张河湾电站闸门启闭机电源密码控制器的应用

赵 钰，张 帆，董旭龙，朱传宗，张 甜

（河北张河湾蓄能发电有限责任公司，河北 石家庄 050300）

1 实施背景

张河湾抽水蓄能电站位于河北省石家庄市井陉县测鱼镇附近的甘陶河干流上，下库大坝主要建筑物由非溢流坝段、溢流坝段、泄水底孔、排沙孔及配套小电站组成。下库大坝下游涉及很多村庄，为了避免下库泄水时出现人身伤亡意外，张河湾电站下库泄水都需要拉警报通知下游相关人员紧急撤离。为了避免误操作及不法分子恶性操作，导致闸门非正常开启或关闭，影响其正常运行，为此，张河湾公司将下库中孔闸门启闭机回路电源由空气开关控制更换为密码控制器控制。此创新有效避免了误操作及不法分子恶性操作，让电站运行更加安全可靠。

本文针对张河湾电站大坝闸门启闭问题，进行了仔细的分析与研究，得出解决问题的方案，对其他抽蓄电站具有一定的参考意义。

2 针对的问题

目前，张河湾电站下水库各闸门的启闭都有各自对应的启闭系统，操作人只需要合上空气开关即可进行闸门的启闭操作，这样就可能出现误操作或不法分子恶性操作等情况，危害下游人民群众安全。

3 解决思路

张河湾公司在下库中孔闸门启闭机回路中增加了1套密码控制器（见图1）。只有输入正确的密码数据，密码控制器才会执行合上电源，只有该操作正确，才能合上空气开关，接通控制闸门启闭的电源。如有操作错误，密码控制器会出报警，可以及时让附近人知晓有人在进行操作，降低了不法分子破解密码的风险。

图1 密码控制器设计原理图

4 具体措施

（1）电源模块：为密码控制器提供动力电源和控制电源。

（2）密码编写及保护模块：设置密码控制器解锁密码，并对设置好的密码进行保护，保证密码的安全可靠性。（面板上共9位数字，取其中4位数为密码数字，其余5位数对4位密码数进行保护，当输入密码误按这5位数时，会有2位数报警、2位数复归已经输入的密码及1位数锁定控制面板等3种情况。）

（3）控制面板模块：控制密码控制器电源分合，还是密码输入及报警复归的面板。

（4）执行输出模块：对不同输入的密码，执行不同的操作。当密码输入正确时，会执行操作：合上下库中孔闸门启闭机回路控制主电源、回路动力电源及回路控制电源，解锁柜门。当密码输入错误时，会执行操作：报警，互锁。

（5）报警互锁模块：报警（操作错误时，会出报警，报警时长可以设定），互锁（操作错误后，密码控制器进入锁定状态，此时再输入正确的密码也无法执行正确的操作，需要先在控制面板上复归，再输入正确的密码才能执行正确的操作）。

（6）应急操作模块：当密码控制器电气控制部分故障时，可使用应急操作模块来解锁柜门，合上下库中孔闸门启闭机回路电源（此模块由一个应急继电器控制）。

改造前打开柜门，即可进行分合空气开关，该空气开关为中孔启闭机的动力电源开关。

图2 改造前开关柜

改造后，下库中孔闸门启闭机控制柜外部几乎无变化，主要是新加了密码控制部分，增设了控制面板，合上控制面板电源，此时门关闭指示灯亮，可以开始输密码操作，当密码输入正确时，门开启指示灯亮，柜门自动开启，此时，可以合上闸门启闭机空气开关，操作闸门启闭。断开控制面板电源或密码输入错误时，短接空气开关回路导通，此时空气开关均无法合上，如图3。

改造后新加的报警器，用于误操作时报警警示，如图4。

应急操作模块内部有一个应急恢复继电器，当密码控制器电气控制部分故障时，打开柜门，插上应急恢复继电器，会直接短接密码控制回路，使开关柜恢复到原有状态，此时，可以直接合空气开关，操作闸门开启。

图3 密码控制器控制面板

图4 报警器

图5 应急操作模块

5 使用效果

（1）在进行下库中孔闸门操作时，操作人需要知道密码，这就要求操作人在操作时，需要去思考，降低了操作人员误操作的概率，提高了安全性。

（2）增加了密码控制器后，恐怖分子即使破坏了下库中孔启闭机室大门，也无法直接操作闸门的启闭，需要输入密码。降低了恐怖分子的蓄意恶性操作成功的概率。

（3）独立信息管理，可以自由修改密码。

（4）操作简单，解锁柜门用时短。

（5）实际密码量大保密性高，试探开锁的概率几乎为0。

（6）让电站运行更加安全可靠。

6 结语

建坝蓄水本是一个利民之举，但是，如果因操作不当或者被不法分子恶性利用，也会造成无法估计的后果。为了解决这一问题，张河湾公司结合现场实际情况，设计出密码控制器。

密码控制器的使用，降低了误操作及不法分子恶性操作的概率，保证了闸门的正常开启或关闭，让下游人员生命财产得到保障，让电站运行更加安全可靠。同时，密码控制器适用于很多类似重要的电源控制系统，适用性强，具有很大的实用价值。