金华沙畈电厂技改小结

中图分类号： C35 文献标识码： A

1、工程概况

沙畈电厂位于金华市婺城区沙畈乡岭脚村，是省重点工程沙畈水库的配套工程。电厂总装机容量为1.05MW，是金华市本级最大的水电站，为金华的调峰电厂。其中1号和2号机为立式混流式水轮发电机组，单机容量为5000KW，设计水头65.9m，发电机额定电压6.3KV。上网电力通过升压站1台电压比6.3/110KV、变比容量1.25万KVA的升压变压器升压至110KV后经沙蒋1649输电线路在110KV蒋堂变电所并网。3号机为解决下游农田灌溉用水问题，同时为水库防洪调度提供备用电源而建，机组容量为500KW，设计水头64m，流量1.1m³/s，所发电升压至10KV并网。

2、技改的必要性

技术改造主要是在坚持科学技术进步的前提下，把科学技术成果应用于企业生产的各个环节，用先进的技术改造落后的技术，用先进的工艺和装备代替落后的工艺和装备，实现内涵再扩大再生产，达到提高质量，节约能源，降低原材料消耗，提高劳动生产率，提高经济效益的目的。电厂自1996年并网发电，已经连续安全运行许多年，许多设备已老化技术并落后，严重影响了安全运行，也影响了劳动效率，有必要进行一些设备的技改。

3、技改前后设备比较

根据设备的实际情况，这几年对电厂一系列设备视情况或改或修或换，起到了很好的作用和效果。具体的设备改造如下：

3.1高压开关

电厂的高压开关全部是油开关系列，但是由于因为油开关的电弧的高温，会使油发生分解生成游离碳，导致油的绝缘性能降低，油色浑浊和变黑，油必须经常更换。油也不宜过装，因为在电弧的高温下油会迅速气化，促使油面急剧上升，并容易引起油液飞溅和爆炸，日常维护很不方便。所以电厂将1号机、2号机、3号机的机组开关，1号主变6KV开关、6KV母线联络开关及10KV线路开关更换成体积小、重量轻、适用频繁操作、灭弧不用检修的真空断路器，将110KV油开关更换成开断能力强，断口电压适于做得较高，允许连续开断次数较多，适用于频繁操作，噪音小，无火灾危险，机电磨损小等性能优异的“无维修”的3AP1FG六氟化硫开关。

3.2避雷器

氧化锌阀片是以ZnO为基体，添加少量的 Bi2O3、MnO2、Sb2O3、Co3O3、Cr2O3等制成的非线性电阻体，具有比碳化硅好得多的非线性伏安特性，在持续工作电压下仅流过微安级的泄漏电流，动作后无续流。因此金属氧化锌避雷器不需要火花间隙，从而使结构简化，并具有动作响应快、耐多重雷电过电压或操作过电压作用、能量吸收能力大、耐污秽性能好等优点。由于金属氧化锌避雷器保护性能优于碳化硅避雷器，电厂根据这特性将1号主变6KV开关及10KV母线出线侧的碳化硅避雷器更换为氧化锌避雷器。对1号机、2号机、3号机的机组开关，1号主变6KV开关、6KV母线联络开关及10KV线路开关未装避雷器的都装设氧化锌避雷器。并对1号主变的6KV开关出线侧及110KV线路及1号主变中性点避雷器装设避雷计数器，这样巡视起来更加直观明了。

3.3保护屏柜改造

更换了机组的水机保护屏、机组测温屏、发电机保护屏、线路保护屏、主变保护屏。特别是三台机组的发电机保护屏改为DGT801数字式发电机变压器组保护装置。该装置采用独创的双电源双CPU并行处理技术，结构先进，性能优良，调试和维护人性化，运行可靠安全，通过图形化定义软件可灵活选配各层装置所 需的保护模块，用于机组的电气量和非电量保护。装置配有RS-485口，100MW以太网通信口，接入到电厂DCS或专用的管理系统，上传有关信息和报文；支持IEC60870-5-103、M0DBUS通信规约和DGT801自定义通信规约；提供基于WINDOWS的网络化运行管理系统，可直接接入电厂的MIS系统。双CPU故障录波功能，录波数据数据与IEEECOMTRADE标准格式兼容，且掉电不消失。1号主变保护和10KV线路保护改PS690U保护测控装置，通过采用高性能32位CPU将保护、测控、通信功能集成于一体，适合与电厂自动化系统配套，采用全图形化编程技术以及稳定、可靠的保护继电器库，提高程序的可靠性及正确性。对电厂的10KV及110KV加设了PSRC300微机频率电压保护装置，该装置具有故障录波功能，记忆最新16套故障波形，记录故障前4个周波，故障后2个周波，可在装置上查看、显示故障录波数据，进行故障分析，也可上传监控或调度。另外屏内空气开关克服了以往B和C系列不分的问题，现在控制保护采用1C65N B6A 系列空开，照明开关采用C6的空开，提高了安全性和标准化。

3.4厂用电系统及电源操作柜

电厂原先的厂用电系统是用拉合式的负荷开关，操作起来不方便又无保护装置，现在更换成GCS-11抽出式带过流短路保护的开关柜，提高了供电的可靠性。并新安装了HSQ1智能型自动转换开关控制器，该控制器对两路电源的三相都进行检测，检测精度高，保证负载获得符合使用要求的电源。开关本体带“0”位，即具有两台断路器同时处于分闸状态的位置，便于下级线路的检修。控制器可接受消防信号，将两台断路器同时分闸，电网―发电机型控制器带有自动启、停发电机信号，断路器具有过载、短路保护功能，切换装置是CB级的ATSE。具有可靠的机械和电气联锁，保证两台断路器不能同时合闸。装置的二次回路在出厂前已全部接好，用户只须将一次线接好即可投入使用常用电源（电网）和备用电源（电网或发电机）的供电系统中，因其中一路发生故障而进行电源之间的自动切换，以保证供电的可靠性和安全性。

