對(duì)水力發(fā)電廠一次系統(tǒng)的技術(shù)改造的探討

毛亮光++夏朝森

摘 要：本篇文章主要以珊溪水力發(fā)電廠為例介紹了一次系統(tǒng)存在的一些問(wèn)題，并就這些問(wèn)題提出了技術(shù)改造方案。該方案的實(shí)施，不但增強(qiáng)了系統(tǒng)線路供電的可靠性，優(yōu)化了系統(tǒng)保護(hù)的選擇性，還在一定程度上提高了系統(tǒng)的整體性能、自動(dòng)化程度和安全穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：水力發(fā)電廠 一次系統(tǒng) 技術(shù)改造

中圖分類號(hào)：TV734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（b）-0122-01

珊溪水力發(fā)電廠坐落于浙江省溫州市文成縣珊溪鎮(zhèn)內(nèi)，距溫州市117 km，距文成縣28 km，位于飛云江干流中游河段，是溫州市最大的水電站。珊溪水力發(fā)電廠共裝有4臺(tái)50 MW（總裝機(jī)容量為200 MW）混流式水輪發(fā)電機(jī)組，主要擔(dān)任溫州地區(qū)的調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用的任務(wù)。采用兩機(jī)一變擴(kuò)大單元接線方式，共2個(gè)機(jī)變擴(kuò)大單元，接入220 kV母線，全廠220 kV配電裝置采用單母線接線，一回220 kV出線送出（珊垂2476線）。每個(gè)機(jī)變擴(kuò)大單元均接有1臺(tái)廠用變和1臺(tái)壩區(qū)變，0.4 kV廠用電由1分廠用變和2分廠用變供電。

1 改造前存在的問(wèn)題

1.1 保護(hù)選擇性較差

該系統(tǒng)屬于非標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)大單元的內(nèi)橋接線，并且此電力為二次保護(hù)設(shè)計(jì)，所以在主變差動(dòng)保護(hù)和發(fā)電機(jī)過(guò)流二段保護(hù)的時(shí)候，都會(huì)造成與主變相連的各側(cè)斷路器發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作。為此，當(dāng)主變或者發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障的情況發(fā)生時(shí)，都會(huì)不同程度的影響其對(duì)電網(wǎng)的送電環(huán)節(jié)。如此，將會(huì)大大增加事故范圍，并降低電氣設(shè)備之間保護(hù)的選擇性。

1.2 供電可靠性不高

對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行事故檢修或者開(kāi)展日常的技術(shù)監(jiān)督檢查和檢修維護(hù)的時(shí)候，都必須要保證，與其有關(guān)的斷路器是斷開(kāi)的，并且隔離開(kāi)關(guān)是開(kāi)著的，這時(shí)才能將設(shè)備從運(yùn)行系統(tǒng)中退出來(lái)，并進(jìn)行以上工作。此后，當(dāng)這些工作完成以后，還是要將設(shè)備投入到電網(wǎng)運(yùn)行中去的，這時(shí)，仍然需要再次將與其相連的各側(cè)斷路器跳開(kāi)。然后才能合上主變高低壓側(cè)隔離開(kāi)關(guān)。由此可以看出，主變的投、退都會(huì)直接關(guān)系到供電情況的好壞，并在一定程度上影響著對(duì)外供電的可靠性。

1.3 操作維護(hù)量大

在該系統(tǒng)中，一些線路的進(jìn)出開(kāi)關(guān)站的連接都是由油浸式穿墻套管來(lái)完成的。就這些套管來(lái)說(shuō)，為了滿足規(guī)定的技術(shù)要求，必須年年對(duì)套管中的油進(jìn)行化驗(yàn)。另外，就是該穿墻套管布置的位置了，這些位置一般都比較高，很不利于檢修工作人員對(duì)其進(jìn)行取油和補(bǔ)油的工作環(huán)節(jié)。這些不但在很大程度上增加了員工們的工作量，還大大提高了高樓墜落的隱患發(fā)生。

1.4 設(shè)備安全穩(wěn)定性不高

伴隨著電網(wǎng)的廣泛普及和應(yīng)用，其對(duì)于對(duì)各發(fā)電企業(yè)的安全穩(wěn)定性要求也逐漸提高。而就珊溪水力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，由于成立的年代有點(diǎn)早，就致使在該廠中存在這一些老式的設(shè)備仍然在運(yùn)作，這些設(shè)備也帶來(lái)了相應(yīng)的一些問(wèn)題。如：開(kāi)關(guān)站電流互感器、電壓互感器及開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備的二次信號(hào)、控制電纜采用的是非屏蔽電纜，這就為抗電磁干擾的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了不小的困難。發(fā)電機(jī)的電流存在著余量小、精度低等問(wèn)題。就端子箱來(lái)說(shuō)，采用的也是較為一般的材質(zhì)，抗雨雪能力差，也較快老化。

