黄壁庄水库备用电源的运行管理与体会

摘 要：黄壁庄水库溢洪道安装了4台柴油发电机作为备用电源，文中根据多年的运行管理经验，对该设备提出了提高设备安全性和可靠性的建议，旨在进一步研究探讨，为工程建设提供借鉴。

关键词：水库;溢洪道;备用电源;运行管理

1 概述

黄壁庄水库修建于1958年，位于河北省石家庄市西北30公里，是海河流域滹沱河中下游控制性大（I）型水利枢纽工程，总库容12.1亿立方米，库区面积61平方公里，水库任务以防洪为主兼顾农业灌溉城市供水。水库溢洪道共3座：正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道。溢洪道最大泄洪量32270m3/s，溢洪道设置26扇工作闸门控制下泄流量。溢洪道安装26台固定式启闭机用于启闭工作闸门，其中液压启闭机13台，固定卷扬式启闭机13台。为了确保启闭机在汛期抗洪期间的电力供应，溢洪道除了布置电网电源以外，在正常溢洪道安装了2台150kW发电机、在非常溢洪道和新增非常溢洪道安装了2台200kW发电机作为备用电源。

2 溢洪道备用电源的组成及工作原理

2.1 黄壁庄水库溢洪道备用电源的组成见图1 溢洪道的备用电源由2台柴油发电机组成。一般情况下溢洪道使用电网电源，当电网出现故障不能正常供电时，备用电源启动，向溢洪道的启闭机供电。2台柴油发电机的运行情况是：一台发电机工作向外供电，另一台备用，两台发电机不能同时供电。另外，电网电源与备用电源不能同时向溢洪道启闭机供电。

2.2 柴油发电机的组成及工作原理。柴油发电机主要设备包括：柴油发电机、蓄电池、开关柜。工作原理：蓄电池提供24V直流电，启动柴油发电机，柴油发电机正常运转后，发出的电经过开关柜、低压配电屏输送到溢洪道启闭机。

3 溢洪道备用电源的运行特点

①溢洪道的备用电源，长期闲置。每年6至9月是汛期，管理人员检修设备，试运行柴油发电机，用柴油发电机向启闭机供电，开启或者关闭闸门。其余8个月柴油发电机均处于闲置状态。每年25%的时间处于备用状态，75%的时间处于闲置状态。②实际抗洪中，柴油发电机处于备用状态。水库多年不泄洪，溢洪道闸门常年关闭。即使遇上洪水需要溢洪道泄洪时，一般用电网电源供电启闭闸门，不需要柴油发电机运转;只有电网出现故障不能供电时，柴油发电机才运转。③实际抗洪中，柴油发电机运转过程中，大部分时间处于空载运转状态，带负荷运转的时间很短。在水库泄洪期间，大部分时间是闸门保持在某一开度，洪水通过溢洪道下泄，只有需要调节下泄流量时，启闭机才运转，闸门在原来开度的基础上开启或关闭，一台启闭机的一次运行时间一般是几分钟。④备用电源是溢洪道电力供应的最后一道防线，宁可备而不用，但是一定要有备无患。电网可以出现故障，但是柴油发电机决不能出现故障。2011年3月11日日本东北部海域发生里氏9.0级地震，地震后福岛第一核电站发生核泄漏事故，事故原因就是因为给冷却供电的柴油发电机被破坏，为了降温、防止压力容器爆炸，消防车向电站注入大量海水的同时打开了压力阀，向大气排出了含有放射性物质的蒸汽，后来又把电站内含有放射性物质的污水排入大海。[1]日本核灾爆发，说明了备用电源的重要性。

4 溢洪道备用电源运行管理的体会

①管理人员容易产生麻痹大意思想和侥幸心理。溢洪道备用电源的运行特点是养兵千日用兵一时，闲置时间长，试运行时间短，实际投入使用的几率很小。或许在真正的抗洪中也用不着，只是每年试运行几次，证明设备是正常的。因此一些管理人员错误地认为，备用电源是预备役。②备用电源的基本要求是可靠性和安全性。设备可靠是设备不出故障，设备安全是设备出故障后有备用措施。设备应在千方百计提高可靠性的基础上，还应采取安全措施，一旦出现紧急情况可以自救。③黄壁庄水库的柴油发电机室与配电室距离远，不便于操作人员通讯联系，容易产生误操作。黄壁庄水库在备用电源启闭闸门的演习中，操作人员常常打手机电话联系。但是在实际抗洪中手机信号有可能中断，只能靠操作人员跑步传递信息。④蓄电池是保证柴油发电机正常启动的关键。蓄电池的充电：发电机发电期间，发电机自动向蓄电池充电;发电机不发电期间，需要用电网电源向蓄电池充电。在电网出现故障需要发电机发电时，如果蓄电池电压过低，那么柴油发电机将无法启动。[2]

5 溢洪道备用电源的改进建议

①柴油发电机室、变压器室、配电室布置在一起，并且布置在溢洪道距离启闭机室最近的位置。这样布置与在其他地方修建单独的柴油发电机室相比，在施工中节省了电缆，降低了工程造价;在运行中，便于通讯联系，降低误操作的事故隐患。②柴油发电机年检。每年汛前柴油发电机厂家与水库主管部门，参照交通部门对汽车年检的模式，对各水库的备用电源年检，确定设备是否满足度汛要求，检查合格签发年检合格标志，检查不合格限期整改。③柴油发电机强制报废。溢洪道的柴油发电机每年运行时间很短，一般不會因为机械磨损而报废，但是科学技术不断进步，新技术新设备不断推广应用。水利行业应根据设备所处位置重要性确定强制报废年限，逐步淘汰旧设备。④将两台一备一用的固定式启闭机改为一台固定式、一台移动式。目前黄壁庄水库溢洪道安装两台固定式发电机，运行方式是一台工作一台备用，只能一台发电机向外供电。建议：在溢洪道布置一台固定式发电机，将另一台发电机变成移动式发电机应急使用。当发电机到启闭机的中间环节出现故障时，可以将发电机直接接到启闭机的现地控制屏上，发电机直接向启闭机供电。在抗洪中，移动式发电机还可以作为电源向其他出现险情的地方应急供电。

6 结束语

水库溢洪道备用电源长期闲置，在防汛抗洪中也许用不到，但是备用电源是电力供应的最后一道防线，不可心存侥幸而麻痹大意。

参考文献：

[1]迎晖，红波，李琛.福岛核泄漏之谜[N].燕赵晚报，2011.4.10，总第8177期：第13版.

[2]华道生.柴油机维修方法与故障排除实例[M].北京：中国电力出版社，2006：150-154.

作者简介：刘更祥（1971-），男，河北灵寿人，大学本科，主要从事水利工程的建设、管理工作。