浅谈水轮发电机组改造中应用新技术

作者：全球MRO综合服务商    仪器仪表行业新闻来源：全球MRO仪器仪表交易网    点击数：    更新时间：2007/5/23

在电站现有的基础上，用先进技术代替落后技术，用先进的工艺和装备代替落后的工艺和装备，用先进的管理理念代替落后的管理理念并努力提高电站员工的素质，实现以内涵为主的扩大再生产，是小水电站全面提高经济效益的有效手段。笔者结合本县的实践，仅就当前小水电站水轮发电机组的改造问题，谈点粗浅的看法，供同行参考。

(1)利用高效率水轮机转轮：

水电站技改，水轮机是关键，而其中工作转轮又是关键的关键。一般需要改造的电站都是运行年限较长的老电站，水轮机转轮效率一般都较低。随着水轮机转轮设计和制造技术的提高，出现了一些高效率的转轮，因此，为节省投资和提高单位水量的效益，技改时应优先考虑在不动水轮机的前提下采用高效率转轮替换落后转轮。如我县装机2×1000kW的安城电站(赋石水库二级电站)，原水轮机转轮采用的是抗汽蚀性能较差、效率较低的112型转轮(η=0.85)，技改时用高效率转轮551(η=0.935)替换，在设计工况下，效率可提高8个百分点，单位kW．h耗水量由原来的16.38m3降低到14.17m3。按我县现行电价0.45元/kW．h计，每m3水量的价值由原来的0.027元提高到0.032元,增收0.005元；按该电站多年平均上网电量750万kW．h，耗水12285万m3计，年可增收61.425万元，相当于多发电136.5万kW．h。又如装机3×1250kW的赋石水库(总库容2.18亿m3)电站，技改时将原263型转轮改为702型转轮，设计工况下效率提高5个百分点，单位kW．h耗水量由原来的16.7m3降低到15.6m3，每m3水量价值由原来的0.026元提高到0.029元，增收0.003元。按该电站多年平均上网电量1650万kW．h，耗水27555万m3计，年可增收82.7万元，相当于多发电183.7万kW．h。

(2)提高自动化程度：

小型水电站特别是农村水电站，目前的自动化水平普遍比较低，这一方面造成运行人员偏多，电力生产成本较高，效益较低；另一方由于运行操作大部分由手动完成，并网速度慢，空载水耗大，而且容易造成非同期并网，危及电站及电网安全。因此，为提高水电站生产的科技含量，减员增效，减少机组空载水耗，提高对电网的响应速度和确保电站、电网的安全，电站技改时，应考虑尽可能采用先进装备，提高自动化水平。当然，有条件的装机较大的骨干电站，可采用比较成熟的计算机技术来完成电站的监控；农村电站可采用自动并网装置，首先实现并网操作自动化。

(3)用WT型调速器替代YT型调速器：

调速器是水电站中的重要辅助设备，原单机1000kW以下小型水电站大部分采用的是YT型机械液压式调速器。此类调速器虽能满足水电站自动调控需要，但随着使用年限的增长，机械元件会由于磨损而产生变形，从而使调速器品质下降，机组运行失稳，带来安全隐患。如果要维持调速器原有的品质，必须更换变形元件或增加维护保养工作量，而在目前的技术条件下，要从根本上解决问题尚有一定的困难。因此，电站在技改时必须重视对调速器的改造。

WT型调速器(微机调速器)是应用计算机技术开发的新型调速器。它以较高的调节品质和极少的维护保养工作量被越来越多的电站采用。要提高小型水电站的运行和管理水平，用WT型调速器替代原YT型调速器已势在必行。

老电站技改时，为节省投资，可利用原有的液压装置，将YT型调速器改造为WT型调速器。如我县赋石水库电站(装机3×1250kW)，技改时利用前述方法改造调速器，台机投入仅为12万元。改造后，机组运行的稳定性明显提高，且日常的维护保养工作量大大减少，有效地提高了电站的运行管理水平。

(4)改进励磁方式：

农村单机500kW以下的水电站，以前采用的励磁方式一般为双绕组电抗分流半导体励磁。该类装置对孤立运行的机组效果显著，但对于并网电站来说，由于其电压调节幅度较小，存在着明显的缺点：当电网电压过高时，机组会自动吸收大网无功电流而进相运行，此时如加大水轮机导叶开度增加有功出力，机组会因此失稳甚至跳闸；当电网电压过低时，机组会自动增发无功，此时如增加有功输出则会使机组超负荷运行，从而限制了有功功率的输出，丰水期时造成水量的浪费。我县地处华东电网中心，电网电压一般都比较高，在丰水期，电压过高现象频频出现，因此我县水电站特别是老电站因欠发无功而被电力部门扣款现象较为普遍。因此，改进励磁方式是水电站技改时必须加以考虑的内容。

根据电站运行实践，由于电压调节幅度较大，采用可控硅励磁装置替代双绕组电抗分流半导体励磁装置，可有效地解决上述问题。

此外，为提高电站的经济效益和市场竞争能力，除了硬件上用先进的装备替代相对落后的装备外，还必须坚持"以人为本"的管理理念，在改革管理制度、转变职工的思想观念、提高职工的思想素质和业务素质的软件上下功夫。