（华能澜沧江水电股份有限公司景洪水电厂 云南景洪 666100）
摘要：水电厂水淹厂房保护是水电厂人身、设备重要的保护系统，传统的设计方法通常将不能接受的水位作为控制目标，存在着误动与拒动隐患。通过景洪电厂水淹厂房保护系统建设的实践，转变水位检测的传统方法为流量检测，开辟了一条水淹厂房保护设计的新思路。实践证明，检测流量的方法可行可靠，对水淹厂房保护设计有一定的借鉴意义。
关键词：水淹厂房；保护；设计
背景
水淹厂房是水电厂运行的重大风险。随着“无人值班”建设，可靠的水淹厂房保护系统成为极为关键的制约因素[1]。目前实现“无人值班”的水电厂均配置了较为完备的水淹厂房保护，大多采用水位报警的策略[2]。基于水位报警的水淹厂房保护，主要是考虑水位不会淹没重要的机电设备而设计[3]。但现实中，随着漏水点泄漏，可能进一步扩大漏水量，一方面造成漏水点不可修复的损毁，另一方面加速上升的水位进一步消耗应急处理的宝贵时间。
景洪电厂蜗壳、尾水进人门（以下简称此二处或各处）水灾报警装置设置在各台机组蜗壳、尾水进人门处，高程位置如下：
由于布置高程（蜗壳进人门：526m、尾水进人门524m）低于最低尾水位535.7m，当蜗壳、尾水进人门处发生漏水事故时尾水倒灌压力将大于0.1MPa。各处水灾报警现有设置情况如下，为方便观察略去部分墙体：
原则
根据前述背景数据，由于景洪电厂各台机组仅设置了进水口快速闸门，而未设置尾水快速闸门，蜗壳、尾水进人门水灾报警发出后不论采取机组停机或落下进水口事故门均不能解决尾水倒灌问题。只有通过落下尾水闸门待水压自然削落后此二处漏水方可自然停止。
通常情况下，此二处进人门均涂密封胶不存在缓慢渗漏现象，仅各压力表计因接口损坏漏水可能性较高。经现场查看，各处排水沟中均无积水。
据此提出以下水灾报警设置原则：
报警应当灵敏。尽可能早的发现漏水现象，不待漏点扩大，以赢得人工干预处理时间；
各处表计阀座喷射状漏水为不可接受的最低极限。若不落门停机无法处理。
改造内容
根据以上原则，提出此二处水灾报警改造内容如下：
灵敏的漏水检测手段
较为灵敏的漏水检测大致可分为累积水量报警和流量越限报警。累积水量报警的灵敏性与蓄水水量有关，或等于漏水量乘以漏水时间。流量越限报警则需要精确的测量漏水流量。
为保证一定的报警灵敏性，根据现场踏勘确认各处排水沟无积水的情况，提出在排水沟内加装挡坎的解决方案。排水沟内加装挡坎后，可以粗略的形成矩形量水堰，实现堰前蓄水，堰上水头与过流流量构成可测量关系。
排水沟的排水能力
此二处排水沟形式为矩形明渠（150×200），其过流流量可按谢才公式计算：
其中：A为过水断面面积、C为谢才系数、R为水力半径、i为坡底、χ为湿周、n为糙率、m为系数、b为渠宽、h为水头。
蜗壳进人门
根据前述编制原则与漏水检测手段，现有蜗壳进人门水灾报警周边设施不做大的改动，仅需适当调整排水沟尺寸（150×200）、封堵1号机组段挡水坎（黄色）排水小孔。
排水沟中增加挡坎构成粗略的矩形堰（堰高20），形式如下：
尾水进人门
由于目前尾水进人门处挡水坎设置位置靠近进人门，若发生喷射状漏水该挡坎可能不能形成有效蓄水导致水灾报警不能报出。同时现有水灾报警装置安装位置靠近搭设尾水检修平台横梁进入孔位置，在搭设尾水检修平台时需要临时拆除报警装置，不利于工作开展。
基于以上考虑及前述编制原则与漏水检测手段，修改尾水进人门处水灾报警周边设置如下：
式中：μn为管嘴流量系数取0.82、A为管嘴过流面积、h为作用水头。
蜗壳进人门
蜗壳进人门安装有机械压力表、压力传感器各一只，接口6分（20），实测压力约0.7MPa，按管嘴自由出流计算单只表座喷射流量为9.6L/s>8L/s（排水沟明渠不溢出最大过流量）。
因此设定水灾报警水位如下：
报警：挡水坎前出现积水，报警装置公共极及报警极齐平插入排水沟底；
落门停机：排水沟水流溢出，报警装置停机极齐平排水沟边沿。
尾水进人门
尾水进人门安装有验水阀一只，接口6分（20），理论计算压力约0.72MPa，按管嘴自由出流计算阀座喷射流量为9.64L/s>8L/s（排水沟明渠不溢出最大过流量）。
因此设定水灾报警水位如下：
报警：挡水坎前出现积水，报警装置公共极及报警极齐平插入排水沟底；
落门停机：排水沟水流溢出，报警装置停机极齐平排水沟边沿。
总结
综上，蜗壳、尾水进人门处水灾报警策略设置为一级报警、二级落门停机。定值设置为一级报警为有积水检测、二级落门停机为排水沟排水溢出。
同时，为防止单一报警装置误报，采用双套报警装置报警接点与逻辑后报出策略。
现景洪电厂水淹厂房保护系统已正式投运，未发生拒动与误动现象，系统运行良好。
参考文献：
[1]陶荣.水电厂水淹厂房事故防范措施的探讨[J].电力安全技术，2018，20（06）：5-8.
[2]林海波.水电厂防止水淹厂房事故的措施[J].电力安全技术，2013，15（01）：16-18.
[3]杨众杰. 浅析大型抽水蓄能电站水淹厂房防护措施[A]. 中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会.抽水蓄能电站工程建设文集2015[C].中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会：中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会，2015：4.
作者简介：
董勤（1983-），男，工程师，主要研究方向：水电厂二次设备运行维护。
吴威（1985-），男，工程师，主要研究方向：水电厂技术管理、水电厂二次设备运行维护。
论文作者:董勤,吴威
论文发表刊物:《河南电力》2018年12期
论文发表时间:2018/12/4
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