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《珠江水運(yùn)雜志》2014年第二十四期
1.設(shè)備現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
(1)電站監(jiān)控、保護(hù)系統(tǒng)。機(jī)組控制、保護(hù)設(shè)備陳舊,自動(dòng)化水平低,絕大部分器件目前已屬淘汰產(chǎn)品,備品備件解決困難。機(jī)組的主、輔設(shè)備以及其他電氣主要控制、保護(hù)設(shè)備的主要項(xiàng)目指標(biāo)都達(dá)不到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。常規(guī)的繼電器保護(hù)裝置穩(wěn)定性差,誤動(dòng)作或不動(dòng)作時(shí)常發(fā)生,且繼電器使用壽短,每年對(duì)繼電保護(hù)的預(yù)試工作給機(jī)組安全、穩(wěn)定正常運(yùn)行帶來(lái)較大影響,繼而直接影響電站經(jīng)濟(jì)效益。
(2)直流系統(tǒng)。電站直流系統(tǒng)與電站同期投運(yùn),設(shè)備嚴(yán)重老化。
(3)戶外變電站設(shè)備。110kV出線間隔斷路器已技改更換,使用的是SF6斷路器,其余間隔仍使用的是少油斷路器;其他戶外開(kāi)關(guān)站設(shè)備均為80年代產(chǎn)品。35kV出線間隔斷路器已技改換完成。少油高壓斷路器維修工作量大,備品備件難以采購(gòu),不能滿足現(xiàn)電網(wǎng)要求。
(4)戶內(nèi)開(kāi)關(guān)柜設(shè)備。6.3kV戶內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)柜中的斷路器使用的均為少油斷路器。開(kāi)關(guān)柜采用固定式金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜,無(wú)五防系統(tǒng)。
(5)廠用電設(shè)備。廠用配電低壓開(kāi)關(guān)柜隨電站同期投運(yùn)。廠用配電動(dòng)力箱已技改更換。電站無(wú)交流備用保安電源。
(6)導(dǎo)流導(dǎo)體。匯流母線、電力及二次電纜與電站同期投運(yùn),載流能力下降,纜線絕緣老化,檢修維護(hù)工作量大,有較大的安全隱患。
2.技改方案
在原有設(shè)備場(chǎng)地基礎(chǔ)上,為了保證操制安全可靠,減少工程建設(shè)投資,本水電站電氣主接線方式不作變化。具體技改方案措施如下:
(1)發(fā)電機(jī)。在現(xiàn)有的機(jī)組流道的基礎(chǔ)上,對(duì)1#、2#機(jī)組更換發(fā)電機(jī),優(yōu)化機(jī)組參數(shù),提高發(fā)電機(jī)絕緣等級(jí),進(jìn)行增效技術(shù)技改;3#機(jī)組進(jìn)行擴(kuò)容技改,發(fā)電機(jī)額定容量從原來(lái)的3000kW擴(kuò)容至5000kW。同時(shí)完善各機(jī)組本體自動(dòng)化控制元件。
(2)變壓器。現(xiàn)有變壓器1#主變?yōu)镾FSL系列產(chǎn)品,2#主變?yōu)镾FL系列產(chǎn)品,其余變壓器均為S7系列產(chǎn)品,屬于列入淘汰目錄的高耗能落后的變壓器,亟須更新技改。本次技改更換所有變壓器。主變壓器選用新型節(jié)能的S11及以上節(jié)能型變壓器。主變應(yīng)有國(guó)家權(quán)威部門(mén)出具的型式試驗(yàn)證書(shū),變壓器指標(biāo)不應(yīng)低于《油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》(GB/T6541)和《干式變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》(GB/T10228)。
(3)勵(lì)磁系統(tǒng)。因原勵(lì)磁系統(tǒng)屬機(jī)組輔助設(shè)備,超過(guò)設(shè)備壽命期。主要項(xiàng)目指標(biāo)都達(dá)不到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求,已不能保證電站的安全運(yùn)行。本次技改更換勵(lì)磁系統(tǒng)3套。技改后的勵(lì)磁系統(tǒng)采用可控硅勵(lì)磁,采用雙微機(jī)數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。系統(tǒng)設(shè)置兩套獨(dú)立的調(diào)節(jié)通道,配置與監(jiān)控系統(tǒng)的通訊接口,優(yōu)先采用通用性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約,優(yōu)先采用成熟通用的現(xiàn)場(chǎng)總線方式。勵(lì)磁頂值電壓倍數(shù)不低于1.8倍。強(qiáng)勵(lì)響應(yīng)時(shí)間不大于0.08秒,自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器保證發(fā)電機(jī)機(jī)端調(diào)壓精度優(yōu)于0.5%,且能再空載電壓70%~110%額定值范圍內(nèi)穩(wěn)定、平滑的調(diào)節(jié)。
