摘要：遵循设备更新改造与整治完善并举，坚持安全性和可靠性第一、先进性和实用性相结合的原则，加大科技开发和技术改造投入，优化配置，不断提高设备健康水平和电厂综合自动化水平。本文回顾了水口水电厂投产10年来技术改造和技术进步工作，具体叙述电厂机电设备状况和主要技术改造项目，以及全力推进企业技术进步和治理现代化的历程，最后进一步阐明搞好技术改造和技术进步的思路。要害词：水电厂　技术改造　科学技术进步1　前言1993年8月水口水电厂首台机组投产发电，1996年11月最后1台机组并网运行，全厂7台200MW机组通过7回220kV线路输电福建电网。1998年3月500kV升压站投运，大电厂、高电压，水口水电厂又上了一个新台阶。截止2003年8月，十年累计发电量518亿kW·h。投产以来，电厂以经济效益为中心，以安全生产为基础，把加强技术进步放在企业发展的要害地位，使企业工作真正转到依靠技术进步和提高劳动者素质的轨道上来。在实施"安全文明生产达标"的过程中，抓住"设备、治理和人员素质"3个环节，扎扎实实做好各项基础工作，加大技术改造和技术进步的力度，加快了创建"一流水力发电厂"的进程。水口水电厂历年技术改造和科技开发项目、费用情况见表1。表1历年技术改造和科技开发项目统计2机电设备状况及主要技术改造项目投产初期，工程遗留的缺陷比较多，经逐年大修、技改，提高了设备健康水平，运行环境明显改善。但限于80年代末和90年代初的技术水平和其它方面一些原因，机电设备在某些方面还存在不少薄弱环节，整个装备水平还不能完全适应当前电力系统的发展和业已形成的电力市场的要求。2.1　水轮发电机组（ZZA315-LJ-800、SF200-56/11950型）2.1.1　转轮经过几年运行，除＃1、2机外，＃3-7机转轮的叶片下垂量均有不同程度的增大，密封性能变差。1998、1999年曾先后发生＃6、7机转轮严重漏油和进水现象，机组被迫转入大修。2000年2月＃6机转轮活塞杆断裂；＃7机在扩大性大修中，发现M540螺帽与转轮活塞杆咬死而无法松开。2000年12月对＃6机转轮解体检修，更换了转轮活塞及操作架，并将螺纹联结结构改为卡环式。原叶片枢轴?1000铜瓦材料原为ZQAL9-4，现改为(10-3)铝青铜衬套 (DEVA-BM)衬套的复合结构，从而提高了转轮活塞抗疲惫强度和叶片铜瓦抗磨损能力。2.1.2　主轴密封水轮机主轴密封采用水压式Y型橡胶端面密封，具有布置紧凑、密封圈磨损后轴向调整量大等优点。但自第1台机组投运以来，主轴密封止水效果就一直不好，漏水量大大超过原设计量（1.5m3/h）。为彻底解决主轴密封漏水问题，1997年11月结合＃1机组大修将原端面密封结构改为填料式结构。填料选用耐高温、弹性好、摩擦系数小、使用寿命长的聚四氟乙烯浸渍碳纤维。改造后，主轴密封漏水量明显减少，符合设计要求。其它机组的主轴密封结构相继进行改造，扭转了一度担心的水机运行水淹导轴承的紧张被动局面。2.1.3　导轴承水轮机导轴承采用稀油润滑浸油式分块瓦，瓦体为20MnSi铸钢，浇挂巴氏合金瓦衬。轴承润滑油量4m3，采用流道内水流自然冷却。自投运以来，部分机组的导轴承运行瓦温偏高，夏天接近或超过70℃。1995年12月，将＃1机水导轴承的轴瓦改用弹性金属塑料瓦。2.2　调速器水轮机调速器液压部分采用瑞典KMW的E40M电液执行机构；电气部分采用瑞典ABB的HPC600系列数字式调速器。1999年以来，调速器机械控制部分陆续出现多台次的电液转换器故障，造成机组负荷摆动；而调速器电气部分也存在超调现象，直接危及机组和系统的安全稳定运行，也计算机监控系统计算机监控是一项系统工程，除了监控系统本身，还涉及诸多监控对象和外围设备。1995年电厂承担了计算机监控系统的调试工程（属基建项目），主动与供方、设计单位、安装承包商以及监理工程师单位通力合作，实行全过程治理。由于投产初期部分设备可靠性不高，尤其一些自动化元件不过关以及监控系统的应用软件不尽完善，因此监控系统的调试工作步履唯艰。领导到位，组织协调，同时拥有一支责任心强的专业队伍，是保证监控系统顺利投运和持续运行的基础。历时3年的调试、试运行，1998年底通过了1000h可利用率试验。