1概述

ZZ用于银盘水电站-LH-860水轮机由埋入部分、导水机构、主轴密封、转轮组装、轴承组装、密封组装、油器组装、接力器组装、真空破坏阀、油气水管道、环形起重机等组成。导水机构包括28个活动导叶、顶盖、底环、支撑盖、导叶套筒、传动机构控制环和操作机构。导水机构最大开口854mm，相应接力器行程1634.4mm。导叶采用焊接结构，导叶上、中、下轴采用20simn刚锻造，不锈钢采用热套包装方式。导叶上、下轴与本体焊接成一体，整体退火后加工。导叶轴颈采用可靠的止水方式，上L型，下O型密封，防止水流入导叶轴承。导水机构的导叶设有剪销装置。当剪销断裂时，可自动报警。导叶轴上部设有可调节的自润滑推力轴承，可防止导叶与耐磨板因水力和机械力的作用而过度挤压。每个导叶设有限位销，限制导叶失控时的全开位置，每个活动导叶设有切断销信号器。导叶上还设有摩擦限位装置，限制导叶在切割销切割后不产生摆动和不稳定运行。水轮机剪切销剪切是水电厂常见的故障之一，是水机导水机构的受力保护。切断销售信号器时，可能是导叶承受较大应力、切断销售信号装置误报、接头松动或断裂等原因。为了保护主要设备，防止事故扩大，一般应现场检查导叶手臂或进入蜗壳，检查导叶是否有异物卡住，这将花费大量人力，减少机组可用时间，直接造成经济损失。结合实际情况，切断销售信号器时，导叶异物卡住，多为切断销售信号装置存在问题。为保证切断销售信号装置的准确性和稳定性，应采取有效措施，减少故障发生，准确确定故障位置，尽量避免误报。

2存在的缺陷

剪切销作为导叶传动机构的安全装置，其机械强度小于导叶传动机构的其他部件。当导叶间有杂物卡住时，接力器的工作压力会增加很多。因此，在接力器工作扭矩的作用下，剪切销被剪断，卡住的导叶与整个传动机构分离，使其他导叶继续关闭，同时保证其他传动机构不受损坏。剪切销剪切后，相应的导叶失控，在水力作用下可能无法关闭零件，存在较大的安全隐患。因此，保证剪切销信号装置的安全稳定运行尤为重要。

目前，车站使用的JXZ-2型剪断销分路报警装置，当剪断销时，装置面板上相应的红色信号灯亮（多个剪断时，多个灯亮）。只要有剪断销，输出继电器的两对转换触点就可以输出信号，从而控制其他电路（输送到监控系统作为剪断销剪断报警信号）。该装置采用贴片技术，集成化，功耗低，可靠性高，维护方便。切断的切断销用红色信号灯显示，使维修人员能够立即找到故障点，便于维修。通过对JXZ-2型剪断销路报警装置运行稳定的统计分析，可以准确识别故障，基本不会出现设备误报警，但存在一个缺陷：瞬时故障和短期故障不能如实记录。当切断销信号装置、切断销信号接线接触不良等原因时，故障是瞬时的、短的，在监控系统中只能查询故障，不能记录具体的几个切断销信号故障，不方便维护人员准确识别故障原因，给机组安全稳定运行留下隐患。综上所述，银盘水电站切断销信号装置需要升级改造，以提高装置的运行稳定性和准确性。

3升级方案

3.1用PLC代替剪断销信号装置

结合现场实际情况，可以去除现有的切断销信号装置，使用PLC完成信号传输。PLC可以使用施耐德M340系列。将机组1-28号切断销信号器依次连接到PLC进入模块的对应点。PLC进入模块以数字量“1”或“0”的方式将切断销信号器的状态输入PLC主机。PLC主机通过相应的程序进行判断。判断后，PLC打开模块输出相应的信号(报警信号)。同时，PLC打开模块输出的信号为中间继电器，可作用于传统的机械保护电路。

3.2对切断销报警装置进行重新选型

结合现状分析，目前使用的JXZ-2型切断销分路报警装置其余功能正常使用，存在瞬时故障和短时故障无法如实记录的问题。为了解决这个问题，选择JDS切断销信号装置。水轮发电机组配置的28路切断销信号器分别连接到JDS信号装置，隔离后传输到单片机系统。单片机实时采集输入信号状态，并将状态信息发送到液晶显示器和RS485串口通讯口输出。当一路切断销信号器状态发生变化时，单片机系统直观显示变化通道，实现报警通道的准确定位。同时，报警继电器动作用于自动电路控制。即切断销信号器正常工作时，液晶屏显示工作路数；切断销信号器时，液晶屏显示多少路报警和总报警路数，同时报警灯亮，继电器接点吸入；需要查询具体报警时，可以进入菜单查询报警，具有切断电源记忆功能。

3.3方案选择

通过对以上两种方案的比较分析，具有以下优缺点：（1）成本：方案一预计花费2万元，包括PLC、中间继电器、电缆及程序编写费用等；方案二预计花费6000元，只需购买JDS剪断销信号装置即可。(2)施工:方案一比方案二施工难度大，方案一需要考虑盘柜内设备的布局，安装PLC、敷设控制电缆，修改监控上位机程序等，方案二只需更换装置，在接线方面，由于装置不同，存在细微差别。（3）效果：方案一整体效果良好。切断销信号器时，中控室值班人员可根据监控系统简报信息得到具体的切断销信号器装置切断报警，现场人员可根据PLC模块点和中间继电器动作区分故障点，即使有即时故障监控系统也能如实记录故障信息，便于维护人员快速检查故障原因；方案二，切断销信号器时，中控室值班人员可根据监控系统简报信息得到切断销信号器切断，但不能立即确定具体道路问题，需要派人员查阅工业电视视频监控或现场检查装置报警，当存在即时故障监控系统时，也能如实记录故障信息，掌握具体故障信息的及时性比方案晚1-5分钟（到达时间与机组不同）。

综上所述，JDS切断销售信号装置的选择更符合现场实际。预计每台机组成本将节省1.4万元，施工简单，节省劳动力成本，可从根本上解决现阶段存在的问题，方便后期设备的维护。

4结语

经过模拟试验和实际运行试验，JDS切断销信号装置运行稳定，能准确识别故障，无设备误报警，能如实记录瞬时故障和短期故障，大大提高切断销信号装置运行的准确性和稳定性，更好地保证导水机构的安全稳定运行。切断销对机组导水机构尤为重要。当切断销切断导致导叶脱离整个传动机构时，会影响水轮发电机组的安全稳定运行，甚至在特定情况下导致事故扩大。切断销信号装置的升级实施保证了切断销的可靠监控，方便值班人员和维护人员的工作，为机组运行提供安全保障。