浅谈高扬程泵站出水液控蝶阀联动控制策略

赵惠莉

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃景泰730400）

1 高扬程泵站出水液控蝶阀工作原理及应用优势

高扬程泵站出水液控蝶阀与多功能出水阀在控制原理以及控制程序有很大不同，并且由于2 种控制方式的原理不同，因而在使用效果方面也存有明显差异。如液控蝶阀便于进行倒机操作，并且在水泵运行过程中不会出现过大的水锤，停机时水泵也不易出现倒转现象，管道振动幅度较小。但是该种控制阀的回路比较复杂，也很难实现联动控制，要想实现对液控蝶阀的联动控制，就必须运用到电气控制以及液压控制这2 种技术。而多功能阀虽然易实现联动控制，并且控制回路相对简单，对电气设备、液压等的依赖性较低。但是该种类型的控制阀适用范围相对狭窄，当水体含沙量较大时这种控制阀就不适用，并且在进行倒机操作时会非常烦琐，在用于扬程高、流量大的机组停机时会出现比较严重的管道振动以及水泵倒转问题[1]。因此，从总体上来讲，在高扬程泵站中液控蝶阀更加适用，液控蝶阀较为灵活，功能良好，也能有效抵御泥沙冲击，开机倒机操作都较为安全有效。

2 高扬程泵站出水液控蝶阀联动控制方案

2.1 开机前联动控制方案

为保证机组运行的安全稳定，在正式启动机组之前要先对阀门的位置进行检查分析，要确保阀门处在全关的位置，避免将机组开机与提阀2 项动作同时进行。这是因为运行人员在进行提阀时，主要是利用管道压力使水泵与电机进行转换，从而将泥沙冲刷出去。如果在提阀时开机，容易导致水泵以及正处于倒转状态的电机出现扭轴，使机器设备受到损坏，同时也有可能引起安全事故。鉴于此，在对机组进行启动操作之前应先做相应的防护工作，如对闭锁阀门的位置进行检查，若闭锁阀门未处于全关状态，因先对其调整，避免泵站设备在开机时受损[2]。

2.2 停机时联动控制方案

在关闭机组时，要严格按照标准顺序正确关闭。结合以往经验可知，在关闭机组时大多数运行人员会选择先关停主机组，此时由于阀门还处于张开的状态，因而在关闭主机组的同时会引起电机以及水泵等高速倒转，使安全风险增高，让设备出现扭轴的概率增高。鉴于此，在进行关机操作时应对设备的关闭顺序做适当调整，如先将液控蝶阀关闭，依靠阀门关到75°时依靠75°的行程开关使高压断路器断开。为实现联动停机，应对高压断路器的分闸进行调整，将其调整为2 部分。具体的调整方案：一是串联关阀命令继电器与蝶阀75°开关，然后将其在高压断路器跳闸回路上进行并接；二是将高压断路器分闸转换，将其并联接在液控蝶阀控制箱的停阀按钮之上。调整后在关机时水泵电机不易出现高速倒转的情况，同时在开机时75°行程误动作出现的概率也会大大降低，主设备将得到有效保护[3]。此外，在关闭机组时要做到规范关闭，不能出现错误操作，以防主设备受损。

2.3 机组故障时联动控制方案

在水泵站运行过程中，主设备容易出现故障，也常会出现跳闸情况。经调查研究发现，主设备故障多与供电质量以及设备的性能质量有关。在水泵站运行过程中若主设备出现故障，应先对故障发生原因进行分析，若判定故障是由上述原因引起，就可不必先将阀门关闭，而是应在第一时间将故障设备切除电网，这样才能将故障影响以及损失降到最小。另外，在水泵站运行过程中若出现主设备跳闸问题，需借助高压断路器将关阀回路与辅助常闭点关闭，使主设备跳闸后出水阀也能被及时关闭，以此避免事故影响进一步扩大[4]。

2.4 手车式高压断路器试验位置对出水液控制阀的控制

在将液控蝶阀应用于高扬程泵站出水作业时，有时会因检修需要或者调试与运维需要在高压柜的试验位置进行分合断路器。在进行这一操作时，应注意以下几点：一是分合断路器不应让出液控蝶阀动作，应先考虑增设1 个继电器在开机回路加装试验的位置，利用继电器进行检验判断，并确定下一步动作。若通过检验分析判断出断路器处在试验位置，在进行合闸操作时就无须开启阀门，在分闸时直接作用于跳闸。采用这样的控制方案，可有效避免水泵机组因强力冲击或其他因素而出现分解、飞散等问题，确保整个出水过程的安全与稳定[5]。

3 高扬程泵站出水液控蝶阀联动控制优化措施

3.1 增加液压油压力变送器

某些高扬程泵站只安装了1 个压力表，当液控蝶阀开关出现异常时，工作人员只能进入现场查看详细情况，这样的工作模式费时费力，容易导致事故影响扩大。鉴于此，可考虑在液控蝶阀液压模块的出口再增设1 个压力变送器，同时在DCS历史站中添入压力信号。调整后工作人员能通过集散控制系统远程查看控制阀的关合情况，并依据相关数据准确分析出故障原因，结合具体情况做出有效运维，使液控蝶阀正常发挥作用。

3.2 优化液控蝶阀联动控制逻辑

在液控蝶阀进行关闭动作时有时会出现中停的情况，从而引起一些不必要的损失或麻烦。为减少或避免中停情况的发生，可考虑在液控蝶阀中停信号脉冲前增设RS 触发器，利用该装置来有效控制蝶阀，避免蝶阀出现中停情况。另外，对相应的逻辑条件进行优化，使蝶阀重锤出现轻微内泄或外泄时，阀门落到5°时，利用5°行程开关再次开启液压站电机来实现保压。

改装液控蝶阀。增设相应直径尺寸的凸轮盘在液控蝶阀阀板的连接轴上，并将撞块安装在凸轮盘上，使阀门转动时凸轮盘在其带动下进行转动，以起到保护主设备以及减少故障的作用。

4 结语

液控蝶阀操作方便、灵活性高，可根据泵站工程扬程的高低来调节快慢时间，从而减少停机时阀门后产生的水锤，使阀门以及管道不会受到严重冲击。但受技术等条件限制，液控蝶阀不易实现联动控制。本文结合相关研究与实践经验提出了几种液控蝶阀联动控制方法，希望能对相关工作有所帮助。