微電腦控制器在兩河口水電站技改中的應(yīng)用

李俸林

(余慶縣水利局，貴州余慶564400)

我國(guó)電力工業(yè)一直堅(jiān)持以“廠網(wǎng)分開、競(jìng)爭(zhēng)上網(wǎng)、輸配分開、競(jìng)價(jià)供電”的改革方向，這就使得地方水電站的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，通過(guò)使用微電腦控制器對(duì)兩河口水電站進(jìn)行技改，提高水電站的競(jìng)爭(zhēng)力，滿足當(dāng)?shù)厝藗兊男枰?/p>

1 兩河口水電站工程概述

余慶縣兩河口水電站是一座引水式無(wú)調(diào)節(jié)水電站，于1983年7月建成投產(chǎn)，總裝機(jī)520 kW(2×200kW、1×320kW)。2005年在貴州省地電局的支持下對(duì)該電站進(jìn)行技改，技改后將原1#、2#裝機(jī)為200 kW的機(jī)組更換為250 kW機(jī)組，技改后總裝機(jī)規(guī)模為820kw(2×250+1×320kw)，并對(duì)原3#機(jī)組的水輪機(jī)調(diào)速器的技改中對(duì)采用了STK-W-3微電腦控制器。事實(shí)證明，通過(guò)此次技改，極大的提高了水電站的工作效率，微電腦控制器的使用，使得水電站的運(yùn)行更加的穩(wěn)定。

2 技改原則

STK-W-3微電腦是水利部農(nóng)村電氣化研究所研制的，自誕生以來(lái)，其成熟的技術(shù)、良好的性能、可靠的運(yùn)行以及簡(jiǎn)單的操作手法，迅速贏得了小型水電站的青睞，STK-W-3微電腦主要適用于具有電動(dòng)、手動(dòng)兩用操作器、額定電壓400V、單機(jī)630KW以下小水電站的技術(shù)改造中使用，它具有機(jī)組故障或甩負(fù)荷時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)、自動(dòng)無(wú)線報(bào)警和自動(dòng)調(diào)頻、自動(dòng)周期并網(wǎng)，以及按水頭自動(dòng)調(diào)節(jié)出力等功能，極大的滿足了小型水電站的技改。采用STK-W-3微電腦控制器對(duì)小水電站進(jìn)行技術(shù)改造，要按照一定的條件才能進(jìn)行，比如水電站現(xiàn)有的設(shè)備狀況、經(jīng)濟(jì)條件以及在電網(wǎng)上的重要性，只有因地制宜、建立在水電站的實(shí)際情況之上，利用微電腦控制器對(duì)水電站進(jìn)行技改才能收到最好的效果。

一般情況下，利用微電腦控制器對(duì)水電站進(jìn)行技改要堅(jiān)持下2個(gè)原則:①對(duì)于經(jīng)濟(jì)條件有限的水電站，爭(zhēng)取使用最少的投入，獲得較好的收益，比如通過(guò)技改達(dá)到自動(dòng)準(zhǔn)周期并網(wǎng)、自動(dòng)調(diào)頻、故障或甩負(fù)荷自動(dòng)關(guān)機(jī)及自動(dòng)報(bào)警的目的，比如水電站使用的是手、電動(dòng)兩用的機(jī)組，只需要購(gòu)買一只STK-W-3微電腦即可;②對(duì)于經(jīng)濟(jì)條件良好，或者是在電網(wǎng)中有重要作用的骨干電站，可以選擇利用微電腦控制器的水位控制功能，在水電站的上游水庫(kù)安裝水位監(jiān)測(cè)裝置，從而實(shí)現(xiàn)按水位自動(dòng)調(diào)節(jié)出力的功能。同時(shí)，還可以結(jié)合水輪機(jī)的類型，結(jié)合微電腦控制器的過(guò)速信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電站無(wú)人值班或少人值班，節(jié)省人力，提高效率。

3 兩河口水電站具體的技改項(xiàng)目

3.1 水輪機(jī)調(diào)速裝置改造

一般而言，水電站的水輪調(diào)速器僅僅是負(fù)責(zé)開、關(guān)、調(diào)節(jié)負(fù)荷，所以一般情況下是采用電動(dòng)或者是手動(dòng)的操作器，加上微電腦控制器之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)單機(jī)自動(dòng)調(diào)頻，水電站在并網(wǎng)的時(shí)候，可以按照前池水位自動(dòng)調(diào)節(jié)有功功率、自動(dòng)并網(wǎng)合閘等功能，方便省事、減少人為錯(cuò)誤的出現(xiàn)。水輪機(jī)調(diào)速器作為水電站中非常重要的一個(gè)零部件，在機(jī)組運(yùn)行中起到非常重要的作用，具體表現(xiàn)在:水輪調(diào)速器在工作的時(shí)候，會(huì)根據(jù)水電站負(fù)荷的高度變化來(lái)調(diào)速進(jìn)入水輪機(jī)的流量，從而使得水輪機(jī)的輸出功率和輸入功率保持在一個(gè)平衡的狀態(tài)，其最終目的是為了保證水輪發(fā)電機(jī)組的頻率在規(guī)定的變化范圍內(nèi)。

