锦屏二级水电站生活供水系统工作原理与常见问题剖析

郭红伟 李斌 周小建 杨武 白玉磊 李泉

摘要：本篇论文主要针对于锦屏二级水电站生活供水系统，介绍了供水系统的结构组成，详细阐述了生活供水系统工作原理，概述了现阶段生活供水系统运行现状，此外，还收集整理了自生活供水系统移交电厂以来，常见生活供水系统发生的故障事件，深度剖析了故障发生原因与处理措施。通过初步对生活供水系统的分析总結，丰富了运行人员的工作维护经验，同时加深了对生活供水系统的掌握，提高了个人的技术专业水平。

关键词：生活供水系统;工作原理;常见故障

锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县、冕宁县、盐源县三县交界处，总装机容量4800MW，单机容量600MW，额定水头288m，多年平均发电量242.3亿kW·h。电厂总安装有8台立轴式水轮发电机组，采用发变组联合单元接线方式，电气主接线采用4串二分之三方式，设有四条输出线路，分别输送至乐山市南天变电站和锦屏换流站，通过锦屏换流站将电量输送至华东一带。电厂利用雅砻江150km大河弯的天然落差，截弯取直，开通四条约17km的隧洞为机组引水，是雅砻江流域水头最高、装机规模最大的引水式电站。电站主要由主厂房区、主变洞区、端副厂房区以及进厂交通洞区等组成，生产区域较大，现场值班、工作人员众多，这就要求电站内配置干净卫生、稳定可靠的生活供水系统，以保证现场人员日常生活用水。

1生活供水系统

1.1生活供水系统介绍

锦屏二级水电站生活供水系统、副厂房污水处理系统及主变洞污水处理系统、主变含油污处理系统均是由江苏江华水处理设备有限公司生产制造、安装、调试完成，于2012年12月投入运行，2013年01月移交至电厂。

生活水给水设计处理工艺流程：全厂公用供水总管→一级提升泵→管道混合器→凝絮反应池→沉淀池→中间水池→二级提升泵→石英砂过滤→精密过滤→低位水箱→加压泵→高位水箱→各用户。

生活供水系统的水源取自端副消防及生活给水泵房内的主厂房消防供水总管，其中主厂房消防水管取自全厂公用供水总管，该总管的取水口设在#1、#2和#8机组机组尾水事故闸门后，经三台公用滤水器过滤后供给，为恒压水源。

生活供水系统主要用户：端副厂房各层卫生间用水、主变洞安装间卫生间用水、砂滤滤水器与精滤水器反冲洗用水、主变洞电缆廊道细水雾灭火系统及综合班打扫卫生用水等。端副厂房的生活污水经卫生间排水支管和立管汇集后排至副厂房底层的生活污水处理设备（处理水量3 m3/h），经污水处理设备处理达到国家一级排放标准后排至渗漏集水井，后经厂内渗漏泵排至厂外自流廊道。

1.2生活供水系统工作原理

生活供水系统工作原理主要由三级提升泵分别提升至高位水箱，通过高落差实现水流自流。一级提升泵布置于端副消防及生活给水泵房内，给中间水池供水;二级提升泵布置于端副二楼生活给水处理室，经过滤后给低位水箱供水;三级提升泵布置于端副三楼生活给水处理室，给高位水箱供水。

1.2.1一级提升泵

1） 一级提升#1、#2泵控制方式分为“自动-停-自动”，一主一备。

2） 当一级提升#1、#2泵控制方式位于手动位置时，可现地手动控制泵的启停，当给端副二楼中间水池供水。

3） 当一级提升#1、#2泵控制方式处于自动位置时，通过中间水池水位控制泵的启停，当中间水池处于低水位时自动启动，当中间水池水位升至高水位时自动停止。

4） 无论一级提升泵控制方式处于何种方式，当中间水池水位出油“高水位”时，一级提升泵均无法自动启动，正在运行的水泵应自动停止。

1.2.2二级提升泵

1） 二级提升#1、#2泵控制方式分为“自动-停-自动”，一主一备。

2） 当二级提升#1、#2泵控制方式位于手动位置时，可现地手动控制泵的启停，当给端副三楼低位水箱供水。

3） 当二级提升#1、#2泵控制方式处于自动位置时，通过低位水箱水位控制泵的启停，当低位水箱处于低水位时自动启动，当低位水箱水位升至高水位时自动停止。

4） 由于低位水箱供水管路设有砂过滤器（粗过滤）、精过滤器对生活水进行过滤处理，滤水器供出水管路设有电动阀，通过电动阀得失电控制阀门开启与关闭，继而实现滤水器投入与退出。正常情况下滤水器进出水电动阀应处于全关位置，二级提升泵启停控制与滤水器进出水电动阀具有联动控制逻辑，具体控制逻辑如下表所示：

