锭的投、退，非常不方便、不安全。改造后增加锁锭投、退操作旋钮，大大优化了操作流程。（5）增加闸门开启操作超时判断、关闭操作超时判断、高速下落超时判断、事故落门快速阶段超时判断和过速判断保护功能，确保闸门本体安全。（6）重新编写PLC程序，荷载和高度信号的采集、运算由PLC代替原来的荷载仪；对程序进行了优化，更加适合工作人员阅读习惯；每一条指令均有明细的注释，大大缩短阅读者的学习时间和加深阅读者的理解深度。在显示屏上增加了闸门的详细操作说明及各功能注释，即使是学员或没有图纸的工作人员亦能现场掌握基本功能和正确完成各种基本操作。
5功能介绍5.1手动开门操作将【手动、自动】选择开关SA1置于手动位置，【解/投锁常规充水】选择开关SA4置于常规位置，此时如将手动模式【启门、闭门】选择开关SA2置于启门位置，如果已经平压，工作制动器松闸启闭机启动，闸门开始上升，如将【启门、闭门】选择开关SA2置于中间0位置，启闭机停止，闸门停止上升，现地手动操作完毕后将选择开关SA1置于0位置。5.2手动关门操作将【手动、自动】选择开关SA1置于手动位置，【解/投锁常规充水】选择开关SA4置于常规位置，此时如将【启门、闭门】选择开关SA2置于闭门位置，工作制动器松闸启闭机启动，闸门开始下降，如将【启门、闭门】选择开关SA2置于中间0位置，启闭机停止，闸门停止下降，手动操作完毕后将选择开关SA2置于0位置。5.3自动开门操作将【手动、自动】选择开关SA1置于自动位置，【解/投锁常规充水】选择开关SA4置于常规位置，此时如将自动模式【启门、闭门】选择开关SA3置于启门位置，由PLC自动判断平压信号是否平压，如果平压，则启动变频器，工作制动器松闸，启闭机启动，闸门开始上升，待闸门到达设定位置之后，限位开关及旋转编码器输出双重保护停止信号，启闭机停止，闸门停止上升，制动器复位。5.4自动关门操作将【手动、自动】选择开关SA1置于自动位置，【解/投锁常规充水】选择开关SA4置于常规位置，此时如将自动模式【启门、闭门】选择开关SA3置于
杨建国，等：泰山抽水蓄能电站下水库闸门电气控制系统改造第7期47关门位置，则启动变频器，工作制动器松闸，启闭机启动，闸门开始下降，待闸门到达设定位置之后，限位开关及旋转编码器输出双重保护停止信号，启闭机停止，闸门停止下降，制动器复位。5.5平压控制操作在非自动的情况下，当要开启闸门时，如果压差不在允许的范围之内，显示屏面板上没有平压信号则必须进行充水平压操作，应把【解/投锁常规充水】选择开关SA4置于充水位置，启闭机启动，闸门开始上升，当到达充水设定20cm位置时，停止开门输出，启闭机停止，等待充水阀充水。在自动的情况下，当要开启闸门时，如果压差不在允许的范围之内，则启闭机在启动后将闸门提升至20cm（可以设定）或到达主令充水位置后，自动停止，等待充水阀充水，待充水完成闸门前后平压后，传感器将平压信号送至控制柜PLC，PLC在得到平压信号后自动启动启闭机，继续提升闸门。5.6解、投锁操作5.6.1解锁锭当闸门处在锁定位置33m时，将【解/投锁常规充水】转换开关置于解/投锁位，【自动手动】转换开关置于自动位置。操作自动模式启门开关，此时闸门启动上升至33.2m停止，锁定由于自重退出。5.6.2投入锁锭将【解/投锁常规充水】转换开关置于解/投锁位，【自动手动】转换开关置于自动位置，操作自动模式启门开关，闸门起升至33.2m自动停止，此时将机械锁定人工提起至投入位置，操作自动模式闭门开关，闸门下落，锁定投入。如闸门由于惯性下落位置低于33m全开信号消失，将【解/投锁常规充水】转换开关置于常规位置，操作自动模式启门开关，闸门自动提升至33m全开位置后停止，全开信号正常。5.7工作制动器控制当变频器收到启动命令后启动，工作制动器吸合还是断开靠变频器的BPQ-2输出点控制，根据闸门的实际运行情况设定为变频器频率升至5Hz时工作制动器松闸，以免闸门在制动器松开瞬间由于自重下滑。当出现闸门坠落等故障时，PLC吸合工作制动器制动，继电器K10强行断开制动器回路电源，制动器抱闸。5.8报警功能当荷重超过设定的重量的110%（操作屏设定）延时10s，给出过载报警，闸门停止。变频器故障时，给出变频器故障信号，闸门停止，触摸屏显示故障信息。当发生坠落时，给出坠落报警信号。坠落判断方法：当模拟速度超过设定的速度保护值3m/min（操作屏设定），发出坠落报警停止闸门运行。当发生以上任何一种故障时，变频器将不能启动，只有故障排除之后，给出复位信号后，才能启动。当开门超过规定的时间（1660s），则给出了开门超时报警，自动停机。当关门超过规定的时间（1660s），则给出了关门超时报警，自动停机。当平压充水时，超过规定的时间（10s）没有收到充水位置主令开关的信号，则给出充水位超时报警，自动停机。5.9闸门高度、荷重的标定当闸门全关时，取得一次编码器的数值Min，当闸门全开时，取得一次编码器的数据值Max，闸门高度设定为h，编码器的实时数值N，则闸门实际高度H=（N-Min）×h/(Max-Min)。开度标定时，先在触摸屏的【参数设定画面】的【开度设定】输入开度的设定值，当闸门全关时，在触摸屏的【参数设定画面】按一下【开度下限】，当闸门全开时，再按一下【开度上限】，即可完成标定。在未完成开度标定前，设定速度保护值稍大一些，防止超速保护。荷重标定时，当闸门关到位时，在触摸屏的【参数设定画面】按一下【荷重下限】按钮，当闸门全开到位时，按一下【荷重上限】按定荷重的上限数值，标定一次荷重值即可。未完成荷重标定前，先将荷重保护系数设定的稍大。
