（云南大唐国际电力有限公司 云南昆明 650000）
摘要：那兰水电厂尾水检修闸门原设计只有一扇尾水闸门供三台机组轮换用，只能满足一台机组检修条件。后期在实际施工过程中出于两台机组同时检修考虑，增购了一扇尾水闸门。随着运行年限的增加，机组检修赶工期、事故抢修等情况时有发生，需要两台机组同时检修的情况越来越多，但是因尾水闸门启闭装置穿、脱钩需要人工操作，尾水闸门启闭装置只能满足关闭一扇尾水检修闸门的要求。那兰水电厂通过将尾水闸门启闭装置由人工穿、脱钩改造为自动穿、脱钩，极大方便检修，并取得了一定的经济效应。
1.前言
那兰水电厂位于云南省金平县境内藤条江下游河段，电厂共装设3台50MW混流式水轮发电机组，2005年12月第一台机组投产发电，做为大唐国际的第一座水电厂，具有标志性的意义，做到了即投产即盈利，对公司做出了重大贡献。
由于设计之初的一些特殊考虑，尾水检修闸门只设计一扇尾水闸门供三台机组轮换用，只能满足一台机机组检修条件。后期在实际施工过程中出于两台机组同时检修考虑，增购了一扇尾水闸门。随着运行年限的增加，机组检修赶工期、事故抢修等情况时有发生，需要两台机组同时检修的情况越来越多，但是因尾水闸门启闭装置穿、脱钩需要人工操作，尾水闸门启闭装置只能满足关闭一扇尾水检修闸门的要求。为了解决这一问题，以往的做法是请潜水员下水脱钩，但请潜水员价格昂贵（潜水操作一次2万元，两台机组同时检修时需潜水2次进行穿钩、脱钩操作），且浪费时间（电厂所在地区无专业潜水员），给机组检修带来极大的不便，因此对原尾水闸门启闭机进行改造成了迫在眉睫的事情。
2 方案比较论证
那兰水电厂原尾水闸门启闭机为移动式台车启闭机，启闭机吊钩型式为穿销式，如图1：吊钩和闸门连接需手动操作，闸门落下后吊钩完全淹没在水位线下无法脱掉销轴。传统的自动穿脱销大致有液压穿销和机械抓梁自动穿脱销两种方式，经过现场勘查对上述两种穿脱销方式的优缺点进行研究综合比较：
2.1采用液压穿、脱销装置
优点：改造完成后，穿销由液压穿销装置自动操作，操作过程中自动化程度较高，人工操作少，减少工作量。
缺点：改造工作量大，还需改造电气控制回路，需添加的设备较多，造价贵，相对于机械抓梁装置日常维护工作量大。
2.2机械抓梁穿、脱销装置
缺点：操作过程需要人工插穿定位轴，增加工作量。
优点：较液压穿、脱销装置具有日常维护保养工作量小、维护方便、工作可靠、造价便宜、无需改造电气控制回路等优点，
2.3 方案选择
综合2.1条和2.2条中液压穿、脱销装置和机械抓梁穿、脱销装置的优缺点，结合现场生产条件，经过实际勘察，最终排除加装液压穿、脱销装置方案，选择机械抓梁自动穿、脱销方式。
3 尾水启闭机穿、脱销装置改造
3.1 机械抓梁及闸门吊点方式选择
3.1.1 双吊点
优点：由于机械抓梁及闸门均采用双吊点，因此闸门起吊后，移动闸门时晃动较小，移动比较平稳。
缺点：由于那兰水电厂原尾水闸门及启闭机均采用单吊点方式，如采用双吊点方式，尾水闸门及启闭装置改动较大，投资较大，对安装及设计均有较高的技术要求。
3.1.2 单吊点
优点：改造较小，无需对原尾水启闭机进行改造，投资小，对安装及设计人员技术要求不高。
缺点：与双吊点方式比较，闸门起吊后，移动闸门时有小幅度晃动，移动平稳性不如双吊点方式。
3.1.3 方案比较选择
经过实际勘察，采用双吊点方式，原尾水启闭机需要更换，不具备在原设备上改造的基础，如更换尾水启闭机，耗资巨大。采用单吊点方式，原尾水启闭机不需要进行任何的改动，只需将机械抓梁安装上去即可，相较于双吊点方式，节约了更换启闭机的费用。安装简单，现场维护人员即可满足要求，无需另请安装队伍，此处又可节省一笔人工费。闸门启闭后移动平稳性方面虽然不如双吊点方式，但原尾水闸门启闭机及闸门吊点均采用单吊点，在多年的运用过程中，也能满足移动平稳性的要求。
综上所述，决定：那兰水电厂机械抓梁仍沿用原尾水启闭机单吊点方式。
3.2 尾水启闭机机械抓梁设计
3.2.1 机械抓梁结构设计
机械抓梁结构如图2、3所示：主要由抓梁体、挂体、卡体、定位销、定位套、导向轮、滑块等组成。
抓梁体为机械抓梁的核心载体，机械抓梁装置的部件除定位销和挂体安装在闸门上外其余均装设在抓梁体上，抓梁体为最终的承重载体；定位销通过焊接安装在闸门上，它与抓梁体上的定位套配合使用，实现抓梁体定位，确保抓梁体能准确进入挂体（如图2所示）；挂体通过承重销轴穿过原闸门吊点穿销孔装设在尾水台式启闭机上（如图7所示），它与抓梁体上的卡体配合工作实现闸门的自动穿钩、脱钩，挂体制作成阶梯状，卡体设计成一头大一头小，在自然状态下因为卡体大头比小头重始终处于向下的状态（如图4 b示意），当卡体只下落到第一个台阶时由于挂体第一台阶直径较大卡体无法翻转，且卡体大头始终具有向下的重力，再起吊时卡体就能卡在挂体上将闸门提起来（如图4 中a示意）；脱钩时：卡体下落到第二个台阶，由于挂体第二台阶直径较小，卡体处于自然状态大头向下，再起吊卡体上升至第一台阶时大头由于肩台的作用实现翻转，与挂体脱开（如图4 中b示意）从而达到脱钩的目的。
3.2.2 机械抓梁制作及安装
机械抓梁委托柳州起重机器有限公司制作，机械抓梁制作完成到货后，由现场维护单位人员进行安装，未产生单独的安装费用。
4结论
那兰水电厂机械抓梁安装结束后，调试期间对新增的机械抓梁进行提门穿销、闭门脱销试验，试验过程中抓梁脱销、穿销正常平稳，满足使用要求。改造结束至2017年的机组检修实际运用过程中，机械抓梁使用正常，满足水下穿钩、脱钩要求，那兰水电厂通过尾水闸门吊钩穿销改造后，极大方便了机组检修和抢修，尾水闸门吊钩穿销改造工作取得了预期效果；并给机组检修节约了一笔不菲的开销：
4.1机组检修赶工期需两台机组同时检修时，至少需进行一次穿销、脱销（即需请2次潜水员），按照请一次潜水员市场价2万元计，每次光此项费用即可节约4万元。
4.2按事故抢修时间计算：事故抢修需关闭两扇尾水检修闸门时请潜水员，即使潜水员接到电话立即赶往现场也需1天时间，如事故出在汛期，1天的损失电量为120万KW.h/台机，按每度2角计算，折合费用24万元/台机。
参考文献：
[1]柳州起重机器有限公司，NL25.0那兰电站厂房尾水检修闸门机械抓梁。
论文作者:郭夏明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/5
标签：闸门论文; 水闸论文; 机组论文; 机械论文; 水电厂论文; 装置论文; 启闭论文; 《电力设备》2018年第2期论文;