(4)計(jì)算機(jī)監(jiān)控、保護(hù)系統(tǒng)。電站的原控制保護(hù)采用的是常規(guī)繼電器控制、保護(hù)方式,設(shè)備陳舊,自動(dòng)化水平低,屬淘汰產(chǎn)品,備品備件解決困難。本次技改更換計(jì)算機(jī)監(jiān)控及保護(hù)系統(tǒng)1套。系統(tǒng)應(yīng)采用先進(jìn)成熟的計(jì)算機(jī)硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),應(yīng)能與勵(lì)磁、調(diào)速器等廠內(nèi)智能設(shè)備進(jìn)行通信,并預(yù)留遠(yuǎn)方調(diào)度接口。本系統(tǒng)應(yīng)采用開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具有數(shù)據(jù)采集與處理、運(yùn)行監(jiān)視與事件報(bào)警、控制與調(diào)節(jié)、統(tǒng)計(jì)與制表、語(yǔ)音報(bào)警、系統(tǒng)通信、自診斷與冗余切換、培訓(xùn)仿真系統(tǒng)等基本功能。為了確保電站正常安全運(yùn)行,對(duì)主要電氣設(shè)備及110kV、35kV線路均按《繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定配置,裝設(shè)下列保護(hù):(所有保護(hù)采用微機(jī)型保護(hù)裝置)。①發(fā)電機(jī)變壓器保護(hù)。發(fā)電機(jī)—變壓器保護(hù)設(shè)置縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、失磁保護(hù)、定子單相接地保護(hù)、勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)、低電壓保護(hù)、輕瓦斯保護(hù)、重瓦斯保護(hù)、油溫升高、繞組溫度高、油面低及油箱壓力高等保護(hù)。②線路保護(hù)。110kV線路配置具有三段相間距離、三段接地距離、四段零序方向電流保護(hù)、三相一次重合閘和故障錄波等功能的保護(hù);35kV線路配置具三段式相間距離保護(hù)、二段式過(guò)電流保護(hù)以及三相一次重合閘和故障錄波等功能的保護(hù)。③廠用變壓器和勵(lì)磁用變壓器保護(hù)。廠用變壓器和勵(lì)磁用變壓器保護(hù)均設(shè)置電流速斷和過(guò)電流保護(hù)。
(5)直流系統(tǒng)。本次技改更換直流系統(tǒng)1套,采用鉛酸免維護(hù)高頻開(kāi)關(guān)直流系統(tǒng)(200Ah/220V)。
(6)發(fā)電機(jī)電壓設(shè)備10kV高壓柜、開(kāi)關(guān)站設(shè)備及廠用低壓開(kāi)關(guān)柜。發(fā)電機(jī)電壓設(shè)備10kV高壓柜、大部份開(kāi)關(guān)站設(shè)備及廠用低壓開(kāi)關(guān)柜與機(jī)組同時(shí)投產(chǎn)運(yùn)行,小部份開(kāi)關(guān)站設(shè)備也是80、90年代技改新增的設(shè)備,主要項(xiàng)目指標(biāo)都達(dá)不到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求,已不能保證電站的安全運(yùn)行。本次技改更換所有的發(fā)電站電壓設(shè)備10kV高壓柜、開(kāi)關(guān)站設(shè)備及廠用低壓開(kāi)關(guān)柜。發(fā)電機(jī)出口高壓柜內(nèi)開(kāi)關(guān)選用發(fā)電機(jī)專(zhuān)用斷路器,其他發(fā)電機(jī)電壓設(shè)備高壓柜內(nèi)開(kāi)關(guān)選用固封極柱式真空斷路器,所有高壓柜均選用KYN28A型鎧裝中置式交流金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜;開(kāi)關(guān)站110kV斷路器選用SF6斷路器。成套開(kāi)關(guān)柜各項(xiàng)性能參數(shù)應(yīng)滿足國(guó)家及行業(yè)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),并具有完善的“五防”功能。低壓開(kāi)關(guān)柜裝置應(yīng)通過(guò)3C認(rèn)證。所有更新的配電設(shè)備應(yīng)具有國(guó)家權(quán)威部門(mén)出具的型式試驗(yàn)證書(shū),同時(shí)滿足當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)接入要求。
(7)導(dǎo)體。本次技改更換所有電力電纜及二次電纜,均采用阻燃銅芯電纜;更換6.3Ⅱ段母線至2#主變匯流母線,采用高壓共箱式母線;更換戶外變電站所有導(dǎo)線,采用LGJ鋼芯鋁絞線。
(8)廠用交流備用電源。為了提高電站獨(dú)立運(yùn)行的能力,保證在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)為電站提供可靠的電源,需新增廠用交流備用電源,根據(jù)廠用設(shè)備容量的現(xiàn)狀負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算,選用一臺(tái)100kW柴油交流發(fā)電機(jī)。
作者:溫曙輝單位:贛州市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院