浅谈小水电站的技术改造

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【摘 要】 石河水电站为坝后式水电站,装机三台,水轮机型号为ZD500-WJ-71,三台机组都为混流卧式机组。水轮发电机组经过二、三十年的运行,出现了发电机绝缘老化、发热增加、滑环严重冒火;水轮机转轮等过流部件磨损、变形等问题,严重影响了机组效率;针对上述问题,近几年根据具体情况进行了技术改造,提高了机组的效率,使电站有了更好的效益。

【关键词】 发电机;水轮机;技术改造

【中图分类号】 TU74 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123(2010)02-024-02

The small hydropower station on technical reformation

【Abstract】 Shihe hydropower station, installed three, turbine models for ZD500-WJ-71, three horizontal Francis units are the units.

Generator group after two to three years of operation, there generator insulation aging, increased fever, severe steaming slip ring;runner

to cross the stream component wear, deformation and so on, seriously affecting the efficiency of the unit; to address the problem In rec-

ent years, carried out according to specific technological innovation, improve the efficiency of the unit, so that power plants with better

efficiency.

【Key words】 Generator;Turbine;Technical renovation

1对发电机的技术改造

1.1发电机定子的技术改造。三号发电机在满负荷运行一段时间后,发电机定子引出线焊接处经常发热,有时还造成短路,影响正常发电。经多次观察和分析,是发电机定子引出线与接线柱焊接质量差所致,在处理上采取了将发电机定子引出线内焊接改为压接的建议,并积极参加试制。通过运行实践证明,再也没有发生发热和短路的情况,成功地处理了发电机定子引出线焊接弊病。

1.2机加闸制动系统进行技术改造。我站制动系统原来是气制动,两台小型空气压缩机由于长期运行,设备已经老化,每年维护费用上千元,由于空气管边弯多,里面积累的油和水在制动时随气喷出,在制动面上形成油膜,减少了制动时的摩擦力。由于消音装置不好,压缩机工作时噪音很大。首先,改变其工作性质,用压力油来替代空气。我站调速器中的压力油能提供可靠的工作条件,而且不影响调速器的运行,是先决条件。调速器在机旁,用12#铜管装油管路,油管路很短,既便于安装,又节省费用,压力制动头采用弹簧加压顶出,失压返回,并加大制动头的面积,停机速度快。由于是液压制动,无噪音产生,在油管路上,安装了自动电磁阀与微机测速装置,接口后,实现了自动加闸制动。运行实践证明,这次改造项目是成功的。每年节省厂用电量16000KWH,节省检修费用1000元,无噪音,实现了自动运行。

1.3电机励磁装置改造。要使发电机安全和稳定的运行,发电机励磁系统的性能是关键,原有的励磁装置由于性能差,易引起震荡不适应机组并网运行,在发电机跳闸后,励磁系统应正常工作,但按图纸要求,灭磁开关是连动跳开的,造成的后果是飞车超速,对发电机组造成危害;另外当机组到达额定转速后,操作起励开关,机端电压表及励磁电流表、电压表均没有任何反映。

在检修中发现当起励发生故障时,多是励磁回路开关接触不良引起,因机组在前次是正常解列停机的,其励磁回路各个环节应视为正常。而接触不良是因为交流接触器触点弹簧松软或有灰尘沾在触点表面造成接触电阻增大,同时接头松动或有锈蚀也会造成此现象。我们现在改用了可控双绕组电抗分流式励磁,此装置在双绕组电抗分流式的基础上增加了可控硅分流的自动电压调节器,空载电压调节范围大,并网后运行稳定,无功功率调节方便。在主断路器跳开后不失磁,发电机仍有端电压。在电网停电时仍有电源供给调速器,能迅速将机组关闭,省去了备用电源。

2对水轮机的技术改造

2.1转浆机构的技术改造。电站轮机浆叶是转浆式,可调浆叶角度,改变运行状况,以适应水头的变化,使发电机组运行在最佳工作曲线上,达到最大出力。由于设备老化和年久锈蚀,调整机构现已拒动,浆叶不能调整,成了定浆式,在水头变化后,机组不能工作在最佳运行曲线上,出力降低,经济效益受到影响。经过分析,造成的原因是:①转轮体由于长期运行,锈蚀严重,孔与浆叶轴端的间隙增大,造成密封不严,进水在锈蚀的恶性循环。②调整螺杆长而调整涡轮涡杆,转动力矩不够大,造成涡轮损坏。

在实际工作中采取了如下改造措施:①对转轮体、孔进行喷镀,达到设计要求,加粗密封环,以解决密封不严造成的进水问题。改造后不在进水锈蚀。②向调整螺杆腔内注入一定数量的机油保持。③涡轮涡杆加厚尺距,加大磨数,增大力矩,安装后调整浆叶轻松自如。改造后先运行状态良好,可根据水头调整浆叶在最佳工作曲线上,提高设备出力30%左右,提高了经济效益。

2.2水轮机调速器的技术改造。原有的调速器仅作用于正常开、停机、调节正常有功负荷以及事故停机。在改造中配上STK-W-3微电脑控制器,就能达到单机自动调频,并网时按前池水位自动调节有功功率、实现自动并网合闸等功能。

3主变压器的技术改造

水电站的低压机组通常是经主变升压后与10kV农村配电线路相连接,电站有两台升压变压器,是发电机能量输出电压转变的唯一出口,由于电站地处偏远山区,在雷雨季节,经常出现一打雷,机组就跳飞车,影响发电,也不安全,对避雷针接地电阻进行遥测,测其结果显示:因避雷针装置设在山坡上,沙石土较多,导电能力差,不符合技术要求。为解决这一问题,我们采用延长接地极,增加接地体和填料法加以施工,测其结果,符合技术要求,再遇有打雷天气时,机组运行正常,不再跳闸飞车了。

4中控室的改造

中控室充电机的电磁等产生的磁噪音分贝很大,对每个值班员都是直接受害者,因此降低中控室噪音是保证值班运行人员身心健康的关键。因此决定把中控室直流电源装置中的充电机由屋内改装到屋外,并通过导线接电器安装规程规范,将屏内的半导体整流装置相连接,这样即保证了正常运行,又改善了工作环境,保证了运行人员的身体健康。

电站的技术更新改造过程不是简单地以新换旧,而是一个再创造的过程。结合石河水电站的实际情况,因地制宜地进行机组技术改造。电站要充分利用水库的水量和水头来满足电力系统安全经济运行需要这一原则,做到洪水期间充分利用水量多发电,使全部机组投入满发,承担电力系统的基荷;在水库供水期间,尽量保持水库高水位运行,以保持水轮机的效率,少用水多发电,确保电站机组的高性能高质量的运行,才能达到提高经济效益的目的。

参考文献

1桂家章.低压水轮发电机组运行与维修.中国水利水电出版社