淺談我?guī)祀娬镜募夹g(shù)改造

余弟

(義烏市巖口水庫(kù)管理處,浙江義烏 322006)

淺談我?guī)祀娬镜募夹g(shù)改造

余弟

(義烏市巖口水庫(kù)管理處,浙江義烏 322006)

巖口水庫(kù)水電站建于1968年,由于設(shè)備簡(jiǎn)陋,技術(shù)落后,運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng),管理落后且人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)較低,已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代的小水電企業(yè)的發(fā)展需要,適時(shí)的對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造,運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),從而降低了運(yùn)行成本,提高了運(yùn)行效率,提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,是小型水電站走內(nèi)涵式的發(fā)展途徑的重要措施。

小水電站 擴(kuò)容 技改

巖口水庫(kù)是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的中型水庫(kù)。水庫(kù)正常庫(kù)容量為2930萬(wàn)立方米，總庫(kù)容量為4620萬(wàn)立方米。巖口水庫(kù)電站建于1968年，壩高32米，設(shè)計(jì)水頭26米，年均發(fā)電量90萬(wàn)度，共裝有三臺(tái)機(jī)組。

電站技術(shù)改造前存在問題：三臺(tái)機(jī)組經(jīng)過近四十年的運(yùn)行，都存在不同程度的絕緣老化及損壞，且自動(dòng)化程度低、安全性可靠性差、水能利用率低等問題，給安全運(yùn)行帶來(lái)極大的隱患。

針對(duì)上述問題，同時(shí)結(jié)合我們水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)實(shí)際情況，2004年11月，對(duì)三臺(tái)機(jī)組及主變及配電屏等進(jìn)行更新改造，機(jī)組改造后，原裝機(jī)總?cè)萘坑?00KW提高到現(xiàn)在的820KW，主變由原來(lái)800KVA改造成現(xiàn)在的1000KVA。不僅消除了機(jī)組老化的安全隱患，同時(shí)也提高了經(jīng)濟(jì)效益。

(1)由于水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪等過流部件磨損、變形，或雖幾經(jīng)補(bǔ)焊但葉片變厚、變粗糙與原設(shè)計(jì)誤差較大，機(jī)組效率嚴(yán)重下降，造成出力不足、水量浪費(fèi)，效益差。我們采取對(duì)水輪機(jī)組采用更新處理，由原來(lái)HL240—WJ—50水輪機(jī)更新為HL820—WJ—50水輪機(jī)(此水輪機(jī)為新型水輪機(jī)并帶有自動(dòng)關(guān)機(jī)的功能)。

(2)發(fā)電機(jī)增容及更新：裝機(jī)容量最初設(shè)計(jì)時(shí)選用3臺(tái)，每臺(tái)200KW，根據(jù)多年運(yùn)行情況來(lái)看，機(jī)組容量選擇在汛期時(shí)顯得較小，機(jī)組多處于超負(fù)荷運(yùn)行，效益體現(xiàn)不出來(lái)?，F(xiàn)經(jīng)過更新，分別選1#機(jī)組250KW、2#機(jī)組320KW、3#機(jī)組250KW，增容后發(fā)電量有了明顯提高。要使發(fā)電機(jī)安全和穩(wěn)定的運(yùn)行，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的性能是關(guān)鍵。由于巖口水庫(kù)建站時(shí)間早，當(dāng)時(shí)采用的是勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁(68年產(chǎn)品)，由于調(diào)節(jié)性能差，碳刷跳火嚴(yán)重，當(dāng)時(shí)電站工作人員要經(jīng)常對(duì)碳刷滑電環(huán)進(jìn)行修復(fù)處理。不僅增加工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)其故障較多影響機(jī)組安全正常運(yùn)行，所以必須加以更新改造。改造后我?guī)觳捎昧穗p繞組電抗分流的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)功能的勵(lì)磁裝置發(fā)電機(jī)，空載電壓調(diào)節(jié)范圍大，并網(wǎng)后運(yùn)行穩(wěn)定，無(wú)功功率調(diào)節(jié)方便。由于是廠家隨機(jī)生產(chǎn)，安裝在發(fā)電機(jī)上結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，不需另占地方。在主斷路器跳開后不失磁，發(fā)電機(jī)仍有端電壓，在電網(wǎng)停電時(shí)仍有電源供給調(diào)速器，能迅速將水輪機(jī)導(dǎo)葉關(guān)閉，省去了備用電源。經(jīng)過改造后近幾年來(lái)的運(yùn)行結(jié)果證明，能夠安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。這種勵(lì)磁方式下，當(dāng)勵(lì)磁回路對(duì)地一點(diǎn)接地時(shí)，接地點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)(低壓發(fā)電機(jī)繞組中性點(diǎn)一般都接地)構(gòu)成回路。勵(lì)磁電流被分流減少，會(huì)發(fā)生機(jī)組振蕩、不能正常建壓等故障。所以特別要對(duì)滑環(huán)及周圍等勵(lì)磁部位的定期清掃，防止勵(lì)磁回路對(duì)地絕緣嚴(yán)重下降而發(fā)生接地故障。

