水電站增效擴容工程設計方案實施范文

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1工程概況

河北省石津灌區田莊水電站位于石家莊市西北部，裝機容量2×2500kW，設計水頭6．2m，設計流量107m3／s，1983年5月13日通過試運轉正式交付使用。2012年12月29日，省水利廳、財政廳以冀水電〔2012〕39號文下達了“關于省石津灌區田莊水電站增效擴容改造工程初步設計的答復”。工程總投資772．86萬元，其中國家資金350萬元，省級資金175萬元，灌區自籌資金247．86萬元。本工程工期5個月，自2014年6月1日至10月31日，2015年春灌期間完成試運行及驗收工作。

2工程標段及其項目劃分

為保證工程的質量和施工管理，工程共分八個標段實施。一標：勵磁設備；二標：調速器及油壓裝置；三標：計算機監控保護系統；四標：高低壓柜；五標：水輪機設備；六標：變壓器；七標：機電設備安裝工程；八標：監理標。

3主持標書技術條款的審核

組織技術人員對標書的技術條款進行認真審核，發現問題及時與廠家、設計溝通，確保工程招投標順利實施，保證在有相應資質等級的投標人中擇優錄取，為工程質量合格打下基礎。

4主持電氣一次、二次圖紙的審核

在設計階段配合設計院認真審核設計圖紙，找出以下幾個主要問題，并提出了改進建議，為電站今后安全運行提供了保障。

4．1變壓器35kV中性點接地問題

電站在改造之前，變壓器高壓側35kV沒有接地。在此次安裝新變壓器過程中，發現其35kV中性點直接接地，這將導致杜北變電站35kV系統接地，造成安全隱患。經過與廠家安裝指導人員和設計代表溝通協商，去掉接地，改為直接將其外殼接地，消除了事故隱患。增加室外35kV消諧器裝置，用于35kVPT接地。

4．2機組進口快速閘門控制回路

在審核快速閘門控制回路時，發現其存在設計缺陷，每一個機組為2扇閘門，只是安裝了1個開度儀，如果其中1扇閘門出現故障，就有可能造成另外1扇無法開啟或者停止，造成閘門頂壞混凝土頂梁。與設計溝通后，每扇閘門又加裝了1個開度儀，分別控制2扇閘門。

4．3高壓隔離開關接地道閘位置有誤

在升壓站施工一次設備時，發現施工圖紙主變高壓側311—1接地道閘安裝在35kV一段母線側，導致主變出口高壓側在檢修或停電期間沒有接地刀閘保護。與設計溝通，是圖紙繪制錯誤，現場進行了更改。

4．4低壓開關柜部分

廠用電設計方案變更，由明備用改為暗備用：兩路進線及母線聯絡開關額定電流400A，采用開關電動操作型，互相之間需實現電氣閉鎖，3個斷路器不能同時閉合，防止2臺廠用變同時向1個用電設備供電。35kV廠變低壓進線回路裝有供電局計量電度表1塊及與之配套的電流互感器，需在進線柜預留位置。35kV廠變低壓進線回路柜安裝1個接觸器（接觸器線圈串接主變高壓側35kV斷路器的常開接點），實現如下功能：水電站不發電時，主變壓器高壓側35kV斷路器斷開，廠用電為電網供電，供電局安裝的計量表計費；當水電站發電時，主變壓器高壓側35kV開關閉合，廠用電為發電機供電，此時常開接點閉合，繼電器動作，將供電局計量表的電壓信號斷開，電流信號短路，從而斷開供電局計量。繼電器的所有接點需引接至端子，以便現場接線。增加1個40A塑殼出線回路，與1號及2號溢流閘門回路實現互鎖。當柴油發電機供電時，閉合增加的塑殼出線回路，斷開1、2號溢流閘門塑殼回路。通過配置脫扣器實現電氣連鎖，以防系統兩路電源同時供給溢流閘門電源。

4．5關于“田—杜線測量保護”改造方案

由于二車間并網線路為直埋電纜，經常相間短路，越級保護動作，跳開杜北變電站346開關，導致大面積停電。在改造期間，筆者和設計與控保廠家多次溝通，新增了以下保護裝置，消除了以上事故隱患：（1）新增1套微機線路保護測控裝置，用于保護312開關至383開關間的線路，動作于跳開312開關：同時實現312開關的分合控制操作及測量功能。配置了三段過流保護（方向閉鎖功能可投退）和兩段逆功率保護（方向閉鎖功能可投退的）；過負荷、PT斷線保護。（2）新增1套數字式頻率電壓應急控制裝置，用于跳開312開關。配置低頻、低壓解列、過頻切機、過壓解列，電流方向解列及失步正當解列等保護功能。（3）新增1套微機線路保護測控裝置，用于保護383開關至35kV母線間的線路，動作于跳開383開關；同時實現383開關的分合控制操作及測量功能。配置了三段過流保護（方向閉鎖功能可投退）；過負荷保護；PT斷線保護。

4．6三相四線制改為三相五線制

電站由于建站時間長，之前所用的電器設備全部都是三相四線制，地線與零線公用，現在更換的電器設備全部為三相五線制，需要將所有的地線與零線的接觸點分開，否則無法合閘用電，也無法發電。技術人員將所有的控制箱和照明系統內的地線、零線分開，各自與主電源相接，解決了控制系統無法合閘的故障。

4．7確保施工期間二車間安全發電

在施工期間，北京供水開始，為確保二車間安全發電，通過查找舊的二次圖紙，確定二車間的并網保護線路，以及杜北變電站與電站之間的控制保護線路，共有3條線路：杜田線差動保護B116和系統事故跳開1、2號主變B100及通訊載波線路。在保證二車間發電的同時，也為工程順利實施打下基礎。

5結語

對田莊水電站設備的現代化更新改造，將改造過程中的問題及安全隱患一一剔除；改造完成后效果非常良好，大大加強了機組在發電運行中的穩定性。

參考文獻：

［1］穆建軍．農村水電站增效擴容改造關鍵技術問題的探討［J］．小水電，2012（5）：6＿8．

［2］穆建軍．小型水電站增效擴容電氣設計問題探討［J］．中國水能及電氣化，2012（9）：7＿11.

作者：李鵬 褚大偉 許乾 吳君樂 單位：河北省石津灌區管理局