长洲水利枢纽船闸设备配置对船闸维修的贡献

1、长洲水利枢纽船闸设备配置对船闸维修的贡献概述长洲水利枢纽工程是西江干流广西境内最后一个梯级开发。坝轴线横跨两岛（长洲岛和泗化洲 岛）三江（内江、中江、外江），挡水建筑物总长3521.18m。船闸工程在枢纽外江右岸台地上开挖 建成，为1X1000t+1X2000t级双线单级船闸，双线船闸共用上下游引航道，两船闸之间布置两孔 冲砂闸。北线1 #船闸为2000吨级，船闸闸室有效尺度200米X 34米X4.5米（长X宽X门槛水深）。 南线2#船闸为1000吨级，船闸闸室有效尺度185米X23米X3.5米（长X宽X门褴水深）。航运繁忙的西江干线航道属国家级内河航道，双线船闸处在西江航道梧州段，下游距离梧

2、州市 约12km，至广州303km；上游距离南宁382km。枢纽正常蓄水后可渠化干线航道159公里，航运地 位十分重要，有广西内河航运的“咽喉”之称。因此，如何提高船闸检修维护效率对提高船闸的通 航保证率非常重要。现就长洲船闸设备配置对船闸维修的贡献述评如下。设备配置对船闸维修的贡献2.1双电源配电系统为公共系统不停航检修提供条件长洲水利枢纽船闸（以下简称“长洲船闸”）的供电电源由枢纽外江电厂的电源系统经两路10kv 电缆分别接入两台船闸变。船闸的400KV配电系统采取正常情况下两台船闸变各带一段母线运行， 船闸的集控系统电源、液压启闭系统电源、消防水系统电源、排水系统电源、船闸输水阀检修门固

3、 卷电源以及船闸冲沙闸电源等全部采取双线路双电源供电。这不但确保了船闸重要设备系统供电可 靠性，同时可保证对船闸供电系统分段检修时不影响船闸通航、排水、消防等系统的正常运行。2.2多种通航控制方式并存可实现通航集控系统不停航检修船闸监控系统采用全分布开放式的集中监控方案，分为集中控制系统、现地控制系统、电视监 视系统、广播控制系统、通航指挥信号系统等几个子系统。由集中控制系统完成对各个子系统的控 制，系统与系统之间的通讯联系采用交换式光纤以太网的方式。其中集中控制系统主要包括：二套主机兼操作员工作站，互为冗余，作为船闸的控制中枢；一 套工程师站及数据通讯工作站，用于监控系统软件、顺控逻辑、定值

4、参数等修改、开发及维护、仿 真培训运行人员以及与外系统的通信；一套广播及工业电视多媒体工作站，负责通航指挥与电视监 视画面的管理。控制中心设备由一套在线式主机冗余、热备用、可在线无扰切换的JPS不间断电源。现地控制单元采用工业级PLC为基础，包括有顺控、调节、过程输入/输出、数据处理、人机 接口和外部通信功能，PLC直接联入以太网。现地控制单元具有自检功能，对硬件和软件进行经常 监视。任一现地控制单元故障，不会影响其他现地控制单元及整个计算机监控系统正常工作。现地 控制系统5个现地控制单元：LCU14：闸门现地LCU，分别用于1#船闸上闸首、1#船闸下闸首、 2#船闸上闸首、2#船闸下闸首控制

5、，每套LCU控制同一个闸首的左右两个机房，其中左机房为主站， 右机房为从站，在左右两个机房各设1面配电屏和1面控制柜，左右两个机房采用远程IO连接。 LCU5:公用LCU，用于公用设备、配电设备的监控，布置在中控室。因此，既可通过船闸的任何一台操作员工作站实现对整个船闸的集中监控。也可以通过现地控 制系统和常规控制设备实现对船闸通航监控。为船闸监控系统不停航检修创造了有利条件。2.3输水阀设备可通过使用设置在输水阀前后的检修门实现不停航检修船闸输水阀为动水工作设备，水封装置、导轮、轨道等附件容易受损，检修维护的周期短。长 洲船闸的每扇输水阀上下游设置检修门和相应的检修门启闭设备，在检修门上设置

6、充水孔，在每扇 输水阀的上下游检修门之间有与输水廊道连通的管道连接专用的检修排水泵。当需要对输水阀设备 进检修时，可通过落相应输水阀的上下游检修门，用专用的检修排水泵排干上下游检修门之间廊道 积水对设备进行检查检修。检修期间，船闸可通过单边输水的通航控制流程保持船闸不停航。2.4专用的大功率大排量排水系统为闸室排水检修缩短了工期，提高了可靠性。长洲船闸检修排水包括检修船闸闸室及输水廊道时的排水和正常通航情况下检修输水廊道工 作闸门时的排水，检修排水方式采用固定式泵房排水，两船闸分别设置单独的检修排水泵房，在每 个船闸的上下闸首各设置了 2台额定排量600m3/s，扬程30米 的检修用潜水排污泵