(3)主變更換：我們發(fā)電廠發(fā)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(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行。過去電站選用的S7—800KVA配電變壓器。它的缺點(diǎn)：一、與現(xiàn)行的機(jī)組配套，容量不夠大，難以發(fā)足無(wú)功功率，并影響機(jī)組工作的穩(wěn)定性;二、老型號(hào)變壓器能耗大，且運(yùn)行年限已久，時(shí)常出現(xiàn)故障影響正常發(fā)電。我?guī)煸诟脑鞎r(shí)采用了S9—1000KVA升壓變壓器，其優(yōu)點(diǎn)是：一、能夠滿足發(fā)三臺(tái)機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)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(shù)方面存在不同。通過更換保證了電站機(jī)組運(yùn)行中的穩(wěn)定性和可靠性。

(4)配電設(shè)備和成套裝置改造：由于機(jī)組容量的增加，將原來(lái)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(xiàn)幾次非故障跳閘)變更為現(xiàn)在的DW15—630A型低壓主斷路器(此系列比DZ散熱性能好)，現(xiàn)空氣斷路器的額定電流為630A，而現(xiàn)在320KW發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷時(shí)輸出的額定電流是577A，足以滿足要求，3號(hào)機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)輸出的額定電流是451A，更能滿足要求。新安裝的隔離開關(guān)采用HB—1000A帶滅孤罩的刀開關(guān)，能通斷一定的負(fù)荷電流，其鋼柵片滅孤罩能將負(fù)荷電流產(chǎn)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(hào)能滿足要求。

(5)鋁排的改造：改造前發(fā)電機(jī)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(nèi)水平鋪設(shè)，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(yùn)行至今，其安全性能無(wú)法得到保障，尤其是進(jìn)入梅雨季節(jié)，或者電站進(jìn)水的情況下，幾乎裸露的鋁排很容易產(chǎn)生漏電，從而對(duì)電站工作人員的安全構(gòu)成威脅。因此，我?guī)鞂X排更換成單芯300平方毫米YJV交聯(lián)銅電纜(此電纜耐溫可達(dá)90度)。第一、安裝維護(hù)方便;第二、可以防止天氣潮濕或電纜溝進(jìn)水情況下出現(xiàn)安全事故;第三、可以防止小動(dòng)物進(jìn)入電纜溝而發(fā)生兩相短路;第四、發(fā)電機(jī)的出線接線柱與電纜的端子均為銅導(dǎo)體，聯(lián)接處的接觸電阻比原來(lái)會(huì)大大降低，防止接頭過熱，機(jī)組運(yùn)行效率會(huì)有所提高;第五、發(fā)電機(jī)與主開關(guān)連接時(shí)采用多根鋁排用螺絲壓接，因中間有多個(gè)接頭，在檢修中需打開電纜溝進(jìn)行目視及必要的儀器測(cè)試，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，現(xiàn)改用電纜之后就減少了過多的儀器檢查;第六.查相關(guān)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(fā)電機(jī)組(SFW320—8/850)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)輸出的額定電流577A要求;更能滿足1號(hào)3號(hào)發(fā)電機(jī)組(SFW250—8/850)滿負(fù)運(yùn)行時(shí)輸出的額定電流451A要求;并為今后發(fā)展留有余地。

通過技術(shù)改造，采用了先進(jìn)的發(fā)電設(shè)備和工藝流程，機(jī)組運(yùn)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(jìn)一步的保障，提高了機(jī)組運(yùn)行的效率，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也得到了提升。同時(shí)也提高了自動(dòng)化程度，簡(jiǎn)化了運(yùn)行人員的操作程序，不僅使運(yùn)行操作人員由原來(lái)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(dòng)強(qiáng)度大大降低，每年企業(yè)的生產(chǎn)成本因此而減少約15萬(wàn)元。