3.5机组制动系统及有关水系统

以前的机组刹车系统是用许多阀门控制的多管路控制系统，操作起来非常不便。现在更换成组合电磁自动空气阀，F1、F2、F3三路管路，自动不行，手动操作，简单方便。冷却水开启与关闭原先由电磁阀控制，由于水和潮气的影响，电磁线圈经常烧毁，延误开机，现在更换成KLD1500型电机操作系统，其模式B7，电压AC220V，功率220W，扭矩300N.M，防护1p67，时间25±2S，克服了冷却水开不起来延误开机的问题。冷却水示流信号器由机械式更换成TCT-G1/2A4P-VRX/24VDC型示流信号器，克服了以前由于机械指针卡死误发信号的现象。电厂的集水井启停控制用水银接点的浮子式装置，水银接点因冷凝水经常破裂，水泵不启动不停泵，对电厂安全运行是一个不小的问题。后将其更换成SWP-C80装置，精确到毫米，1.5米工作泵启动，1.6米备用泵启动，0.5米停泵，提高了水泵启动的准确性。电厂还对电厂的冷却水管进行了防结露处理，克服了夏天因冷凝水地上都是水的问题。

3.6电缆更换及电缆桥架改造

对电厂所有的二次电缆进行了更换，为了配合自动化改造对二次电缆屏蔽层进行接地，这样很好地解决了微机保护装置的压缩等级和抗干扰能力较弱问题。尤其是一个设备故障或雷电冲击交流电时，二次电缆电磁干扰，使信号传输失真，甚至产生高压，烧毁装置，将二次电缆屏蔽层进行接地，就能避很好地免这一问题。另外电缆桥架铺设玻璃丝板，对电缆分类铺设，一次、二次、通讯、光纤分层铺设，避免了以前堆设一起，杂乱无章的问题，并用防火包设置防火墙和堵设，做好了防火和防鼠工作。

3.7集控操作

更换了庞大的集控台，通过微机采集数据用计算机实时监控，现在仅用3台电脑，一台水情及摄像头监控，一台机组操作监控，一台数据上传，各种操作、故障事故确认查询、数据实时监控和保存、水库水位水量的远程监控等等，全在方寸之间，简单明了，而且精确，且效率高。为提高电源的可靠性，装设了2000DB/220V正弦波逆变电源。电厂的各种压力通过MICRO SENSOR COLTD的压力变送器反映到上位机，母线电压、线路电压、机组电量也实时整点存档保存电脑数据库里，为查询工作提高了极大的便利。

3.8直流系统

将经常需要进行维护并不时要添加硫酸水的直流系统改为10年免维护的直流系统，该直流系统由MDL22010-2模块组成，两主用，一备用。蓄电池型号为6-GFM-100 12V 100AH ，浮充电压 13.5V/只（25℃）保障了应急时的可靠事故照明和其他用途。该设备增设了数字绝缘监测装置，并加设了绝缘下降、直流故障、交流故障、系统故障的保护，并反映到公共LCU屏上，大大提高了运行的可靠性和值班人员的方便操作。

3.9励磁及调速器

电厂原先的调速器是液压系统的，系统内的钢丝绳经常绞断且电液伺服阀进空气后机组的频率极难调节，延缓了并网时间，加上励磁系统是可控硅系统无法进行机组的进相运行。固将调速器改成YWT-1800进式可编程微机调速器，其PLC采用德国SLEMENS公司生产的先进的S7-200系列为其控制硬件主体，并采用了Easyvicw按语按时的触摸屏作为该调速器的主要操作和显示平台，使该调速器具备了完善的调节控制功能和友好的人机界面。励磁采用KL-46型微机励磁调节装置，该系统双微机，全桥式系统，全数字调节。采用高性能触摸屏，通过触摸屏可以即时显示机组参数、调节器工况和故障信息，并可通过触摸屏实现控制参数的在线修改。根据其情况电厂更换了3台机的励磁变，并拆除了1、2号机的永磁机，现在电厂并网时间更快了，机组运行也更稳定了。

3.10其他

电厂还对厂房所有的日光灯，高压汞灯、钠灯，全部换成节能灯和LED灯，使电厂真正的绿色照明，更好的照明效果。对手动的SY-150顶转子系统更换为4DY-46/25电动试压泵，大大提高了工作效率。将3号机的尾水闸门由手动改为电动，也提高了工作效率。更换了空压机室、油务室、主厂房、升压站的动力箱，通过CDM1-100L/3300塑料外壳式断路器到DZ47-63 D20的空开到三相或单相插座，克服了以前用电要临时接线，不安全又费时的问题。

4、结束语

通过一系列设备的改造，为电厂的安全运行提高了可靠的保障，也大大提高了工作效率。但也出现了一些问题，例如机组的开关，改造时未考虑到真空开关振动比较大缺点，现因振动较大导致操作机构松动而发生多次开关跳不开的现象。目前电厂的稳压屏因运行年代较长，稳压屏上的二次设备老化，且噪声较大。另外蝶阀控制操作系统，因油含有杂质而发生关蝶开蝶拒动的现象，对安全运行有极大的隐患。建议将稳压屏和蝶阀操作系统尽早改造更新。另外要充分利用经济学原理，考虑技改设备的技术寿命和经济寿命，做好设备的价值分析，通过分析、对比、论证、寻求最佳技改方案，真正做到技术上先进、可靠、适用，经济上合理，切实提高设备维护经营管理水平。

作者简介：周卫洪（1979-），男，浙江金华人，工程师，从事水电站生产管理、运行维护建设E-mail: