論太河水力發(fā)電站升級(jí)改造必要性

翟純濤 謝連軍

（淄博市太河水庫管理局 山東 淄博 255178）

1 水電站簡(jiǎn)介及升級(jí)改造的原因

太河水力發(fā)電站位于淄河上游，太河水庫輸水洞出口，水庫總庫容1.833億m3，興利庫容1.128億m3。水電站始建于1998年，1999年4月并網(wǎng)發(fā)電，設(shè)計(jì)裝機(jī)容量2*250kw+1*630kw，發(fā)電機(jī)組3臺(tái)，結(jié)合城區(qū)生活供水，現(xiàn)裝有250kw機(jī)組兩臺(tái)，年平均發(fā)電量211.2萬kw.h。

水電站自建成發(fā)電運(yùn)行至今創(chuàng)造了較大經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益，但各種機(jī)械及電氣設(shè)備大部分已老化嚴(yán)重，存在很大安全隱患，嚴(yán)重威脅著電站的安全運(yùn)行。

2 水電站存在的主要問題有：

（1）主控臺(tái)電器元件嚴(yán)重老化，生產(chǎn)廠家早已破產(chǎn)倒閉，沒有配件更換，控制線路一旦出現(xiàn)問題很難保證安全停機(jī)，容易造成飛車事故。

（2）勵(lì)磁屏生產(chǎn)廠家也倒閉破產(chǎn)，線路板沒有備用件可代替，出現(xiàn)問題直接會(huì)導(dǎo)致停機(jī)。

（3）調(diào)速器是發(fā)電機(jī)重要組成部分，由于受當(dāng)時(shí)各方面條件制約，配備的調(diào)速器比較落后，也已老化嚴(yán)重，在調(diào)速器開度沒有變化的情況下，水輪機(jī)轉(zhuǎn)速、機(jī)端電壓突然下降，造成并網(wǎng)困難。如果電網(wǎng)有故障或者線路上落雷，自動(dòng)關(guān)機(jī)線路和直流電機(jī)出現(xiàn)故障，調(diào)速器無法關(guān)閉，就造成飛車，危及到人身和設(shè)備的安全，需更換。

（4）10KV線路保護(hù)柜已超過更換年限。按照《電力技術(shù)規(guī)程》規(guī)定是6年更換，8年強(qiáng)制更換，柜中線路上的電器元件也老化嚴(yán)重，也應(yīng)予淘汰更新。

（5）水輪機(jī)設(shè)備性能落后，列入淘汰目錄。電站安裝的2臺(tái)臥式混流機(jī)組（水輪機(jī)型號(hào)HL260-WJ-50、發(fā)電機(jī)型號(hào)SFW250-8/850、調(diào)速器型號(hào)TT-300）已經(jīng)列入小型水電站機(jī)電設(shè)備應(yīng)淘汰的產(chǎn)品目錄中。而且，機(jī)組經(jīng)過15年的運(yùn)行，轉(zhuǎn)輪汽蝕嚴(yán)重，水輪機(jī)出力下降，難以滿足機(jī)組運(yùn)行需要，需予以大修、更換。

（6）電氣一次設(shè)備已不符合電網(wǎng)要求，運(yùn)行維護(hù)成本太高。10KV高壓柜使用SN10少油斷路器，安全性能已不能滿足要求，需更換。

（7）電氣二次設(shè)備超過使用年限，應(yīng)整套報(bào)廢。電站電氣二次設(shè)備自建成以來，仍以老式的繼電器為主，主要結(jié)構(gòu)陳舊、性能落后。許多繼電器被列入國家淘汰產(chǎn)品目錄，事故頻發(fā)，不能發(fā)出正確的指令與信號(hào)。存在安全隱患。

（8）噪音。當(dāng)年建電站時(shí)，把主控室和車間廠房建在了一起，噪音一般在80分貝左右。對(duì)值班人員精神和身體造成極大的危害。

3 改造的必要性

3.1 消除安全隱患、保障人身和設(shè)備安全的迫切必要。

目前的機(jī)電設(shè)備陳舊落后，老化損耗較大，影響電站的正常運(yùn)行和生產(chǎn)效益。為保證電站正常、安全運(yùn)行、充分利用水能資源，提高電站運(yùn)行效率和發(fā)電效益，通過升級(jí)改造，消除工程安全隱患，保障公共安全。

3.2 發(fā)展可再生資源、促進(jìn)節(jié)能減排。

水電站改造不需要移民，不增加環(huán)境負(fù)擔(dān)，改造后機(jī)組性能，效率得到較大提升，能充分提高水能資源利用效率。

4 水電站改造的設(shè)計(jì)原則

（1）依據(jù)中小水電站“少人值守，無人值守”的原則，考慮到當(dāng)前自動(dòng)化系統(tǒng)在水電站的發(fā)展?fàn)顩r，按照運(yùn)行安全可靠、便于管理以及經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)配置。

（2）水電站自動(dòng)化系統(tǒng)按照常規(guī)控制為輔、計(jì)算機(jī)監(jiān)控為主的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)與配置。要求計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)必須運(yùn)行時(shí)安全可靠、高度冗余，不能因?yàn)楸旧淼木植抗收隙绊懙浆F(xiàn)場(chǎng)工作設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還有就是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的MTBF等各項(xiàng)指標(biāo)必須達(dá)到部頒《水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)要求》的規(guī)定。使計(jì)算機(jī)監(jiān)控在水電站改造后的應(yīng)用達(dá)到一個(gè)新的水平。

（3）充分利用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，在系統(tǒng)的配置和設(shè)備的選型上盡可能的符合計(jì)算機(jī)發(fā)展迅速的特點(diǎn)。系統(tǒng)采用當(dāng)今最新的計(jì)算機(jī)硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使系統(tǒng)具有可靠性高、擴(kuò)展方便的特點(diǎn)。系統(tǒng)人機(jī)接口功能強(qiáng)，界面友好、全中文顯示，控制操作方便、靈活。

（4）系統(tǒng)采用分層分布開放式系統(tǒng)，在便于功能和硬件擴(kuò)充的同時(shí)，又可以充分保護(hù)用戶的投資。還有，為了能使系統(tǒng)更能適應(yīng)規(guī)模的擴(kuò)充和功能的增加，在設(shè)計(jì)上采用分布式數(shù)據(jù)庫及軟件模塊化、結(jié)構(gòu)化的理念。

（5）水電站的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境受到現(xiàn)場(chǎng)濕度、溫度的影響，情況比較復(fù)雜，因此提出系統(tǒng)要具有實(shí)時(shí)性好，不受外部環(huán)境影響的特點(diǎn)。

5 結(jié)束語

綜上所述，電站升級(jí)改造以先進(jìn)的技術(shù)為依托，以社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水電要求為動(dòng)力，采取多種綜合措施，使水電站設(shè)備、自動(dòng)化系統(tǒng)性能指標(biāo)在安全性、實(shí)時(shí)性、可靠性以及軟件功能方面得到極大的提高。實(shí)現(xiàn)“少人值守、無人值守”目標(biāo)，確保電站安全可靠運(yùn)行。