长潭水库水电厂厂外小水电机组无人值班改造.docx

技术改造SMALLHYDROPOWER2012No6,TotalNo168

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长潭水库水电厂厂外小水电机组无人值班改造

章荣质(长潭水库管理局浙江黄岩318024)

吴卫国(水利部农村电气化研究所浙江杭州310012)

1概述

长潭水库位于浙江省台州市黄岩区境内永宁江上游，是1座集防洪、灌溉、供水、发电、养殖为一体的综合性大型水利工程，控制流域面积441.3km2,年平均降雨量1860mm,多年平均径流量5.6亿m3,正常水位36m,总库容7.32亿m3。电站主厂房内3台机组总装机容量为11800kW(2×5000kW+1×1800kW)。

距离主厂房外150m处有1条压力混凝土管的自流渠道供应近区农田灌溉及生活用水，根据此渠道的功能需全年供水。20世纪70年代，渠道上安装了75kW的卧式机组发电。

2项目背景及改造必要性

原小水电发电机于1973年由浙江临海电机厂制造，额定功率75kW。水轮机于1978年由浙江临海机械厂制造，型号为HL260—WJ—35,功率为40～160kW。小水电机组于1979年投入运行，到机组改造前已运行了30a,整台机组设计制造水平较低，效率低下，处于老化和带病运行状态；机组采用手动控制，实际运行时功率最大只能达到45kW。2008年机组大修时发现有2片导叶已经卡死不能动作，导叶之间密封性能不好，每次关机均需关闭主阀才能停机。

机组采用TT小型调速器，调速器自动运行功能很早就已坏掉，机组事故跳开关后不能自动关闭，需要人工手动关闭。

小水电机组安装在主厂房外，由于此渠道需机组常年供水，而机组采用手动控制，发电期间需要

收稿日期：2012-09-21

作者简介：章荣质(1976-),男，工程师，主要从事水电站运行维护管理工作。Fmail:zrz1976@139.com

运行人员24h长期值班，工作强度大。

原小水电机组在长潭水库水电厂黑启动方案中是为电厂主厂房机组提供400V交流电源由于老机组采用手动控制方式，机组从开机到投入正常稳定运行时间较长，因此应考虑尽量缩短机组启动完成时间。

经分析计算，在保证功率因素为0.8和设计流量基本不变的情况下，发电机有功功率由原来的75kW提高到100kW,技术上是可行的，并且能保证机组安全、可靠运行。由于水轮机效率的提高，改造成功后小水电机组的平均功率可从原来的40kW以上提高到60kW以上。据统计，机组多年平均运行时间约为300d,因此改造后多年平均发电量可达43万kW·h,如按平均电价0.45元/kW·h测算，多年平均售电收入可达19万元，经济效益显著,投资成本可在短期内回收。

3机组报废更新改造情况

机组的整体报废更新改造是在原机组位置上，不改变原水工结构，保留原输水管道，泄水管不变，对水轮发电机组进行整体更换，同时对机组励磁、调速、一次和二次设备等配套设备进行更换；并增加单机同期、计算机监控装置等新设备，以提高运行可靠性和自动化程度，达到无人值班的要求。

目前，水电厂已完成厂外小水电机组报废更新改造，2009年5月试运行结束并投入正常运行。水轮机部分由浙江临海机械有限公司制造，发电机部分由浙江临海电机有限公司制造，调速器和电气设备等由杭州亚太水电设备成套技术有限公司制造。改造完成后最高水头23m,最低水头12.6m,机组正常尾水位13.4m,装机容量1×100kW,设计流量0.709m3/s。水轮机型号HI270—WJ—35,发电机型号SFW100—6P/590,进水阀门型号Z945T—10,调速器型号HPU—300。

小水电2012年第6期(总第168期)技术改造

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机组出线电压为400V,原先与主厂房机组厂变400V母线相连接入系统。为了适应机组全年长时间发电的需要，新机组改变了原来的接入方式，采用与水电厂生活变400V相连接入系统的方式。电站主要电气设备选用发电机现地控制屏1套(一面微机型三合一控制柜),以实现对机组的自动监测、控制、调节和保护。主开关型号ME—630,计算机监控系统采用DZWX—2000,发电机励磁采用WPL—1000A型可控硅静止励磁系统，控制屏直流电源取自水电厂主厂房直流屏。小水电机组距离主厂房约为150m,运行时采用无人值班，厂房内不设上位机，