TC操作器作為技術(shù)較為先進(jìn)的新型調(diào)速器，包含了電動(dòng)、手動(dòng)兩種操作功能，其最大的特點(diǎn)就是可以調(diào)節(jié)已經(jīng)關(guān)閉的時(shí)間、甚至是故障時(shí)無(wú)電源也能自動(dòng)關(guān)閉導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，安全性能較好，如果再配上微電腦控制器的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，將會(huì)更加有利于水電站的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，最大限度的提高機(jī)組運(yùn)行的安全性。

3.2 水輪機(jī)調(diào)速器存在的問(wèn)題

兩河口水電站3#水輪機(jī)調(diào)速器，其額定油壓為250Pa，壓力容積為50 L，由于水輪機(jī)調(diào)速器工作的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，器械老化，再加上離心泵和工作油泵的頻繁啟動(dòng)，使得水輪調(diào)速器的耗油量大增，并且出現(xiàn)了漏油的情況，這些情況的出現(xiàn)，不但給水輪發(fā)電機(jī)帶來(lái)的安全警告，還給水電站造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.3 水輪機(jī)調(diào)速器的技改措施

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，3#水輪機(jī)調(diào)速器經(jīng)過(guò)技改之后還可以繼續(xù)為水電站工作，工作人員找出了導(dǎo)致漏油的原因，水輪調(diào)速器的離心擺是靠電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)運(yùn)行的，運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)跟同軸水輪發(fā)電機(jī)同時(shí)供電，所以發(fā)動(dòng)機(jī)工作頻繁，影響到離心擺鋼帶、放大器不斷的張合經(jīng)常斷裂，引導(dǎo)閥長(zhǎng)期長(zhǎng)期磨損間隙增大，造成漏油，從而致使調(diào)速器不能正常工作。在找出原因、比較多個(gè)技改方案之后，決定對(duì)原調(diào)速器的離心擺進(jìn)行拆除，YT-300調(diào)速器用采用STK-W-3微電腦綜合控制器。微電腦調(diào)速器具有穩(wěn)定、靈敏、可靠的性能，通過(guò)技改，漏油的情況不再發(fā)生，使得油耗較技改前大大的降低，既節(jié)省了開支，也保證了機(jī)組運(yùn)行的安全。

4 兩河口水電站技改前后的比較

兩河口水電站對(duì)3#機(jī)組的水輪機(jī)調(diào)速器在技改后各方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，主要表現(xiàn)為:

1)確保了供電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，，通過(guò)人為操作，盡可能的增加發(fā)電流量，提高水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的后果是很容易使得電網(wǎng)的電壓過(guò)高，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量。利用微電腦控制器進(jìn)行技改之后，有效的配除了人為的控制因素，使用電網(wǎng)機(jī)組能夠在正常周波和電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，確保了電網(wǎng)的供電量的穩(wěn)定。再者，由于設(shè)備完好率提高，停機(jī)次數(shù)少，恢復(fù)發(fā)電時(shí)間短，其發(fā)電效益得到了正常的發(fā)揮.

2)提高了機(jī)組運(yùn)行的安全度和設(shè)備的完好率，在未進(jìn)行微電腦控制器技改前，多數(shù)是手動(dòng)操作，如果機(jī)組發(fā)生故障或者電網(wǎng)突然跳閘甩負(fù)荷時(shí)，如果值班人員沒(méi)有守在崗位前，很容易引起飛車事故，造成安全事故，還容易造成機(jī)電設(shè)備的損害和人員的傷害。但是技改之后，機(jī)組在運(yùn)行中，一旦發(fā)生異樣，微電腦會(huì)自動(dòng)發(fā)出過(guò)速信號(hào)，發(fā)電機(jī)主開關(guān)分閘、折向器折向、調(diào)速電機(jī)開始關(guān)機(jī)，既保證了機(jī)組設(shè)備的使用率，也保證了人員的安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，兩河口水電站在技改以前，每年都會(huì)出現(xiàn)2—3次因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致機(jī)電設(shè)備的損害，既造成了設(shè)備的經(jīng)濟(jì)損失，也影響到了發(fā)電高峰期的發(fā)電效益，給水電站造成了非常嚴(yán)重的損失。但是技改后，基本上沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)因微電腦的因素而造成機(jī)電設(shè)備損壞。

3)技改中使用的微電腦控制器能夠隨時(shí)監(jiān)控機(jī)組的運(yùn)行，極大的改善了工作人員的工作環(huán)境，運(yùn)行人員可在無(wú)噪音的值班室內(nèi)工作，并且一旦機(jī)組出現(xiàn)了異常，微電腦可以通過(guò)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)通知工作人員進(jìn)行處理，有效的保障了工作人員的身心健康。

5 結(jié)語(yǔ)

自2005年對(duì)兩河口水電站的3#水輪機(jī)調(diào)速器進(jìn)行技改后，水電站的運(yùn)行情況一直較好，既保證了水電站的電能質(zhì)量，有效的保證了水輪機(jī)運(yùn)行的安全度和設(shè)備完好率。只要有壓力油箱，能夠儲(chǔ)油儲(chǔ)氣，抽油泵能正常工作，對(duì)原有設(shè)備不需要做任何形式的改動(dòng)，在充分利用原材料的基礎(chǔ)上安裝微電腦控制器，簡(jiǎn)單可行、節(jié)約資金。采用微電腦控制器之后，增加發(fā)電效益及降低運(yùn)行費(fèi)用，而且能較大地改善工作環(huán)境，保障職工的身心健康，是一種投資少、見效快的技改辦法，對(duì)于其他水電站的改造也具有非常重要的借鑒意義。

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