任中琪

(辽宁省石佛寺水库管理局，沈阳 110129)

引输水工程配水站无人值守综评

任中琪

(辽宁省石佛寺水库管理局，沈阳 110129)

随着科学技术的发展，引输水工程调压、配水站，采用遥信、遥测、遥控和遥调，完全可以建成无人值守站，以减少运行期间的费用，节省建设期和管理期间投资。

配水站；结构组成；微机远动装置；无人值守；效益分析

0 前 言

近年来一些在建引输水工程，由于引输水的管线距离长，海拔高度变化大，需在沿线配备多座集变电、调压、配水于一体的配水站。因输水工程管线所建位置遥远和偏僻的关系，这些配水站的地理位置也都远离人们的视野与生活，从而形成了配水站值守人员交接班工作和日常生活等诸多的不便，运行和管理成本无形中增加多多。

随着技术的进步与成熟，在一些发达国家，变电站、水电站无人值守化的比例在逐年上升，尤其是在一些水利输水工程也进行了无人或少人值守。我国的大型引输水工程的配水站如能实现无人值守，那么将会给管理和运行带来极大方便，意义巨大[1]。

1 引输水工程中配水站的结构组成

引输水工程中的配水站根据其功能一般有两种，分别为加压站和分水站。加压站功能是调节和保持引输水管线中的水压力，保障管中水的输送，主要由出、入口逆止阀门、截止阀门、调整门及加压泵等设备组成；分水站是将来水形成分支并向分出的支路管线输水，由出、入口逆止阀门、截止阀门及调整门等组成。

在配水站中，运行人员的工作主要有：监视出水管和入水管压力，调整出水管出口压力，启、停加压泵等。分析运行人员的工作任务，利用远动装置从远方控制配水站设备运转和调整，替代运行人员完成就地操控，实现配水站无人值守完全可以实现。只是采用远动设备实现远距离操作和监视，达到无人值守的目的，要求远动设备应具有以下特点：

1)可靠和稳定性高、扩充方便、易于维护。双备份工控机、多种标准总线结构，使设备具有严格的标准化和广泛的兼容性；而且产品模块化、组合化。可靠性、扩充性要高，维护容易，是实现远控操作和监视工作的保障。

2)通道使用范围广。无线、有线、载波、微波均可适用，可实现一对多站的集中监控。

3)设备不但自成体系、小而实用，而且能适应今后扩建和技改需要。

目前国内诸多的微机远动装置产品都满足和超过这些标准，完全满足配水站远动控制要求。

2 微机远动装置的主要功能

根据《自动化设计技术规程》和《小型水电站机电设计手册》，微机远动装置应具有以下基本功能：

2.1 遥信

要求采用无源接点方式，即某一路遥信量的输入应是一对继电器的触点，或者是闭合，或者是断开。通过遥信端子板将继电器触点的闭合或断开转换成为低电平或高电平信号送入RTU的YX遥信模块。

遥信功能通常用于测量下列信号：开关位置信号、保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、自动调节装置运行状态信号和其它可提供继电器输出信号、事故总信号及装置主电源停电信号等。

2.2 遥测

遥测往往又分为重要遥测、次要遥测、一般遥测和总加遥测等。遥测功能常用于温度、压力、流量(流速) 、周波频率采集和其它模拟信号的采集。

2.3 遥控

采用无源接点方式，要求其正确动作率≥99.99%。遥控功能常用于设备的断路器的合闸、分闸操作，直接通过计算机来完成。

2.4 遥调

采用无源接点方式，要求其正确率>99.99%。遥调常利用设备上带远动接口的控制器，通过计算机对设备进行调节。根据调节设备的多少，又可分为三遥四遥或五遥等远动系统。

在配水站中加装微机远动监控装置，利用遥信部分采集加压泵运行状态、调整门及截门、逆止门的开闭状态，反馈给远方微机并从监视系统画面显示出来。

输水管路来水及出水压力、流量、调整门开度等模拟量值由遥测部分完成。加压泵的启停及电动阀门启闭通过遥控部分实现。调整门开度的调整则由遥调部分实现操作。通讯通道可根据地理条件选择光纤或微波、载波通讯，以此来实现调度中心对引输水管线沿线各个配水站的全面监控。

对于设备多、操作复杂的配水站还可以设置分层设计，将操作程序化，储存于PLC中，实现就地和远方双层监控。通过微机远动监控装置的辅助可以完全、有效地替代配水站运行人员完成相关的运行工作。

3 我国成功的无人值守的水电工程范例

近几年，我国在水利工程中陆续建成并投产了多座无人值守的水电站。广西龙滩水电站和青海拉西瓦水电站的计算机监控系统的就是成功的范例。

龙滩水电站是我国即将投产的仅次于三峡的中国第二大水电站。它是我国西部大开发和西电东送的标志性工程，总装机容量6300MW(单机700MW，9台)，年发电量187亿kW·h，主要作用是防洪、发电、航运等。龙滩水电站计算机监控系统采用南瑞公司提供的计算机监控系统，按“无人值班(少人值守)”设计和配置，系统结构全开放、分布式模块化冗余结构。整个系统以“分层管理，集中控制”为原则组成主站级和现地控制单元级两部分。2009年龙滩水电站投入运行以来，其计算机监控系统在运行中，调整精确，控制操作可靠性强，运行稳定的特性充分发挥了出来。

青海省拉西瓦水电站是继三峡水电站、广西龙滩水电站之后单机容量最大的水电站。其装机容量为4200MW(单机700MW，6台)，运行方式按“无人值班”原则设计，水电站监控方式采用以计算机监控系统为基础的全厂集中监控。其监控系统分为厂站控制级和现地控制级。2010年底机组全部顺利投运，实际运行表明，拉西瓦水电站计算机监控系统运行稳定、可靠，各种功能均发挥了较好的作用。

4 技术经济效益分析

按照标准模式原则建造无人值守配水站，其效益主要表现在以下4个方面：

1)占地面积明显减少。同样规模的常规站占地约2 000～3 000 m2。无人值守站占地仅1 000 m2,节省占地面积50%以上。

2)投资规模大大降低。建设一座常规站一般需投2 000万元～3 000万元投资，而无人值守站投资为1 200万元，节省了值守人员生活设施配套建设资金。

3)建设工期缩短。常规站一般需24个月甚至更长，而无人值守站由于没有值守人员生活设施建设项目使建设工期缩短为18个月。

4) 运行和管理成本降低。新建的或者常规站经改造而成的无人值守配水站由于没有了人员的生活材料等的消耗及车辆的配备，节省了人力物力的开销，从而大大地降低了运行成本。同时，由于监控系统运行的稳定性和可靠性，设备管理费用也随之相应降低。

5 结 语

无人值守配水站的建设与改造代表了技术发展的方向，代表了先进生产力，解放了劳动力，精确了调度调整工作的精度，提高了工作效率，节省了运营成本。在水利工程中推广无人值守配水站必将是水利工程发展的必然趋势。

[1]黄伶伟，张春子，黄人伟，孙连维.厂区总体设计整合初探——以大伙房水库(二期)工程配水站及加压泵站为例[J].中外建筑，2010(01)：89.

1007-7596(2014)12-0215-02

2014-09-18

任中琪(1967-)，男，辽宁沈阳人，高级工程师，从事水库工程管理。

TU991

B