三合堰水電站的增容改造方案研究與實踐

摘 要 三合堰是成都市都江堰外江灌區(qū)四大輸水干渠之一，但電站機(jī)組設(shè)備相對老化。在電站水工建筑物進(jìn)行局部加高后，對兩臺機(jī)組進(jìn)行增容改造，施工未影響電站日常運行，投資少，工期短且效益好，達(dá)到了預(yù)期目的。

關(guān)鍵詞電站;增容;技術(shù)改造

中圖分類號TP312文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號1673-9671-(2009)111-0033-01

1電站的基本情況

三合堰干渠是成都市都江堰外江灌區(qū)四大輸水干渠之一，全長40.049km。其電站取水口位于崇州市元通鎮(zhèn)境內(nèi)，向16條支渠和164個分水洞輸水，控灌二市一縣灌溉面積，且擔(dān)負(fù)著向二市一縣的沿途城鎮(zhèn)、居民提供生活、工業(yè)、環(huán)保供水和防洪保護(hù)。

三合堰電站位于崇州市元通鎮(zhèn)境內(nèi)，屬于引水式徑流開發(fā)的水電，干渠所有輸水都需經(jīng)電站通過，電站兼有灌溉、防洪、發(fā)電等綜合效益。電站于70年代末開始修建，80年代初投入運行，設(shè)計水頭8米。水輪機(jī)為ZD510-LH-180軸流定漿式;發(fā)電機(jī)為TSL-260/280-28、機(jī)端電壓6.3KV。三合堰電站于2006年按現(xiàn)代水電廠標(biāo)準(zhǔn)對監(jiān)控、保護(hù)都進(jìn)行了改造，達(dá)到無人值班(少人值守)的標(biāo)準(zhǔn)，對2臺機(jī)組進(jìn)行增容，單機(jī)容量從800KW增至1000KW。

2增容改造緣由

(1)2006年對進(jìn)水口水壩進(jìn)行改造后，加高前池溢流壩20CM后，對水文資料重新進(jìn)行水能計算，電站現(xiàn)存在棄水;

(2)機(jī)電設(shè)備老化，已接近設(shè)計使用年限，轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)輪室已進(jìn)行多次修補，效率低，動能損失較大，水導(dǎo)軸承進(jìn)水頻繁，機(jī)組定子溫度偏高，長期達(dá)到110℃。

(3)自動化程度低，不能滿足現(xiàn)代水電廠的發(fā)展要求，制約電站的安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3增容改造的目的

鑒于電站存在的上述問題，對該電站進(jìn)行技術(shù)改造及設(shè)備增容，其目的主要在于:

(1)進(jìn)一步提高電站的發(fā)電量及經(jīng)濟(jì)效益;

(2)全面采用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用有:模擬各種復(fù)雜的控制規(guī)律，實現(xiàn)系統(tǒng)高質(zhì)量的控制效果;及時及早發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中孕育的各種故障和事故，作出警告和處理;實現(xiàn)少人值班，減少勞動工作量。

4增容技術(shù)方案

4.1對兩臺機(jī)組水機(jī)修復(fù)及更換部件技術(shù)方案

(1)埋入部分按原ZD510-LH-180尾水肘管尺寸不變。蝸殼、座環(huán)尺寸固定部分也不變;因原轉(zhuǎn)輪室內(nèi)壁有大范圍較深凹槽，采用不銹鋼焊補修復(fù);

(2)將兩臺轉(zhuǎn)輪ZD510-LH-180更換為ZDJD502-LH-180，因水導(dǎo)經(jīng)常進(jìn)水，將軸承上移100毫米;因轉(zhuǎn)動部件及主軸密封方式的改變決定采用更換方式，需滿足ZD510-LH-180流道需要，主軸密封采用平板橡膠水密封。

4.2對輔機(jī)更換的技術(shù)方案

原機(jī)組調(diào)速器原型號GT1500，采用老式機(jī)械杠桿原理，動作不靈活，存在嚴(yán)重卡阻現(xiàn)象，無法同計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配套，更換為數(shù)字閥調(diào)速器，型號為:CST-Ⅱ/4.0MPa。

4.3對發(fā)電機(jī)部分更換的技術(shù)方案

原發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子由于絕緣老化，溫度較高，達(dá)不到增容設(shè)計要求，采用全部更換。

5設(shè)備增容實施情況

該項目增容工程于2007年7月正式動工，8月第一期增容工程投入試運行。第二期于2008年3月正式動工，4月第二期增容機(jī)組正常運行。在施工期間，原電站三臺機(jī)組仍正常運行。水輪發(fā)電機(jī)組選用水輪機(jī)型號ZDJD502-LH-180，發(fā)電機(jī)型號SF1000-28/2600。

6設(shè)備增容效益分析

(1)投資少，該工程總投資176萬元，單位千瓦投資880元。

(2)工期短，計劃工期60天，實際施工期30天。

(3)損失小，該技改工程第一期在豐水期進(jìn)行，但未影響其它三臺機(jī)組的運行，第二期在枯水期進(jìn)行。

(4)效益好，經(jīng)增容后，單機(jī)容量增加200KW以上，每年可多收益50萬元以上，不到四年即可全部收回投資。

參考文獻(xiàn)

[1] 李建義，曾學(xué)仁.乃吉里水電站發(fā)電機(jī)組增容改造[J].中國水能及電氣化，2007，11.

[2] 謝云敏.水力機(jī)組增容改造中水輪機(jī)改造問題的探討[J]. 南昌水專學(xué)報，1998，01.

[3] 段興武.從英雄電站增容改造看小型水電站技術(shù)改造[J]. 湖南水利水電，2007，05.