当表内电动阀按照上表逻辑动作延时30s后，二级提升泵自动启动，对低位水箱进行补水。

现阶段滤水器反冲洗功能暂未实现，相应反冲洗管路电动阀前端机械阀门处于关闭状态。

5） 无论二级提升泵处于何种运行方式（运行或停运），当中间水池处于低水位或低位水箱处于高水位时，二级提升泵均停止运行，且无法再启动。

6） 当二级提升泵处于何种运行方式下，当M3（砂滤进水电动阀）处于关闭状态时，二级提升泵均停止运行，且无法再启动。

1.2.3加压泵（三级提升泵）

1） #1、#2加压泵控制方式分为“自动-停-自动”，一主一备。

2） 当#1、#2加压泵控制方式位于手动位置时，可现地手动控制泵的启停，当给端副八楼高位水箱供水。

3） 当#1、#2加压泵控制方式处于自动位置时，通过高位水箱水位控制泵的启停，当高位水箱处于低水位时自动启动，当高位水箱水位升至高水位时自动停止。

4） 无论加压泵处于何种运行方式（运行或停运），当低位水箱处于低水位时，加压泵均停止运行，且无法再启动。

5） 生活水经加压泵加压提升至端副八楼，端副八楼高位水箱和消防水箱水源均取自供水管路，在水箱供水管路均设有电磁阀，经与电气班确认消防水箱水位不参与加压泵的启停控制，继而加压泵只给高位水箱供水。

6） 加压泵启停与高位水箱进水电动阀由PLC进行联动控制。联动当生活供水系统PLC接收到端副八楼高位水箱低水位信号，开启高位水箱进水电动阀后，延时启动加压泵补水。

1.3生活供水系统运行现状

生活供水系统今年属于第一次定期维护，具备生活水自动三级提升补给，能满足全厂生活供水。现阶段以下设备暂未投入运行：加药装置、在线浊度检测仪、絮凝搅拌机、滤水器反冲洗功能（反冲洗管路相关机械阀门处于关闭状态），消毒装置。

1.4投产以来生活供水系统常见问题及原因分析

1） 生活供水系统一级提升#1泵运行时发现一级提升#2泵低反转运行，原因为检查发现一级提升#2泵泵控阀内部杂物较多，影响泵控阀正常回关，导致#1泵运行时水反冲至#2泵，造成#2泵反转。经分解泵控阀清理杂物后，一级提升#2泵未出现反转现象。

2） 一级提升#1泵电机持续低速正转，运行指示灯熄灭，泵未运行。检查原因为提升泵出口泵控阀未可靠逆止严实，因尾水位高于沉淀池高程，泵进口水源经提升泵持续自流进入端副厂房二楼沉淀池导致提升持续正转。分解检查发现泵控阀阀芯发卡，清扫回装后泵控阀关闭正常。

3） 端副八楼消防供水室内，投产以来共发生三起全厂生活水中断事件。

第一起生活水中断原因为端副三楼砂过滤器和精过滤器排污管电动阀关闭不严，造成三楼水箱内的水从排污管处排空，导致副厂房无法供应生活水。经关闭三楼相关过滤器排污管处的手动阀后，三楼水箱能正常蓄水。

第二起生活水中断原因为综合班打扫卫生用水的取水塑料龙头脱落，导致端副生活水箱的从水龙头脱落处排空，进而导致生活水中断，关闭该供水管路阀门，更换龙头后生活水恢复正常。

第三起生活水中断原因为生活水箱进水电动阀执行机构故障，导致进水电动阀无法打開，然而加压泵启动条件为电动阀全开结点到达，由于进水电动阀无法全开，结点无法到达，因此加压泵不能启动，进而导致生活水不能实时补给。 后续更换进水电动阀执行机构后，生活水恢复正常。

4） 端副厂房夹墙大量跑水，渗漏至端副各房间室（端副六楼蓄电池室、端副三楼给水处理室），危及室内设备正常运行。原因为端副八楼生活水箱液位仪故障，显示为负值，进而生活水控制系统默认为生活水箱水位低（实际生活水箱水位正常），达到起加压泵的条件，进而持续开出启加压泵控制信号，不断给生活水箱供水，当达到溢水管水位时水流排至夹墙，进而渗漏至端副各层房间内，威胁设备正常运行。

作者简介：郭红伟（1989-），男，河南省平顶山人，大学本科，雅砻江流域集控中心运行工程师。