淺談我庫電站的技術改造

余弟

(義烏市巖口水庫管理處,浙江義烏 322006)

淺談我庫電站的技術改造

余弟

(義烏市巖口水庫管理處,浙江義烏 322006)

巖口水庫水電站建于1968年,由于設備簡陋,技術落后,運行的時間長,管理落后且人員的業務素質較低,已經不能適應現代的小水電企業的發展需要,適時的對其進行技術改造,運用現代先進的科學技術,從而降低了運行成本,提高了運行效率,提升了企業的經濟效益,是小型水電站走內涵式的發展途徑的重要措施。

小水電站 擴容 技改

巖口水庫是一座以灌溉為主，結合防洪、發電、養魚等綜合利用的中型水庫。水庫正常庫容量為2930萬立方米，總庫容量為4620萬立方米。巖口水庫電站建于1968年，壩高32米，設計水頭26米，年均發電量90萬度，共裝有三臺機組。

電站技術改造前存在問題：三臺機組經過近四十年的運行，都存在不同程度的絕緣老化及損壞，且自動化程度低、安全性可靠性差、水能利用率低等問題，給安全運行帶來極大的隱患。

針對上述問題，同時結合我們水庫的經濟實際情況，2004年11月，對三臺機組及主變及配電屏等進行更新改造，機組改造后，原裝機總容量由600KW提高到現在的820KW，主變由原來800KVA改造成現在的1000KVA。不僅消除了機組老化的安全隱患，同時也提高了經濟效益。

(1)由于水輪機轉輪等過流部件磨損、變形，或雖幾經補焊但葉片變厚、變粗糙與原設計誤差較大，機組效率嚴重下降，造成出力不足、水量浪費，效益差。我們采取對水輪機組采用更新處理，由原來HL240—WJ—50水輪機更新為HL820—WJ—50水輪機(此水輪機為新型水輪機并帶有自動關機的功能)。

(2)發電機增容及更新：裝機容量最初設計時選用3臺，每臺200KW，根據多年運行情況來看，機組容量選擇在汛期時顯得較小，機組多處于超負荷運行，效益體現不出來。現經過更新，分別選1#機組250KW、2#機組320KW、3#機組250KW，增容后發電量有了明顯提高。要使發電機安全和穩定的運行，發電機勵磁系統的性能是關鍵。由于巖口水庫建站時間早，當時采用的是勵磁機勵磁(68年產品)，由于調節性能差，碳刷跳火嚴重，當時電站工作人員要經常對碳刷滑電環進行修復處理。不僅增加工作人員的勞動強度，同時其故障較多影響機組安全正常運行，所以必須加以更新改造。改造后我庫采用了雙繞組電抗分流的自動電壓調節功能的勵磁裝置發電機，空載電壓調節范圍大，并網后運行穩定，無功功率調節方便。由于是廠家隨機生產，安裝在發電機上結構簡單緊湊，不需另占地方。在主斷路器跳開后不失磁，發電機仍有端電壓，在電網停電時仍有電源供給調速器，能迅速將水輪機導葉關閉，省去了備用電源。經過改造后近幾年來的運行結果證明，能夠安全、可靠、穩定的運行。這種勵磁方式下，當勵磁回路對地一點接地時，接地點與發電機中性點(低壓發電機繞組中性點一般都接地)構成回路。勵磁電流被分流減少，會發生機組振蕩、不能正常建壓等故障。所以特別要對滑環及周圍等勵磁部位的定期清掃，防止勵磁回路對地絕緣嚴重下降而發生接地故障。

(3)主變更換：我們發電廠發出的電先送到0.4KV母線，然后通過升壓變壓器送到10KV母線，將電站與電力系統并網運行。過去電站選用的S7—800KVA配電變壓器。它的缺點：一、與現行的機組配套，容量不夠大，難以發足無功功率，并影響機組工作的穩定性;二、老型號變壓器能耗大，且運行年限已久，時常出現故障影響正常發電。我庫在改造時采用了S9—1000KVA升壓變壓器，其優點是：一、能夠滿足發三臺機組滿負荷運行;二、新型變壓器損耗小;三、改造后變壓器故障基本消失;四、配電變壓器與升壓變壓器在技術方面存在不同。通過更換保證了電站機組運行中的穩定性和可靠性。

(4)配電設備和成套裝置改造：由于機組容量的增加，將原來的DZ10—600A主斷路器(因DZ系列是塑殼斷路器，其散熱性能差出現幾次非故障跳閘)變更為現在的DW15—630A型低壓主斷路器(此系列比DZ散熱性能好)，現空氣斷路器的額定電流為630A，而現在320KW發電機滿負荷時輸出的額定電流是577A，足以滿足要求，3號機組滿負荷時輸出的額定電流是451A，更能滿足要求。新安裝的隔離開關采用HB—1000A帶滅孤罩的刀開關，能通斷一定的負荷電流，其鋼柵片滅孤罩能將負荷電流產生的電孤有效地熄滅，但其主要功能是起隔離電源，確保工作安全，因此所選型號能滿足要求。

(5)鋁排的改造：改造前發電機與主斷路器連接是采用40mm*5mm的鋁排連接，三相鋁排線在電纜溝內水平鋪設，鋁排與地面高度20cm，采用絕緣子與地面隔離絕緣。鋁排自水電站建成以后一直運行至今，其安全性能無法得到保障，尤其是進入梅雨季節，或者電站進水的情況下，幾乎裸露的鋁排很容易產生漏電，從而對電站工作人員的安全構成威脅。因此，我庫將鋁排更換成單芯300平方毫米YJV交聯銅電纜(此電纜耐溫可達90度)。第一、安裝維護方便;第二、可以防止天氣潮濕或電纜溝進水情況下出現安全事故;第三、可以防止小動物進入電纜溝而發生兩相短路;第四、發電機的出線接線柱與電纜的端子均為銅導體，聯接處的接觸電阻比原來會大大降低，防止接頭過熱，機組運行效率會有所提高;第五、發電機與主開關連接時采用多根鋁排用螺絲壓接，因中間有多個接頭，在檢修中需打開電纜溝進行目視及必要的儀器測試，費時費工，現改用電纜之后就減少了過多的儀器檢查;第六.查相關資料，采用了單芯300平方毫米絕緣銅電纜，其額定載流量為685A，能滿足發電機組(SFW320—8/850)滿負荷運行時輸出的額定電流577A要求;更能滿足1號3號發電機組(SFW250—8/850)滿負運行時輸出的額定電流451A要求;并為今后發展留有余地。

通過技術改造，采用了先進的發電設備和工藝流程，機組運行的可靠性和效率均得到了大幅度的提高，水資源得到了充分利用，操作人員的人身安全得到了進一步的保障，提高了機組運行的效率，企業的經濟效益也得到了提升。同時也提高了自動化程度，簡化了運行人員的操作程序，不僅使運行操作人員由原來的每班4人減少到每班3人(每天三班)，而且操作人員的勞動強度大大降低，每年企業的生產成本因此而減少約15萬元。