对水力发电厂一次系统的技术改造的探讨

毛亮光++夏朝森

摘 要：本篇文章主要以珊溪水力发电厂为例介绍了一次系统存在的一些问题，并就这些问题提出了技术改造方案。该方案的实施，不但增强了系统线路供电的可靠性，优化了系统保护的选择性，还在一定程度上提高了系统的整体性能、自动化程度和安全稳定性。

关键词：水力发电厂 一次系统 技术改造

中图分类号：TV734 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0122-01

珊溪水力发电厂坐落于浙江省温州市文成县珊溪镇内，距温州市117 km，距文成县28 km，位于飞云江干流中游河段，是温州市最大的水电站。珊溪水力发电厂共装有4台50 MW（总装机容量为200 MW）混流式水轮发电机组，主要担任温州地区的调峰、调频和事故备用的任务。采用两机一变扩大单元接线方式，共2个机变扩大单元，接入220 kV母线，全厂220 kV配电装置采用单母线接线，一回220 kV出线送出（珊垂2476线）。每个机变扩大单元均接有1台厂用变和1台坝区变，0.4 kV厂用电由1分厂用变和2分厂用变供电。

1 改造前存在的问题

1.1 保护选择性较差

该系统属于非标准扩大单元的内桥接线，并且此电力为二次保护设计，所以在主变差动保护和发电机过流二段保护的时候，都会造成与主变相连的各侧断路器发生相应的动作。为此，当主变或者发电机出现故障的情况发生时，都会不同程度的影响其对电网的送电环节。如此，将会大大增加事故范围，并降低电气设备之间保护的选择性。

1.2 供电可靠性不高

对系统中的设备进行事故检修或者开展日常的技术监督检查和检修维护的时候，都必须要保证，与其有关的断路器是断开的，并且隔离开关是开着的，这时才能将设备从运行系统中退出来，并进行以上工作。此后，当这些工作完成以后，还是要将设备投入到电网运行中去的，这时，仍然需要再次将与其相连的各侧断路器跳开。然后才能合上主变高低压侧隔离开关。由此可以看出，主变的投、退都会直接关系到供电情况的好坏，并在一定程度上影响着对外供电的可靠性。

1.3 操作维护量大

在该系统中，一些线路的进出开关站的连接都是由油浸式穿墙套管来完成的。就这些套管来说，为了满足规定的技术要求，必须年年对套管中的油进行化验。另外，就是该穿墙套管布置的位置了，这些位置一般都比较高，很不利于检修工作人员对其进行取油和补油的工作环节。这些不但在很大程度上增加了员工们的工作量，还大大提高了高楼坠落的隐患发生。

1.4 设备安全稳定性不高

伴随着电网的广泛普及和应用，其对于对各发电企业的安全稳定性要求也逐渐提高。而就珊溪水力发电厂来说，由于成立的年代有点早，就致使在该厂中存在这一些老式的设备仍然在运作，这些设备也带来了相应的一些问题。如：开关站电流互感器、电压互感器及开关等一次设备的二次信号、控制电缆采用的是非屏蔽电缆，这就为抗电磁干扰的实现带来了不小的困难。发电机的电流存在着余量小、精度低等问题。就端子箱来说，采用的也是较为一般的材质，抗雨雪能力差，也较快老化。

2 改造方案

2.1 改造原则

在严格遵照国家电网公司要求的前提下，结合电厂综合自动化改造工程的需要，我们将通过以下几方面原则的实施来进一步完善一次设备改造工作：一是，统筹安排原则。这就要求电厂将一次设备改造与全厂综合自动化工程紧密的联系到一块，以便达到设计同步、施工也同步的效果。该原则的实施不但可以在一定程度上提高发电量，还能促进水利枢纽工程的防洪、灌溉性能的发挥。二是，设备选型原则。这一原则要想完美的实现就要保证改造设备的选择应要以结构简单、可靠性高、技术先进、便于维护、定型产品为主。三是，互补替换原则。在全面掌握原有设备的基础上，完全依照以往设备的尺寸和参数等选择设备，以便保证本次采购设备的备品备件能够适用于原有设备。四是，经济性原则。就一次设备改造而言，在考虑现有条件的运用时，要将注意力更多的放在现有的场地和设备布置情况两个方面，这样做的好处是能够优化设计布置，对于工程量和资金投入量的减少是极为有利的。

2.2 改造项目

一是，在主变高压侧增加1台断路器。在运用原有主变隔离开关安装间隔的基础上，拆除间隔外侧的支柱瓷瓶和隔离开关，并用钢结构梁代替原有的混凝土梁，为安装位置的保证提供有利支持。这时，便能够安装断路器了。二是，对隔离开关的改造。主要就是用电动隔离开关取代完全以往的进线隔离开关。三是，不再使用油浸式穿墙套管，改为使用干式绝缘穿墙套管，并且在适合的地方安装一个电流互感器。四是，全部使用密封良好的户外式端子箱。同时，信号线也要先通过端子箱，再到保护屏，如此，便能对信号的中转和主变风机的控制。五是，要保证所有的二次信号控制电缆都是满足要求的，否则就要全部更换屏蔽电缆。六是，选用更高、更精确的电流互感器。七是，在全面来了解和掌握改造后的电气主接线情况的基础上，增加一套母线保护装置。

3 改造效果和经验

一方面，就改造效果来说。经过一段时间的调查研究发现，本次改造的一次设备运行正常，不但杜绝了以往发生的种种问题，还在很大程度上提高了系统的自动化程度和整体性能。具体的来说：一是，断路器和电流负感器的增设，不但大大减少了主变的投、退时间，还使得保护动作不会再作用于出线断路器，大大增强了其可靠性。二是，母线保护装置的应用，有利于提高系统保护的选择性和用电的可靠性。三是，干式绝缘穿墙套管和电动隔离开关的使用大大减少了工作强度，还为设备的自动化提供了有利支持。此外，二次电缆、发电机电流互感器及主变端子箱的改造更换，对于主变风机控制能力的提高和系统的安全稳定性的保障来说也是极为重要的。

另一方面，就改造经验来说，由于我们在整个改造过程中，具备着准备充分、计划周密、组织合理、管理严谨、职工参与积极性高等众多优点，所以这次改造不但提高了电厂系统的安全可靠性，还提高了全厂人员的业务技术水平。具体的来说包括四点内容：一是，通过与设计院的全面沟通，重视规划了设计。二是，抓住了重点，即做好新增断路器安装间隔的设计和施工。三是，在明确施工的关键工序和节点的基础上，施工得到了优化。四是，全员都积极的参与了，在促进员工之间沟通了解的同时，还提高了团队工作的能力。

参考文献

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