浅谈小水电站低压机组的改造与运行

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1、浅谈小水电站低压机组的改造与运行中图分类号:[TM622]文献标识码：A文章编号：我县小水电事业起步早、发展快，分布在全县八个乡镇。全县电站数量众多、星罗棋布，共冇水电站26座，总装机为4.0963万kW。但电站装机容量都比较小，普遍选用0.4kV低压机组。现结合我县小水电的实际,来谈谈水电站低压机组的设备改造及运行情况。一、水轮发电机组改造我县大江水利发电站始建于七十年代，水轮发电机组经过二、三十年的运行,发电机绝缘老化、发热增加、滑环严重冒火、端盖无防护罩等影响运行安全；水轮机转轮等过流部件磨损、变形

2、，或虽几经补焊但叶片变厚、变粗糙与原设计误差较人，机组效率严重下降；有的是历史原因机组选型不配套，造成出力不足、水量浪费，效益差。针对上述问题,近几年我们在冬季维修电站的同时，根据具体情况对一些老发电机组进行了改造。特别是对发电机定、转子绕组进行更换，不仅提高了绝缘等级，而且也提高了发电机出力。采用新型转轮，提高了机组的效率，使电站冇了更好的收益。对其它影响安全生产的缺陷耍求发电机组及时采取有效措施，提高了水轮发电机组的健康水平。二、发电机励磁装置改造要使发电机安全和稳定的运行，发电机励磁系统的性能是关键

3、，早些年使用的三次谐波式、相复励变压器式、双绕组电抗分流式等几种励磁装置，由于调节性能差，易引起振荡，不适应机组并网运行，同时其故障较多影响机组安全运行，所以必须加以更新改造。我们大江水电所在99年和桂林电器科学研究所的高工合作进行发电机励磁装置的更新改造，现在基本上改用了可控双绕组电抗分流式励磁，此装置在双绕组电抗分流式的基础上增加了可控硅分流的自动电压调节器，空载电压调节范围大，并网后运行稳定，无功功率调节方便。由于是厂家随机生产，安装在发电机上结构简单紧凑，不需另占地方。在主断路器跳开后不失磁，发电

4、机仍有端电压。在电网停电时仍有电源供给调速器，能迅速将机组关闭，省去了备用电源。在我大江水管所的五台发电机上使用结果证明，能够安全、可靠、稳定的运行。这种励磁方式当励磁回路对地一点接地时，接地点与发电机中性点（低压发电机绕组中性点一般都接地）构成回路。励磁电流被分流减少，会发生机组振荡、不能正常建压等故障。所以特别要对滑环及周闱等励磁部位的定期清扫，防止励磁回路对地绝缘严重下降而发生接地故障。也冇采用可控硅静止励磁装置，如FKI八ZL1A1等型号，其性能良好，但结构相对较复杂。采用独立屏柜增加了安装位置，

5、布置上还需注意整齐和美观。山于主断路器跳开时联动跳开灭磁开关，使机组无电压，故这种励磁装置尚需备用交流电源或配置TC操作器。三、水轮机调速装置改造并网小型水电站不能调频，调速器仅作用于正常开、停机、调节正常冇功负荷以及事故停机。所以普遍采用电、手动操作器，其结构简单、投资省而乂随机配套，操作与维护简单。如果需要有自动调节功能，则可以配上STK-W-3微电脑控制器，就能达到单机自动调频，并网时按前池水位自动调节有功功率、自动并网合闸等功能。如我们大江水电站380RW机组中应用了这种控制器，实践证明这一配置是

6、比较理想的。TC操作器是一种技术较先进的新型调速器，除有电、手动操作器的功能外，其特点是关闭时间可以调节，故障时无电源也能自动关闭导水机构；可根据电站实际，整定不同的调保时间值;同时可避免因木石卡塞和手动关机过度损坏导水机构问题；提高了机组运行的安全性。再配上STK-W-3可达到自动调节的目的，是一种值得推广使用的调速装置。四、主变压器的改造水电站的低压机组通常是经主变升压后与10kV农村配电线路相连接，过去老电站选用的都是定型10±5%/0.4kV系列配电变压器。由于电站地处偏远山区，线路长压降人。发电

7、机经常需要在较高电压下运行，才能保证发送一定的无功负荷。有的电站电压值高达440V及以上，其危害：一是在高压下运行使发电机、变压器温升提高、绝缘加速老化，绝缘薄弱环节容易击穿；二是难以发足无功功率，并影响机组运行的稳左性；三是老型号变压器能耗大，且运行年久老化，时常出现故障影响正常发电，需要及时更新、改造。我们大江电站在改造时采用了低损耗的升压变压器，订购时向桂林市水电设备厂特别提岀，一般变比为0.4/ll±5%kV,从而保证了水电站在正常电压下运行。为了减少主变空载损耗，保证电站用电和大江所生活区用电的

8、电压质量，另外在所内安装T50KVA变压器，电站停运或运行时可相互切换。五、配电设备和成套装置改造水电站低压机组使用的主断路器有DZ10、DW10、DW15等空气断路器，DZ10塑料外壳式空气断路器山于封闭散热差，易引起发热故障，仅用在容量小的机组上。DW10框架式空气断路器普遍在使用中，但因短路断流容量小，时有发生因短路不能有效断流，而烧坏电器设备的事故。所以大江电站主断路器选择DW15型，其他机组容量大的宜选用DW17（M