秀山县钟灵水库坝后电站技术改造浅析

陈 慧，严天弧，杨通美

（秀山土家族苗族自治县水务局，409900）

钟灵坝后电站位于重庆市秀山县钟灵镇凯堡村，距秀山县城22公里，是沅江水系酉水干流梅江河支流第二梯级开发电站，属坝后式水电站。原装机2×320kW，建成于上世纪80年代初。钟灵坝后电站厂房位于水库大坝右侧，属于水库坝后式电站。总库容3230万立方米，正常库容2710万立方米，是秀山县城、乡供水水源地之一。电站机组设备为上世纪70年代中期产品，受当时技术条件限制，加之运行年代久远，设备带病严重，电站改造升级迫在眉睫。

1 电站设备现况

钟灵坝后电站2主辅设备均为20世纪70 年代中期制造，受当时条件限制，水轮发电机组水能利用效率低，经多年磨损和汽（锈）蚀，使整机效率进一步降低，尤其是发电机绝缘老化，运行温度偏高，经常出现接地现象。根据运行日志统计和电站实际运行情况，电站近五年来平均发电出力为420kW，机组效率63%，五年平均年发量203万kW·h，五年平均年利用小时3172小时，水能资源严重浪费。

电站的控制、保护系统自运行以来，基本未更新过。其保护和自动化控制设备有些属非定型产品，且设备不兼容，灵敏度和可靠性低，检修维护量大，常发生误动、拒动，部分设备厂家已停产，影响了电站的正常维护。发电机控制屏和同周期屏落后，自动化程度低，发电并网还是采用原始的灯泡熄灭法并网，操作时常出现故障。调速器经30多年运行，已存在严重缺陷，配压阀由于长期磨损，间隙过大，主接力器窜动，不能投入自动运行。变压器均属非节能型电力变压器，能耗大，夏季室外温度升高时，不能正常运行。

2 电站更新改造方案

2.1 水工建筑物改造

2.1.1 取水建筑物改造设计

该电站坝型为粘土心墙堆石坝，坝高54.46m，坝顶宽7.0m、坝底宽210m，右坝肩布置放水隧洞，左坝肩布置溢洪道，总库容3230万m3。在上世纪90年代中期对坝体、坝肩（左坝肩、右坝肩）进行全面维幕灌浆后，效果较好，大坝运行良好，未出现沉陷、裂缝、冲刷及损坏等情况，所以不作改造设计，维持原状。引水设施良好，未作改造设计。

2.1.2 前池及压力管道土建工程改造设计

该电站无前池。压力管道及裤衩管满足管道过流截面要求，不作改造。水轮机前原平板闸阀，年久失修，操作困难，更换为Φ900mm手、电两用闸阀。电站尾水管新装控制闸门2台，便于检修。

2.2 机电设备改造

为从根本上解决电站机械设备、电气、监测、控制及保护系统存在的严重问题，提高设备运行的可靠性和二次设备的整体技术水平，最终实现电站“无人值班，少人值守”的目标，将对电站水轮机、发电机、调速器等设备进行更换，选型方案如表1所示。

表1 钟灵水库坝后电站主要机电设备表

3 主要难题及解决方法

3.1 改造中主要难题

电站进口蝴蝶阀是80年代安装的，现已运行30多年，设备老化，关闭不全，渗水较大，需要更换。钟灵水库担负着城镇十几万人的饮用供水和工业生产用水的重大任务，由于坝后电站和城镇人饮供水是在同一管道引水，不能关停水源更换闸阀。

原进水口法兰外侧加接钢管连接法兰更换闸门时，使水轮发电机组中心线位移40cm，导致水轮发电机组与外墙不足20cm，造成人员无法通行及调速器无法按设计的位置安装问题。

3.2 解决方法

解决更换闸阀的方法：采取了在原蝴蝶阀法兰盘外侧加接钢管连接法兰盘更换闸门。

解决人通行难，调速器无法按设计的位置安装问题的方法：一是改变由原设计的长700cm伸缩节为长380cm的伸缩节；二是变更原设计的等径进水弯管为变径管道；三是调速器更换为高油压式调速器，调速器安装位置可以随所需现场情况位移。

4 技改后效益

技改工程完成后，钟灵坝后水电站建筑和机电设备完全达到新建电站水平，较改造前年新增发电量65.2%，年增发电收益66.9%，税后利润增长70.6%，在实现利润增长的同时带动了地方经济发展。

钟灵水库肩负着我县城乡供水的重任，库区生态成为关系全县居民能用上放心水、安全水的关键。技改后电站高度重视生态库区建设，在电站技改后，每年将10%红利用于库区生态绿化建设，进一步提高城乡饮用水水源质量，让城乡居民能够用上优质放心自来水。