7、。该泵同时作 为单个输水阀的检修排水泵。闸室排水设计下游最高水位为9.60米，设计排干1#船闸闸室需时 72小时，当下游最高通航水位23.8m时输水廊道的输水阀检修排水可在4小时内排空。2.5齐全的专用大型起吊设备是船闸检修的根本保证为方便船闸的检修，在双线船闸上闸首坝面、1#、2#船闸闸面分别安装有检修专用的单向门机、 A型门机、L型门机。坝面单向门机的额定起重载荷为2X1600kN，并在单向门机垂直轨道方向的侧面安装一台起重 载荷为50kN的电动葫芦。在单向门机的起吊轴线方向从右至左依次布置冲沙闸检修门门库、2#船 闸挡洪检修门门库、2#船闸挡洪检修门门门槽、冲沙闸检修门门槽、1#船闸挡洪

8、检修门门门槽、1# 船闸挡洪检修门门库等，并在有单向门机电动葫芦的运行范围内布置有两个通往船闸段大坝廊道的 吊物孔。为提高工作效率，对1#船闸检修闸门孔口尺寸为34mx23.8m，分7节制造的挡洪检修闸门 连成3个起吊单元；对2#船闸闸门孔口尺寸为23mx23.8m，分7节制造的挡洪检修闸门连成2个起 吊单元.用于船闸闸室检修和挡洪。各检修门均配备专用自动液压抓梁和荷载显示、抓梁穿退销位置 装置等。从而实现船闸挡洪检修门的方便快捷安全可靠的提落门和坝面及廊道内设备的安装检修。1#船闸闸室门机布置于27.5m高程的1#闸墙顶上，选用1x1000kN43m A型门机。2#船闸闸 室门机布置于27.

9、0m高程的2#闸墙顶上，选用1X400kNL型门机。门机还配备用于起吊船闸闸室 下游检修门的专用单吊点自动抓梁和起吊小钩。A型门机、L型门机的主要作用是：1）通过专用单吊 点自动抓梁实现船闸闸室下游检修门在船闸闸墙的存放槽（门库）与船闸闸室下游检修门槽之间的 运输、起落及检修门维修等；2）用于启闭上闸首输水廊道下游检修阀门和下闸首输水廊道上、下游 检修阀门、浮式系船柱以及输水廊道工作阀门及其液压启闭机的安装与检修等；3）通过吊开船闸液 压启闭机房的活动屋顶，实现对机房内电控、液压设备（包括人字门液压启闭机设备）的安装检修；4） 用于闸室排水检修时闸室内清淤吊运、人字门等设备检修时物资工器具吊运

10、；5）用于船闸下闸首水 泵房设备安装检修、闸室左右侧物资转运等。针对船闸上闸首输水廊道受布置位置的限制，其启闭设备不能实现与其他设备共享，为此对双 线船闸的四个输水廊道上游检修阀门选用专用固定卷扬式启闭机，启闭机直接与闸门连接。综上所述，整个船闸的主要的大型设备的起重问题基本上全部解决。2.6冲砂闸冲淤降低成本提高效率船闸引航道淤积是影响船闸安全通航的重要因素之一，如果采取机械疏浚不仅影响船舶在引航 道的安全航行，而且要费用大，耗时长，不环保。长洲船闸上、下游引航道位于微弯型河道的凹岸， 在台地开挖建成。船闸所在河段，河床主要由中粗砂组成，间有少量卵石。长洲坝址处悬移质多年 平均输沙量7530

11、X104t，推移质年输沙量约为50X104t。枢纽建成后，上下游引航道内为净水区， 在洪水期，引航道及其口门区受回流影响，引起泥沙淤积。为防止泥沙淤积碍航，在1#、2#船闸之 间布置两孔冲砂闸，冲砂主要针对淤积在引航道内的悬移质泥沙，其启动流速为1.0m/s左右。冲砂 时机选择以保证冲砂效果好，有尽量不影响发电为原则，一般选择在每年汛末入库径流量在9000- 10000m3/s时段进行引航道冲於，此时，入库径流量减去枢纽机组全部满发的流量刚好满足引航道 冲於所需流量。利用冲沙闸冲淤只需短暂的停航时段即可达到效果，如果按照下引航道平均每年淤 高30cm，每方淤积机械疏浚费按18元计算，单下引航道的清淤费用就节省近百万。而且利用冲沙 闸冲淤更加符合和谐发展的环保理念。2.7其他方面为便于船闸的运行维护和通航管理，长洲船闸在其他细节方面同样重视。1、根据长洲船闸昼夜通航、运行繁忙和所在河段水位流量暴涨暴落的特点，在设计和布置船闸 通航管理区域助航标志时尽可能采取岸标布置方式，这样不但维护方便，而且不易发生标志流失。导航准确。2、在船闸人字门设置门内交通爬梯和斜接柱、门轴柱辅助爬梯，方便生产技术人员对人字门关 键部位进行日常检查检测和维修。3、船闸最关键的人字门