湯河水電站一次設(shè)備改造

王秀弟

(遼寧省湯河水庫管理局，遼寧遼陽111000)

1 電站概況

湯河電站位于風(fēng)景秀美的湯河水庫攔洪壩腳下，隸屬于湯河水庫管理局。湯河電站自1983年成立以來，在設(shè)備改造上雖然進(jìn)行了部分工作，但從整體設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀分析，局部的小范圍設(shè)備改造不能滿足電站目前的發(fā)展需要。

隨著運(yùn)行年限的增加，設(shè)備老化日趨顯著，在日常生產(chǎn)過程中雖然對蓄電池、近區(qū)主變、二次保護(hù)設(shè)施進(jìn)行了過更換，但大部分設(shè)備在20 多年的運(yùn)行過程中沒有進(jìn)行過一次更換。如電站目前運(yùn)行的4 000 KVA主變，1 000 KVA主變都是淘汰落后產(chǎn)品;小機(jī)組因節(jié)水需要，決定進(jìn)行水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、勵磁盤進(jìn)行改造;3200 kW 機(jī)組勵磁部分經(jīng)常出現(xiàn)過熱現(xiàn)象不能使機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行;蝶閥故障，經(jīng)專家論證需進(jìn)行更換改造，為今后實現(xiàn)全站自動化改造提供前提條件;互感器、油開關(guān)、高、低壓柜等一次設(shè)備至今運(yùn)行25 a設(shè)備出現(xiàn)的運(yùn)行缺陷給電廠工作帶來了諸多不便，并造成了一定的安全隱患。綜上所述對電站主體一次設(shè)備改是湯河電站發(fā)展的必然趨勢。

2 小機(jī)組改造

湯河電站小機(jī)組(630 kW)發(fā)電是在兼顧給弓礦公司選礦廠供水的同時進(jìn)行的，屬重復(fù)利用水資源，選礦廠用水量大約在0.8 m3/s，而小機(jī)組正常發(fā)電用水量大約在2.5 m3/s，這樣，每秒鐘就單為發(fā)電多放水1.7 m3。為了保障工業(yè)和市民生活用水達(dá)到供水效益最大化，管理局領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)多次論證，決定將結(jié)合供水常年發(fā)電的小機(jī)組改小，達(dá)到發(fā)電用水量能滿足給選礦廠供水即可。最后選用250 kW機(jī)組更換630 kW機(jī)組。

考慮到資金問題，此次改造只改了發(fā)動機(jī)、水輪機(jī)、勵磁綜合柜等主要設(shè)備，其它附屬設(shè)備，如自動減速器、自動化盤和變壓器等還仍然利用。改造過程中，除考慮機(jī)組新舊保護(hù)如何配合外，還考慮到原機(jī)組自動化保護(hù)中那些與新機(jī)組保護(hù)聯(lián)動不適合的保護(hù)回路的改變問題［1］。因此，在改造中，本著首先依照設(shè)計院新的設(shè)計為主，再結(jié)合原有設(shè)備進(jìn)行合理聯(lián)接，之后再將原機(jī)組水車保護(hù)中那些多余的不合理的回路拆除。

整個改造本著新裝機(jī)組在使用時靈敏、安全、可靠，運(yùn)行時能減少事故發(fā)生率，降低運(yùn)行人員工作強(qiáng)度的原則進(jìn)行［2］。改造中拆除了發(fā)電機(jī)、勵磁柜、勵磁變和原機(jī)組的所有繼電保護(hù)，停用了原機(jī)組的出口開關(guān)柜、PT 柜，新安裝了型號為SFW250—6/740發(fā)動機(jī)、綜合柜、勵磁變，水輪機(jī)和調(diào)速器按新的設(shè)計尺寸重新進(jìn)行安裝，進(jìn)口壓力鋼管進(jìn)行了變徑處理，對機(jī)組的勵磁回路和低壓輸電回路進(jìn)行了安裝，對部分水車自動化保護(hù)進(jìn)行了改進(jìn)。包括水車自動剎車系統(tǒng)、事故復(fù)歸回路、轉(zhuǎn)速繼電器的更新、勵磁電壓測量回路、軸承溫度信號回路、廠用電計量系統(tǒng)、光字牌信號回路等?；謴?fù)了水車保護(hù)與電氣保護(hù)的聯(lián)動回路，解決了新老設(shè)備之間的配合問題。最后進(jìn)行了機(jī)組綜合性能的調(diào)試工作。整個改造歷時33 d，于2002年10月21日改造完畢，21日14:00時新機(jī)組運(yùn)行發(fā)電。

改造后的機(jī)組容量為250 kW，額定流量由原來的每秒2.5 m3降到每秒1.1 m3。此流量即能保證給弓礦公司選礦廠供水，又能保證機(jī)組的正常發(fā)電，且每天可節(jié)約用水13 萬m3，達(dá)到了發(fā)電的最佳經(jīng)濟(jì)效益。

