水电站增效扩容工程设计方案实施范文

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1工程概况

河北省石津灌区田庄水电站位于石家庄市西北部，装机容量2×2500kW，设计水头6．2m，设计流量107m3／s，1983年5月13日通过试运转正式交付使用。2012年12月29日，省水利厅、财政厅以冀水电〔2012〕39号文下达了“关于省石津灌区田庄水电站增效扩容改造工程初步设计的答复”。工程总投资772．86万元，其中国家资金350万元，省级资金175万元，灌区自筹资金247．86万元。本工程工期5个月，自2014年6月1日至10月31日，2015年春灌期间完成试运行及验收工作。

2工程标段及其项目划分

为保证工程的质量和施工管理，工程共分八个标段实施。一标：励磁设备；二标：调速器及油压装置；三标：计算机监控保护系统；四标：高低压柜；五标：水轮机设备；六标：变压器；七标：机电设备安装工程；八标：监理标。

3主持标书技术条款的审核

组织技术人员对标书的技术条款进行认真审核，发现问题及时与厂家、设计沟通，确保工程招投标顺利实施，保证在有相应资质等级的投标人中择优录取，为工程质量合格打下基础。

4主持电气一次、二次图纸的审核

在设计阶段配合设计院认真审核设计图纸，找出以下几个主要问题，并提出了改进建议，为电站今后安全运行提供了保障。

4．1变压器35kV中性点接地问题

电站在改造之前，变压器高压侧35kV没有接地。在此次安装新变压器过程中，发现其35kV中性点直接接地，这将导致杜北变电站35kV系统接地，造成安全隐患。经过与厂家安装指导人员和设计代表沟通协商，去掉接地，改为直接将其外壳接地，消除了事故隐患。增加室外35kV消谐器装置，用于35kVPT接地。

4．2机组进口快速闸门控制回路

在审核快速闸门控制回路时，发现其存在设计缺陷，每一个机组为2扇闸门，只是安装了1个开度仪，如果其中1扇闸门出现故障，就有可能造成另外1扇无法开启或者停止，造成闸门顶坏混凝土顶梁。与设计沟通后，每扇闸门又加装了1个开度仪，分别控制2扇闸门。

4．3高压隔离开关接地道闸位置有误

在升压站施工一次设备时，发现施工图纸主变高压侧311—1接地道闸安装在35kV一段母线侧，导致主变出口高压侧在检修或停电期间没有接地刀闸保护。与设计沟通，是图纸绘制错误，现场进行了更改。

4．4低压开关柜部分

厂用电设计方案变更，由明备用改为暗备用：两路进线及母线联络开关额定电流400A，采用开关电动操作型，互相之间需实现电气闭锁，3个断路器不能同时闭合，防止2台厂用变同时向1个用电设备供电。35kV厂变低压进线回路装有供电局计量电度表1块及与之配套的电流互感器，需在进线柜预留位置。35kV厂变低压进线回路柜安装1个接触器（接触器线圈串接主变高压侧35kV断路器的常开接点），实现如下功能：水电站不发电时，主变压器高压侧35kV断路器断开，厂用电为电网供电，供电局安装的计量表计费；当水电站发电时，主变压器高压侧35kV开关闭合，厂用电为发电机供电，此时常开接点闭合，继电器动作，将供电局计量表的电压信号断开，电流信号短路，从而断开供电局计量。继电器的所有接点需引接至端子，以便现场接线。增加1个40A塑壳出线回路，与1号及2号溢流闸门回路实现互锁。当柴油发电机供电时，闭合增加的塑壳出线回路，断开1、2号溢流闸门塑壳回路。通过配置脱扣器实现电气连锁，以防系统两路电源同时供给溢流闸门电源。

4．5关于“田—杜线测量保护”改造方案

由于二车间并网线路为直埋电缆，经常相间短路，越级保护动作，跳开杜北变电站346开关，导致大面积停电。在改造期间，笔者和设计与控保厂家多次沟通，新增了以下保护装置，消除了以上事故隐患：（1）新增1套微机线路保护测控装置，用于保护312开关至383开关间的线路，动作于跳开312开关：同时实现312开关的分合控制操作及测量功能。配置了三段过流保护（方向闭锁功能可投退）和两段逆功率保护（方向闭锁功能可投退的）；过负荷、PT断线保护。（2）新增1套数字式频率电压应急控制装置，用于跳开312开关。配置低频、低压解列、过频切机、过压解列，电流方向解列及失步正当解列等保护功能。（3）新增1套微机线路保护测控装置，用于保护383开关至35kV母线间的线路，动作于跳开383开关；同时实现383开关的分合控制操作及测量功能。配置了三段过流保护（方向闭锁功能可投退）；过负荷保护；PT断线保护。

4．6三相四线制改为三相五线制

电站由于建站时间长，之前所用的电器设备全部都是三相四线制，地线与零线公用，现在更换的电器设备全部为三相五线制，需要将所有的地线与零线的接触点分开，否则无法合闸用电，也无法发电。技术人员将所有的控制箱和照明系统内的地线、零线分开，各自与主电源相接，解决了控制系统无法合闸的故障。

4．7确保施工期间二车间安全发电

在施工期间，北京供水开始，为确保二车间安全发电，通过查找旧的二次图纸，确定二车间的并网保护线路，以及杜北变电站与电站之间的控制保护线路，共有3条线路：杜田线差动保护B116和系统事故跳开1、2号主变B100及通讯载波线路。在保证二车间发电的同时，也为工程顺利实施打下基础。

5结语

对田庄水电站设备的现代化更新改造，将改造过程中的问题及安全隐患一一剔除；改造完成后效果非常良好，大大加强了机组在发电运行中的稳定性。

参考文献：

［1］穆建军．农村水电站增效扩容改造关键技术问题的探讨［J］．小水电，2012（5）：6＿8．

［2］穆建军．小型水电站增效扩容电气设计问题探讨［J］．中国水能及电气化，2012（9）：7＿11.

作者：李鹏 褚大伟 许乾 吴君乐 单位：河北省石津灌区管理局