安格庄水电厂增效扩容改造及效果

牛立志

(安格庄水电厂，河北 保定 074200)



安格庄水电厂增效扩容改造及效果

牛立志

(安格庄水电厂，河北 保定 074200)

摘要：安格庄水电厂经多年运行，设备老化，自动化程度下降，不仅严重影响机组效率，而且极大地威胁电厂的安全运行，亟需进行技术改造。通过增效扩容改造，提高了机组效率，改善了设备性能，使电站焕发了新的生机和活力，为保安全、多发电提供了设备保障。表1个。

关键词：水电厂；增效扩容；设备改造

1概述

安格庄水电厂座落于河北省易县安格庄村西，属坝后式电厂。1974年10月机组投产发电，装机容量3×3 200 kW，设计水头30.5 m，设计流量37.8 m3/s，多年平均发电量2 845 万kW·h。主机设备为天津发电设备厂制造，运行至今已40多年。由于缺乏改造资金，设备老化，自动化程度下降，不仅严重影响机组效率，而且极大地威胁电厂的安全运行，亟需进行技术改造。经过积极努力，2013年安格庄水电厂被列为水利部、财政部2014年增效扩容改造单位。

2设备改造

2.13号水轮发电机组改造

水轮机气蚀磨损严重，运行工况降低，早已达不到设计要求，而且运行稳定性差。因此，将原水轮机型号KL123—LJ—140改造为HLNF06—LJ—140不锈钢节能转轮。在安装过程中，根据实测，新转轮比旧转轮上、下冠增高50 mm，因此将转轮平台下降50 mm,尾水管补气装置也做了进一步改善。上、下机架在原始安装时未装定位销，只是用电焊加固，在本次安装过程中，测好中心后重新加装定位销。机组安装完毕后经试运行一切稳定，上导摆度0.07 mm，水导摆度0.10 mm，各部温升正常。

由于3号发电机定、转子绝缘下降，线圈和铁芯沟槽内油泥堆积较多，温升较高，严重影响散热效果，因此将定子线圈由B级绝缘更新为F级绝缘，转子线圈也做了一并处理。

2.2调速器改造

原3台调速器均为CT—40型，经过多年运行，机械部件磨损严重，零配件无法购买，多年失修，不能实现自动化，开停机只能人工操作手轮，调节极不稳定，开机并网慢，并网运行过程中经常出现负荷下滑现象。现改造为YZFT—3000系列数字阀可编程计算机控制器，其特点如下：

(1)采用触摸屏作为人机画面。画面全中文显示，便于检修操作、观察及维护。

(2)逻辑性强。内存大，调节模式灵活，具有很强的自诊断、防错、纠错及容错功能。

(3)联网方便。自动化水平高，具有很高的测频精度和可靠性能。

(4)适用各种特殊运行方式。如孤网运行，由大电网解裂为小电网运行的突变情况，均可保证机组稳定性。

2.3主变压器改造

原2台主变压器为64标准生产的SJL型铝线绕阻变压器，负载损耗大，效率低，发热严重，阀体漏油严重，满器油污。更新为S11型铜芯绕组节能变压器，该变压器体积较小、功耗低、维护方便、温升效果好。

2.4断路器改造

原使用的断路器为DW1—35D(多油式断路器)和SN2—10(少油式断路器)，设备早已过时淘汰，动静触头磨损严重，接触电阻大，三相同步差，漏油严重，无设备配件，维护检修困难。现更新为ZW7—40.5户外真空断路器和ZN28—10型户内真空断路器。新型断路器带有合闸贮能机构，操作机构为电磁式弹簧机构，具有结构简单，动作可靠，维护方便，灭弧能力强，使用寿命长，无爆炸危险，无污秽，噪音低等优点。

2.5保护测控装置改造

控制保护测控装置系统是机组指挥中心，是设备改造的重中之重。本次改造采用先进的DMP300C1型微机发电机保护测控装置，HZDK200监控系统和HZGPS全球卫星同步时钟取代了维护成本高、动作灵敏度差的老继电器保护测控装置。微机保护测控装置通过以太网接入计算机监控系统中，采用单元式组合，方便保护配置和功能扩充，具有自动检测故障诊断和定位及修复提示功能，通过通信接口可实现与计算机监控系统互联。

HZDK200系统操作采用菜单分层式结构，操作简单，清晰方便。系统接通电源时进入主界面，可显示系统时间和电源基本信息及当前状态。信息查询包括：交流电压、直流控制电压、电流、合成电压、开关状态、电池组电压、电流、温度、放电容量、母线对地电压、电阻绝缘，如有故障会发出音响报警信号。

DMP300C1系列微机发电机保护测控装置，采用当今先进的软、硬件技术，双CPU结构，整体面板，抗振动、抗干扰，适应于恶劣环境，可靠性高，保护算法成熟、完善、功能设计全面化，内部硬件自检功能强，当装置内部故障时能及时检测并报警。用户界面人性化，实时显示电流、电压、频率、功率及各种事件及接线图，便于现场运行维护人员操作。结合网络及GPS对时，实现与系统时钟同步，通讯接口提供以太网接口。

3改造效果

改造后设备运行稳定，发电效率显著提高，运行操作人员操作频度大大降低，实现了增效扩容的目的。

3.13号发电机组效率提高

经过实际运行测量，库水位在154.3 m时，空载流量1.95 m3/s，负荷带3 200 kW，用水流量9.83 m3/s。而相同型号的2号机满带3 200 kW，用水流量12.36 m3/s，节水2.53 m3/s，可多带负荷761 kW，效率提高23.8%(见表1)。

表1　改造效果对比

3.2自动化程度提高

3号机组电脑发出开机到并网指令后，自动开蝴蝶阀(本次改造操作系统已更新),调速器自动开导水叶，自动准同期并网，自动调整给定有、无功负荷，均由电脑完成，实现了少人值守的目的。

3.3降低了厂用电率

调速器改造前压油泵2 min启动1次，给压力油罐充气每8 h充气2次；改造后压油泵1个多小时启动1次，压力油罐24 h充气1次，空压机启动次数大大降低，减少了设备磨损，节省了厂用电。

3.4节省用油

断路器更新为真空断路器，解决了变压器及断路器漏油问题，大大减少了用油量。

4目前存在的问题

本厂油、水、风三大系统，1、2号蝴蝶阀操作系统和3台蝴蝶阀漏水以及1、2号水轮发电机组尚未改造，仍需人工操作，并存在安全隐患。如果这些问题得到解决，全部设备就完全实现微机监控自动化，彻底实现少人值守或无人值守的目标。

5结语

通过增效扩容改造，提高了机组效率，改善了设备性能，使老旧电站焕发了新的生机和活力，为保安全、多发电提供了设备保障，实现了增效扩容的目的。

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责任编辑吴昊

作者简介：牛立志(1966-)，男，工程师，主要从事农村水电管理工作。E_mail：baodingshi064x@sina.com

收稿日期：2016-01-05