2 改造方案

2.1 改造原則

在嚴(yán)格遵照國(guó)家電網(wǎng)公司要求的前提下，結(jié)合電廠綜合自動(dòng)化改造工程的需要，我們將通過(guò)以下幾方面原則的實(shí)施來(lái)進(jìn)一步完善一次設(shè)備改造工作：一是，統(tǒng)籌安排原則。這就要求電廠將一次設(shè)備改造與全廠綜合自動(dòng)化工程緊密的聯(lián)系到一塊，以便達(dá)到設(shè)計(jì)同步、施工也同步的效果。該原則的實(shí)施不但可以在一定程度上提高發(fā)電量，還能促進(jìn)水利樞紐工程的防洪、灌溉性能的發(fā)揮。二是，設(shè)備選型原則。這一原則要想完美的實(shí)現(xiàn)就要保證改造設(shè)備的選擇應(yīng)要以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、技術(shù)先進(jìn)、便于維護(hù)、定型產(chǎn)品為主。三是，互補(bǔ)替換原則。在全面掌握原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，完全依照以往設(shè)備的尺寸和參數(shù)等選擇設(shè)備，以便保證本次采購(gòu)設(shè)備的備品備件能夠適用于原有設(shè)備。四是，經(jīng)濟(jì)性原則。就一次設(shè)備改造而言，在考慮現(xiàn)有條件的運(yùn)用時(shí)，要將注意力更多的放在現(xiàn)有的場(chǎng)地和設(shè)備布置情況兩個(gè)方面，這樣做的好處是能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)布置，對(duì)于工程量和資金投入量的減少是極為有利的。

2.2 改造項(xiàng)目

一是，在主變高壓側(cè)增加1臺(tái)斷路器。在運(yùn)用原有主變隔離開(kāi)關(guān)安裝間隔的基礎(chǔ)上，拆除間隔外側(cè)的支柱瓷瓶和隔離開(kāi)關(guān)，并用鋼結(jié)構(gòu)梁代替原有的混凝土梁，為安裝位置的保證提供有利支持。這時(shí)，便能夠安裝斷路器了。二是，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的改造。主要就是用電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)取代完全以往的進(jìn)線隔離開(kāi)關(guān)。三是，不再使用油浸式穿墻套管，改為使用干式絕緣穿墻套管，并且在適合的地方安裝一個(gè)電流互感器。四是，全部使用密封良好的戶外式端子箱。同時(shí)，信號(hào)線也要先通過(guò)端子箱，再到保護(hù)屏，如此，便能對(duì)信號(hào)的中轉(zhuǎn)和主變風(fēng)機(jī)的控制。五是，要保證所有的二次信號(hào)控制電纜都是滿足要求的，否則就要全部更換屏蔽電纜。六是，選用更高、更精確的電流互感器。七是，在全面來(lái)了解和掌握改造后的電氣主接線情況的基礎(chǔ)上，增加一套母線保護(hù)裝置。

3 改造效果和經(jīng)驗(yàn)

一方面，就改造效果來(lái)說(shuō)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，本次改造的一次設(shè)備運(yùn)行正常，不但杜絕了以往發(fā)生的種種問(wèn)題，還在很大程度上提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和整體性能。具體的來(lái)說(shuō)：一是，斷路器和電流負(fù)感器的增設(shè)，不但大大減少了主變的投、退時(shí)間，還使得保護(hù)動(dòng)作不會(huì)再作用于出線斷路器，大大增強(qiáng)了其可靠性。二是，母線保護(hù)裝置的應(yīng)用，有利于提高系統(tǒng)保護(hù)的選擇性和用電的可靠性。三是，干式絕緣穿墻套管和電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)的使用大大減少了工作強(qiáng)度，還為設(shè)備的自動(dòng)化提供了有利支持。此外，二次電纜、發(fā)電機(jī)電流互感器及主變端子箱的改造更換，對(duì)于主變風(fēng)機(jī)控制能力的提高和系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性的保障來(lái)說(shuō)也是極為重要的。

另一方面，就改造經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，由于我們?cè)谡麄€(gè)改造過(guò)程中，具備著準(zhǔn)備充分、計(jì)劃周密、組織合理、管理嚴(yán)謹(jǐn)、職工參與積極性高等眾多優(yōu)點(diǎn)，所以這次改造不但提高了電廠系統(tǒng)的安全可靠性，還提高了全廠人員的業(yè)務(wù)技術(shù)水平。具體的來(lái)說(shuō)包括四點(diǎn)內(nèi)容：一是，通過(guò)與設(shè)計(jì)院的全面溝通，重視規(guī)劃了設(shè)計(jì)。二是，抓住了重點(diǎn)，即做好新增斷路器安裝間隔的設(shè)計(jì)和施工。三是，在明確施工的關(guān)鍵工序和節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，施工得到了優(yōu)化。四是，全員都積極的參與了，在促進(jìn)員工之間溝通了解的同時(shí)，還提高了團(tuán)隊(duì)工作的能力。

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