3 4 000 KVA 主變更換

電廠原4000KVA 主變型號為SJL4000/60，于1984年4月開始運(yùn)行至今近30 a之久，在近幾年的運(yùn)行過程中多次出現(xiàn)故障，為此也進(jìn)行了大修。由于該變壓器使用年限較長，設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重老化，設(shè)備運(yùn)行不能保證其安全性，為此起草了4000KVA 變壓器的更換方案。更換的新變壓器為全密封節(jié)能型電力變壓器，型號為S11—M—4000/66，較舊變壓器相比具有節(jié)能(空載損耗為0.14%，負(fù)載損耗為0.83%，)和20年勉維護(hù)兩大優(yōu)點(diǎn)，另外還增加了油位、溫度、壓力3 種保護(hù)。

經(jīng)過充分而科學(xué)周密的前期準(zhǔn)備，一號主變更換工作4月13日上午8 時正式開始，到下午4 點(diǎn)多，變壓器本體就位，以及散熱片、油枕、套管等附屬設(shè)備組裝相繼完成，一號主變順利安裝完畢。隨后完成了新變壓器的各項保護(hù)接引工作，組織了電業(yè)局試驗所、繼電所、高壓監(jiān)察、調(diào)度所對設(shè)備進(jìn)行了全面試驗，試驗結(jié)果全部合格。

根據(jù)國家《電力變壓器運(yùn)行規(guī)程》(DL/T572—95)中新變壓器試驗、投運(yùn)、送電相關(guān)規(guī)定，新變壓器必須經(jīng)市級以上電業(yè)部門驗收后，才能投入使用1984年5月，電業(yè)局下達(dá)了《湯河電站一號主變投運(yùn)送電方案》，開始對一號主變進(jìn)行合閘沖擊試驗，經(jīng)過5 次合閘沖擊一號主變順利通過電業(yè)局驗收，進(jìn)入24 h試運(yùn)行階段。5月10日10:00 電廠4000KVA主變通過24 h空載試運(yùn)行，主變無異常，可以正試投入運(yùn)行，目前1 號(4000KVA)主變運(yùn)行正常。

4 蝴蝶閥更新改造

檢修過程中電廠發(fā)現(xiàn)1 號機(jī)蝶閥不能正常開啟，情況非常嚴(yán)重，為了盡早解決閥門問題，邀請了相關(guān)專家進(jìn)行論證，遼寧省農(nóng)村水電及電氣自動化發(fā)展中心同志應(yīng)邀來湯河水庫管理局就發(fā)電廠蝶閥故障一事，進(jìn)行實地勘察最后制定了整體更換蝶閥及控制系統(tǒng)的改造方案。

經(jīng)過科學(xué)縝密的大量前期準(zhǔn)備工作，4月26日，蝶閥更換工作全面展開，27日，前期準(zhǔn)備工作基本結(jié)束，28日，當(dāng)晚18:10 分左右，電廠蝶閥開始更換。負(fù)責(zé)此項工作的是鐵嶺閥門廠的專業(yè)技術(shù)人員，電廠職工也配合他們一同完成這項工作。首先，工作人員用氣槍對鋼管進(jìn)行切割，不到一小時的時間就把舊的蝴蝶閥門拆除;其次，專業(yè)技術(shù)人員把新的蝶閥用吊車慢慢的吊起，穩(wěn)妥地把新蝴蝶閥門放到原處，并按著圖紙上的設(shè)計，一步步地進(jìn)行安裝補(bǔ)焊，對鋼管縫隙部分連續(xù)補(bǔ)焊5 次。因為這次蝶閥更換工作時間緊、任務(wù)重，為保證在72 h內(nèi)向遼陽市供水，同志們加班加點(diǎn)的工作。29日凌晨3:30 分左右，蝶閥更換工作歷時9個半小時的時間基本結(jié)束，凌晨3:45 分向遼陽市開始供水。為了使改造后的蝶閥能與電站機(jī)組自動化配合，電站自行完成了拆除老蝶閥控制回路，安裝4 條控制線路，更換信號保護(hù)裝置，使新蝶閥與機(jī)組運(yùn)行保護(hù)相結(jié)合，做到遠(yuǎn)程控制與監(jiān)控。

5 結(jié) 語

目前電站一次設(shè)備的更新改造，提高了設(shè)備完好率和運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低了安全隱患，提高了設(shè)備小時利用率，提高了電站的綜合效益，為電站完成設(shè)備全面更新，實現(xiàn)自動化轉(zhuǎn)換提供了前提保障。

［1］王見信. 水電站電氣二次設(shè)備技術(shù)改造分析［J］. 科技與企業(yè)，2013(13):236.

［2］李啟文. 西寧水電站電氣一次系統(tǒng)技改方案分析［J］. 中國水能及電氣化，2010，68(08):60 －66.