新疆自治区伊犁霍尔果斯口岸农四师电力公司徐　辉

随着人们生活水平不断提高和工农业生产迅猛发展的需要，对供用电的可靠性与电网运行的经济性要求越来越高。农四师电力公司对老发电机组进行改造，以满足用户对电能的需求。现将七十七供电所四级水电站发电机组的技术改造方案介绍给大家，仅供参考。

1七十七团供电所水电站运行状况

七十七供电所为农四师电力公司的派出机构,为七十七团供用电服务的基层单位。该供电所现有水电站四座，总装机容量1075kW，年发电量为1.90GWh，年供电量为2.21GWh。各电站未改造前的运行状况如下。

团直一站装机容量1×200kw，水轮机导叶开度至80，最大出力140kw。该站为直流同轴式励磁机，负荷增大时，碳刷打火严重，电压随频率波动，三相电流波动较大。

团直二站装机容量1×125kw，励磁方式为相复励自励恒压。水轮机导叶开度至90，最大出力80kw。该站在分离器烧毁后，长期以来一直用励磁变阻器进行调节，其现象基本同团直一站。

哈桑一站装机容量为3×125kw，励磁方式为相复励自励恒压。分离器正常情况下，水轮机导叶开度至90，单机最大出力125～130kw。分离器老化烧损，单机最大出力40～50kw，现象同上。

哈桑二站装机容量为3×125kw，励磁方式为相复励自励恒压。分离器正常情况下，水轮机导叶开度至90，单机最大出力125～130kw。分离器老化烧损，单机最大出力40～50kw，同时三相电流摆动较大，电压、频率波动也大，无法控制。

全所8台机组，其中一台励磁方式是直流发电机励磁，其余7台发电机励磁方式为相复励自励恒压励磁。7台用磁场变阻器代替分流器调节，由于励磁系统常出现故障，启动发电机到额定转速以后，减少磁场变阻器的电阻，发电机励磁电流、励磁电压和发电机定子电压都建立不起来或有励磁电压，而无发电机定子电压。即使能够建立定子电压，也不能自动跟踪调整电能质量，机组励磁方式不能满足并网运行的要求。

在现有水流量的基础上，公司决定对发电机组励磁进行技术改造，既可以消除安全隐患又可增加出力，并且无须对水力资源投资开发，何乐而不为呢。

2改造方案

七十七团供电所水电站励磁改造方案采用TLK-1型系列装置集励磁、控制、同期三大功能于一体，可以完成电机励磁、同期并网送电的功能。该装置非常适用于电压为400V的小型水轮发电机作为调节励磁、馈电的装置，能够满足发电机单机或并网运行的要求。

励磁方式采用静止可控硅励磁。静止可控硅励磁方式主要有以下特点：

放大倍数高，输出功率大。可控硅元件电流放大倍数高，几十甚至几百毫安的控制电流，便可控制主回路几百甚至几千安的电流。

可控硅励磁装置采用电子元件，调节灵敏、迅速，惯性极小，强行励磁电压上升速度快、顶值高，改善了发电机及电力系统的运行条件。

七十七团供电所水电站励磁改造规模，更换6台励磁屏为TLK-1型三合一屏，2台馈电屏。

七十七团水电站改造将更换六台三合一屏，二台馈电屏。技术要求及参数如下。

2.1三合一屏技术要求

TLK-1型三合一屏具有励磁、控制、同期三大功能，可以完成发电机励磁、同期并网送电的功能。

TLK-1型三合一屏励磁电压响应时间：上升不大于0.08s，下降不大于0.15s。电压调整率不大于±1.5，频率特性不大于±1。空载电压整定范围60～130。过载能力答应在1.1倍额定励磁电流下长期运行。

屏内设置断路器DW15一台，额定电流630A，具有电动操作机构。湖南怀化超人自动准同期并网装置一套。

屏面仪表型号：42L6，精度要求为1.5级；电能表精度要求：有功表1级、无功表2级。

设有发电机三相定子电流测量、发电机有功功率、无功功率测量、功率因数测量、发电机电压、频率测量、电网电压、频率测量、发电机有功电量及无功电量计量。

发电机过负荷、过流保护，整定值可调；发电机欠压保护。要求发电机保护、测量、计量电流互感器单独设置，计量精度要求0.2级。

2.2馈电屏技术要求

PGL馈电屏具有控制、保护、测量、计量功能。

屏内设制断路器DW15一台，额定电流1600A，具有电动储能电动操作机构。

屏面仪表型号：42L6系列精度要求为1.5级；电能表精度要求：有功表1级、无功表2级。

设三相电流测量，有功功率、无功功率测量，功率因数测量，电压、频率测量，有功电量及无功电量计量。

过负荷、过流保护，整定值可调；欠压保护。要求保护、测量、计量电流互感器单独设置，计量精度要求0.2级。

2.3屏体要求

三合一屏尺寸长×宽×高（1000×600×2200），单位mm；馈电屏尺寸长×宽×高（800×600×2200），单位mm；屏体颜色为国际灰。

根据公司人员外出考察和联系，采用湖南某电控设备有限公司的设备。用集励磁、控制、同期三大功能于一体的三合一屏，励磁采用静止可控硅励磁方式，保护采用DW15断路器，电动操作机构，作为发电机的过流和过负荷保护，动作值可整定。屏体设相应电压、电流仪表，电能表，自动准同期并网装置。哈桑一级、哈桑二级电站设控制输出屏一面，具备控制、保护、功能。

3改造效果

新设备采用TLK-1型装置，集控制、同期励磁三大功能于一体，可以完成电机励磁、同期并网之功能，励磁功率取自发电机本身，经励磁变压器降压后送至三项半控桥整流，向发电机提供一个可调节的直流，实现自并激励。励磁部分由功率单元和励磁调节器组成，投运后取得很好的效果。

团直一站的直流同轴式励磁机改成了可控硅励磁，解决了碳刷长期打火严重，电压随频率波动及三相电流波动大的问题。团直二站、哈桑一站、二站在改造后，均解决了改造牵引分流器烧坏而引起的电压随频率波动，三相电流波动大的问题。

技改后在水量充足情况下，全站机组出力可达到800kw左右。与技改前相比，增加出力350kw，年发电量可增加3.02gwh。

改造后减少了因机组故障而停电的事故次数，在发电上初步实现了自动化，大大提高了发供电的连续性和可靠性，以较小的投入取得了较大的效益。

改造前运行工人操作是要不断调节磁场变阻器来调整励磁电流从而达到励磁电压，并采用暗灯法操作不轻易同期并网，存在安全隐患。改造后只需要在并网后调整好励磁电流，达到自动并网目的。大大降低了职工的劳动强度，增强了发电机组运行的安全性。