余弟

(义乌市岩口水库管理处,浙江义乌 322006)

浅谈我库电站的技术改造

余弟

(义乌市岩口水库管理处,浙江义乌 322006)

岩口水库水电站建于1968年,由于设备简陋,技术落后,运行的时间长,管理落后且人员的业务素质较低,已经不能适应现代的小水电企业的发展需要,适时的对其进行技术改造,运用现代先进的科学技术,从而降低了运行成本,提高了运行效率,提升了企业的经济效益,是小型水电站走内涵式的发展途径的重要措施。

小水电站 扩容 技改

岩口水库是一座以灌溉为主，结合防洪、发电、养鱼等综合利用的中型水库。水库正常库容量为2930万立方米，总库容量为4620万立方米。岩口水库电站建于1968年，坝高32米，设计水头26米，年均发电量90万度，共装有三台机组。

电站技术改造前存在问题：三台机组经过近四十年的运行，都存在不同程度的绝缘老化及损坏，且自动化程度低、安全性可靠性差、水能利用率低等问题，给安全运行带来极大的隐患。

针对上述问题，同时结合我们水库的经济实际情况，2004年11月，对三台机组及主变及配电屏等进行更新改造，机组改造后，原装机总容量由600KW提高到现在的820KW，主变由原来800KVA改造成现在的1000KVA。不仅消除了机组老化的安全隐患，同时也提高了经济效益。

(1)由于水轮机转轮等过流部件磨损、变形，或虽几经补焊但叶片变厚、变粗糙与原设计误差较大，机组效率严重下降，造成出力不足、水量浪费，效益差。我们采取对水轮机组采用更新处理，由原来HL240—WJ—50水轮机更新为HL820—WJ—50水轮机(此水轮机为新型水轮机并带有自动关机的功能)。

(2)发电机增容及更新：装机容量最初设计时选用3台，每台200KW，根据多年运行情况来看，机组容量选择在汛期时显得较小，机组多处于超负荷运行，效益体现不出来。现经过更新，分别选1#机组250KW、2#机组320KW、3#机组250KW，增容后发电量有了明显提高。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。由于岩口水库建站时间早，当时采用的是励磁机励磁(68年产品)，由于调节性能差，碳刷跳火严重，当时电站工作人员要经常对碳刷滑电环进行修复处理。不仅增加工作人员的劳动强度，同时其故障较多影响机组安全正常运行，所以必须加以更新改造。改造后我库采用了双绕组电抗分流的自动电压调节功能的励磁装置发电机，空载电压调节范围大，并网后运行稳定，无功功率调节方便。由于是厂家随机生产，安装在发电机上结构简单紧凑，不需另占地方。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，能迅速将水轮机导叶关闭，省去了备用电源。经过改造后近几年来的运行结果证明，能够安全、可靠、稳定的运行。这种励磁方式下，当励磁回路对地一点接地时，接地点与发电机中性点(低压发电机绕组中性点一般都接地)构成回路。励磁电流被分流减少，会发生机组振荡、不能正常建压等故障。所以特别要对滑环及周围等励磁部位的定期清扫，防止励磁回路对地绝缘严重下降而发生接地故障。

(3)主变更换：我们发电厂发出的电先送到0.4KV母线，然后通过升压变压器送到10KV母线，将电站与电力系统并网运行。过去电站选用的S7—800KVA配电变压器。它的缺点：一、与现行的机组配套，容量不够大，难以发足无功功率，并影响机组工作的稳定性;二、老型号变压器能耗大，且运行年限已久，时常出现故障影响正常发电。我库在改造时采用了S9—1000KVA升压变压器，其优点是：一、能够满足发三台机组满负荷运行;二、新型变压器损耗小;三、改造后变压器故障基本消失;四、配电变压器与升压变压器在技术方面存在不同。通过更换保证了电站机组运行中的稳定性和可靠性。

(4)配电设备和成套装置改造：由于机组容量的增加，将原来的DZ10—600A主断路器(因DZ系列是塑壳断路器，其散热性能差出现几次非故障跳闸)变更为现在的DW15—630A型低压主断路器(此系列比DZ散热性能好)，现空气断路器的额定电流为630A，而现在320KW发电机满负荷时输出的额定电流是577A，足以满足要求，3号机组满负荷时输出的额定电流是451A，更能满足要求。新安装的隔离开关采用HB—1000A带灭孤罩的刀开关，能通断一定的负荷电流，其钢栅片灭孤罩能将负荷电流产生的电孤有效地熄灭，但其主要功能是起隔离电源，确保工作安全，因此所选型号能满足要求。

(5)铝排的改造：改造前发电机与主断路器连接是采用40mm*5mm的铝排连接，三相铝排线在电缆沟内水平铺设，铝排与地面高度20cm，采用绝缘子与地面隔离绝缘。铝排自水电站建成以后一直运行至今，其安全性能无法得到保障，尤其是进入梅雨季节，或者电站进水的情况下，几乎裸露的铝排很容易产生漏电，从而对电站工作人员的安全构成威胁。因此，我库将铝排更换成单芯300平方毫米YJV交联铜电缆(此电缆耐温可达90度)。第一、安装维护方便;第二、可以防止天气潮湿或电缆沟进水情况下出现安全事故;第三、可以防止小动物进入电缆沟而发生两相短路;第四、发电机的出线接线柱与电缆的端子均为铜导体，联接处的接触电阻比原来会大大降低，防止接头过热，机组运行效率会有所提高;第五、发电机与主开关连接时采用多根铝排用螺丝压接，因中间有多个接头，在检修中需打开电缆沟进行目视及必要的仪器测试，费时费工，现改用电缆之后就减少了过多的仪器检查;第六.查相关资料，采用了单芯300平方毫米绝缘铜电缆，其额定载流量为685A，能满足发电机组(SFW320—8/850)满负荷运行时输出的额定电流577A要求;更能满足1号3号发电机组(SFW250—8/850)满负运行时输出的额定电流451A要求;并为今后发展留有余地。

通过技术改造，采用了先进的发电设备和工艺流程，机组运行的可靠性和效率均得到了大幅度的提高，水资源得到了充分利用，操作人员的人身安全得到了进一步的保障，提高了机组运行的效率，企业的经济效益也得到了提升。同时也提高了自动化程度，简化了运行人员的操作程序，不仅使运行操作人员由原来的每班4人减少到每班3人(每天三班)，而且操作人员的劳动强度大大降低，每年企业的生产成本因此而减少约15万元。