水電站增效擴容技改的方案范文

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《珠江水運雜志》2014年第二十四期

1.設備現狀及存在問題

（1）電站監控、保護系統。機組控制、保護設備陳舊，自動化水平低，絕大部分器件目前已屬淘汰產品，備品備件解決困難。機組的主、輔設備以及其他電氣主要控制、保護設備的主要項目指標都達不到現行標準要求。常規的繼電器保護裝置穩定性差，誤動作或不動作時常發生，且繼電器使用壽短，每年對繼電保護的預試工作給機組安全、穩定正常運行帶來較大影響，繼而直接影響電站經濟效益。

（2）直流系統。電站直流系統與電站同期投運，設備嚴重老化。

（3）戶外變電站設備。110kV出線間隔斷路器已技改更換，使用的是SF6斷路器，其余間隔仍使用的是少油斷路器；其他戶外開關站設備均為80年代產品。35kV出線間隔斷路器已技改換完成。少油高壓斷路器維修工作量大，備品備件難以采購，不能滿足現電網要求。

（4）戶內開關柜設備。6.3kV戶內高壓開關柜中的斷路器使用的均為少油斷路器。開關柜采用固定式金屬封閉高壓開關柜，無五防系統。

（5）廠用電設備。廠用配電低壓開關柜隨電站同期投運。廠用配電動力箱已技改更換。電站無交流備用保安電源。

（6）導流導體。匯流母線、電力及二次電纜與電站同期投運，載流能力下降，纜線絕緣老化，檢修維護工作量大，有較大的安全隱患。

2.技改方案

在原有設備場地基礎上，為了保證操制安全可靠，減少工程建設投資，本水電站電氣主接線方式不作變化。具體技改方案措施如下：

（1）發電機。在現有的機組流道的基礎上，對1#、2#機組更換發電機，優化機組參數，提高發電機絕緣等級，進行增效技術技改；3#機組進行擴容技改，發電機額定容量從原來的3000kW擴容至5000kW。同時完善各機組本體自動化控制元件。

（2）變壓器。現有變壓器1#主變為SFSL系列產品，2#主變為SFL系列產品，其余變壓器均為S7系列產品，屬于列入淘汰目錄的高耗能落后的變壓器，亟須更新技改。本次技改更換所有變壓器。主變壓器選用新型節能的S11及以上節能型變壓器。主變應有國家權威部門出具的型式試驗證書，變壓器指標不應低于《油浸式電力變壓器技術參數和要求》（GB/T6541）和《干式變壓器技術參數和要求》（GB/T10228）。

（3）勵磁系統。因原勵磁系統屬機組輔助設備，超過設備壽命期。主要項目指標都達不到現行標準要求，已不能保證電站的安全運行。本次技改更換勵磁系統3套。技改后的勵磁系統采用可控硅勵磁，采用雙微機數字式勵磁調節器。系統設置兩套獨立的調節通道，配置與監控系統的通訊接口，優先采用通用性強的標準通訊規約，優先采用成熟通用的現場總線方式。勵磁頂值電壓倍數不低于1.8倍。強勵響應時間不大于0.08秒，自動勵磁調節器保證發電機機端調壓精度優于0.5%，且能再空載電壓70%～110%額定值范圍內穩定、平滑的調節。

（4）計算機監控、保護系統。電站的原控制保護采用的是常規繼電器控制、保護方式，設備陳舊，自動化水平低，屬淘汰產品，備品備件解決困難。本次技改更換計算機監控及保護系統1套。系統應采用先進成熟的計算機硬件、軟件及網絡技術，應能與勵磁、調速器等廠內智能設備進行通信，并預留遠方調度接口。本系統應采用開放式網絡結構，具有數據采集與處理、運行監視與事件報警、控制與調節、統計與制表、語音報警、系統通信、自診斷與冗余切換、培訓仿真系統等基本功能。為了確保電站正常安全運行，對主要電氣設備及110kV、35kV線路均按《繼電保護及安全自動裝置技術規程》的有關規定配置，裝設下列保護：（所有保護采用微機型保護裝置）。①發電機變壓器保護。發電機—變壓器保護設置縱聯差動保護、復合電壓啟動過電流保護、過負荷保護、過電壓保護、失磁保護、定子單相接地保護、勵磁回路一點接地保護、低電壓保護、輕瓦斯保護、重瓦斯保護、油溫升高、繞組溫度高、油面低及油箱壓力高等保護。②線路保護。110kV線路配置具有三段相間距離、三段接地距離、四段零序方向電流保護、三相一次重合閘和故障錄波等功能的保護；35kV線路配置具三段式相間距離保護、二段式過電流保護以及三相一次重合閘和故障錄波等功能的保護。③廠用變壓器和勵磁用變壓器保護。廠用變壓器和勵磁用變壓器保護均設置電流速斷和過電流保護。

（5）直流系統。本次技改更換直流系統1套，采用鉛酸免維護高頻開關直流系統（200Ah/220V）。

（6）發電機電壓設備10kV高壓柜、開關站設備及廠用低壓開關柜。發電機電壓設備10kV高壓柜、大部份開關站設備及廠用低壓開關柜與機組同時投產運行，小部份開關站設備也是80、90年代技改新增的設備，主要項目指標都達不到現行標準要求，已不能保證電站的安全運行。本次技改更換所有的發電站電壓設備10kV高壓柜、開關站設備及廠用低壓開關柜。發電機出口高壓柜內開關選用發電機專用斷路器，其他發電機電壓設備高壓柜內開關選用固封極柱式真空斷路器，所有高壓柜均選用KYN28A型鎧裝中置式交流金屬封閉高壓開關柜；開關站110kV斷路器選用SF6斷路器。成套開關柜各項性能參數應滿足國家及行業相應標準，并具有完善的“五防”功能。低壓開關柜裝置應通過3C認證。所有更新的配電設備應具有國家權威部門出具的型式試驗證書，同時滿足當地電力系統接入要求。

（7）導體。本次技改更換所有電力電纜及二次電纜，均采用阻燃銅芯電纜；更換6.3Ⅱ段母線至2#主變匯流母線，采用高壓共箱式母線；更換戶外變電站所有導線，采用LGJ鋼芯鋁絞線。

（8）廠用交流備用電源。為了提高電站獨立運行的能力，保證在電網發生故障時為電站提供可靠的電源，需新增廠用交流備用電源，根據廠用設備容量的現狀負荷統計計算，選用一臺100kW柴油交流發電機。

作者：溫曙輝單位：贛州市水利電力勘測設計研究院