水电站增效扩容技改的方案范文

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《珠江水运杂志》2014年第二十四期

1.设备现状及存在问题

（1）电站监控、保护系统。机组控制、保护设备陈旧，自动化水平低，绝大部分器件目前已属淘汰产品，备品备件解决困难。机组的主、辅设备以及其他电气主要控制、保护设备的主要项目指标都达不到现行标准要求。常规的继电器保护装置稳定性差，误动作或不动作时常发生，且继电器使用寿短，每年对继电保护的预试工作给机组安全、稳定正常运行带来较大影响，继而直接影响电站经济效益。

（2）直流系统。电站直流系统与电站同期投运，设备严重老化。

（3）户外变电站设备。110kV出线间隔断路器已技改更换，使用的是SF6断路器，其余间隔仍使用的是少油断路器；其他户外开关站设备均为80年代产品。35kV出线间隔断路器已技改换完成。少油高压断路器维修工作量大，备品备件难以采购，不能满足现电网要求。

（4）户内开关柜设备。6.3kV户内高压开关柜中的断路器使用的均为少油断路器。开关柜采用固定式金属封闭高压开关柜，无五防系统。

（5）厂用电设备。厂用配电低压开关柜随电站同期投运。厂用配电动力箱已技改更换。电站无交流备用保安电源。

（6）导流导体。汇流母线、电力及二次电缆与电站同期投运，载流能力下降，缆线绝缘老化，检修维护工作量大，有较大的安全隐患。

2.技改方案

在原有设备场地基础上，为了保证操制安全可靠，减少工程建设投资，本水电站电气主接线方式不作变化。具体技改方案措施如下：

（1）发电机。在现有的机组流道的基础上，对1#、2#机组更换发电机，优化机组参数，提高发电机绝缘等级，进行增效技术技改；3#机组进行扩容技改，发电机额定容量从原来的3000kW扩容至5000kW。同时完善各机组本体自动化控制元件。

（2）变压器。现有变压器1#主变为SFSL系列产品，2#主变为SFL系列产品，其余变压器均为S7系列产品，属于列入淘汰目录的高耗能落后的变压器，亟须更新技改。本次技改更换所有变压器。主变压器选用新型节能的S11及以上节能型变压器。主变应有国家权威部门出具的型式试验证书，变压器指标不应低于《油浸式电力变压器技术参数和要求》（GB/T6541）和《干式变压器技术参数和要求》（GB/T10228）。

（3）励磁系统。因原励磁系统属机组辅助设备，超过设备寿命期。主要项目指标都达不到现行标准要求，已不能保证电站的安全运行。本次技改更换励磁系统3套。技改后的励磁系统采用可控硅励磁，采用双微机数字式励磁调节器。系统设置两套独立的调节通道，配置与监控系统的通讯接口，优先采用通用性强的标准通讯规约，优先采用成熟通用的现场总线方式。励磁顶值电压倍数不低于1.8倍。强励响应时间不大于0.08秒，自动励磁调节器保证发电机机端调压精度优于0.5%，且能再空载电压70%～110%额定值范围内稳定、平滑的调节。

（4）计算机监控、保护系统。电站的原控制保护采用的是常规继电器控制、保护方式，设备陈旧，自动化水平低，属淘汰产品，备品备件解决困难。本次技改更换计算机监控及保护系统1套。系统应采用先进成熟的计算机硬件、软件及网络技术，应能与励磁、调速器等厂内智能设备进行通信，并预留远方调度接口。本系统应采用开放式网络结构，具有数据采集与处理、运行监视与事件报警、控制与调节、统计与制表、语音报警、系统通信、自诊断与冗余切换、培训仿真系统等基本功能。为了确保电站正常安全运行，对主要电气设备及110kV、35kV线路均按《继电保护及安全自动装置技术规程》的有关规定配置，装设下列保护：（所有保护采用微机型保护装置）。①发电机变压器保护。发电机—变压器保护设置纵联差动保护、复合电压启动过电流保护、过负荷保护、过电压保护、失磁保护、定子单相接地保护、励磁回路一点接地保护、低电压保护、轻瓦斯保护、重瓦斯保护、油温升高、绕组温度高、油面低及油箱压力高等保护。②线路保护。110kV线路配置具有三段相间距离、三段接地距离、四段零序方向电流保护、三相一次重合闸和故障录波等功能的保护；35kV线路配置具三段式相间距离保护、二段式过电流保护以及三相一次重合闸和故障录波等功能的保护。③厂用变压器和励磁用变压器保护。厂用变压器和励磁用变压器保护均设置电流速断和过电流保护。

（5）直流系统。本次技改更换直流系统1套，采用铅酸免维护高频开关直流系统（200Ah/220V）。

（6）发电机电压设备10kV高压柜、开关站设备及厂用低压开关柜。发电机电压设备10kV高压柜、大部份开关站设备及厂用低压开关柜与机组同时投产运行，小部份开关站设备也是80、90年代技改新增的设备，主要项目指标都达不到现行标准要求，已不能保证电站的安全运行。本次技改更换所有的发电站电压设备10kV高压柜、开关站设备及厂用低压开关柜。发电机出口高压柜内开关选用发电机专用断路器，其他发电机电压设备高压柜内开关选用固封极柱式真空断路器，所有高压柜均选用KYN28A型铠装中置式交流金属封闭高压开关柜；开关站110kV断路器选用SF6断路器。成套开关柜各项性能参数应满足国家及行业相应标准，并具有完善的“五防”功能。低压开关柜装置应通过3C认证。所有更新的配电设备应具有国家权威部门出具的型式试验证书，同时满足当地电力系统接入要求。

（7）导体。本次技改更换所有电力电缆及二次电缆，均采用阻燃铜芯电缆；更换6.3Ⅱ段母线至2#主变汇流母线，采用高压共箱式母线；更换户外变电站所有导线，采用LGJ钢芯铝绞线。

（8）厂用交流备用电源。为了提高电站独立运行的能力，保证在电网发生故障时为电站提供可靠的电源，需新增厂用交流备用电源，根据厂用设备容量的现状负荷统计计算，选用一台100kW柴油交流发电机。

作者：温曙辉单位：赣州市水利电力勘测设计研究院