经进一步整改、完善以及运行维护和治理水平的逐步提高，监控系统基本满足了电厂运行和电网调度的要求。计算机监控系统的引进，促进了我国水电厂监控技术的发展。当时国内有二十余家水电厂或梯调引进国外先进的监控系统，水口水电厂作为其中的一家，发挥了良好的作用。其成功投运更为企业双达标、创一流打好基础。然而，由于计算机软、硬件技术的飞速发展，监控系统所使用的计算机设备远已落后，系统的监控响应速度、数据容量等性能受硬件限制已低于业界对监控系统控制软件的基本要求。现场实施技改采用NARISJ-500系列微机监控装置与厂站级计算机构成的计算机监控系统来取代原SI监控系统，整个工程耗资近2000万元。2.6.3　其它⑴机组进水口快速闸门液压启闭机1999年进行控制系统（包括液压系统和电气回路）改造和完善，保证了液压启闭机在各种工况下的可靠运行和机组、输水管道及建筑物的安全，以及适应远方操作的需要。⑵油、水、气系统及有关辅助设备采用小闭环控制。几年来，陆续对全厂公用辅助设备控制系统（包括高、低压气机，检修、渗漏排水系统，消防、生活供水系统等）进行可编程逻辑控制（PLC）改造，现已实现集中监测。⑶厂房桥机现有常规电气控制系统比较落后，且出现多次转子吊入机坑时4个主钩不同步。经论证，将改造为变频调速和采用PLC控制。2.7　继电保护及安全自动装置原发电机组、主变压器和厂用变压器等元件保护全部采用集成电路型保护，220kV线路保护其中有1套也是集成电路型保护。1999年开始陆续进行继电保护微机化更新改造。2.7.1　机组、主变继电保护现行主变差动保护年检时，均发现装置零漂、动作波宽、闭锁角值易发生变化，装置性能不稳定。保护装置的逆变电源运行中经常损坏，影响继电保护装置投入率。而且主变后备保护，大差、引差保护以及发电机2套差动保护的直流熔断器均无法分开，不满足主变保护熔断器N 1和发电机差动保护直流熔断器分开的反措要求。集成电路型变压器差动保护，要求CT二次采用△接法和Y接法，两者带负载能力不同，区外故障时轻易误动。采用微机保护后，靠软件实现对高、低压侧相电流的相角差补偿，可避免CT用△接法。2.7.2　厂用电系统继电保护与自动切换操作厂用变压器23台，共有16套备用电源自动投入（BZT）装置。其继电保护装置和控制回路采用电磁型继电器，不仅定检和维护工作量大，而且BZT回路不完善，无法实现优化控制。因此，一并进行微机化改造。2.7.3　故障录波器机组、主变、220kV线路和500kV线路共有5套（3种不同型号）故障录波器，通过联网实现资源共享，也便于事故网络延伸至闽清办公楼分站，使得子站与分站处于同一个局域网中，数据共享；并预留福州调度分站接口。2.8　直流系统除通信用直流电源外，有厂房220V、48V和开关站48V等3个直流系统。由于发电厂房、220kV开关站、坝顶、船闸等处设备共用一套220V直流电源，负荷分散、系统庞大，因此受外部干扰严重，任何一处科技开发和技术改造投入，主要为解决生产现场难点问题和满足"双达标"、"创一流"的要求，以及旨在电厂综合自动化和提高企业现代化治理水平。3.1　水电厂"无人值班"（少人值守）投产伊始，针对现场实际，积极主动与制造厂家、科研院所等单位合作，依靠科技进步，对机电设备进行了大量的技术改造和完善化工作，提高电厂安全稳定运行水平。坚持全方位监控、突出辅助设备智能控制的原则，全厂综合自动化水平有明显的进步。同时，人员培训和治理制度建设也取得显著的成效。为实现集控值班和达到减人增效的目的，全力以赴组织好计算机监控系统的安装调试、试运行和运行人员的"机电合一"培训考核。1997年底基本实现机电合一、集控值班，并于1998年3月通过了"双达标"验收。根据《水电厂"无人值班"（少人值守）的若干规定》（试行）的要求编制规划，统一熟悉、全面安排，抓住要害、分步实施。经少人值班方式的过渡，1999年9月开始按"无人值班"（少人值守）试运作。2000年5月水口水电厂第14家通过国电公司"无人值班"（少人值守）验收，为创一流水电厂奠定了基础。3.2　MIS开发与方法，找到引发故障的本质原因；通过一系列在线性能评测分析工具，把握机组的性能科学治理；观测资料及时（人工）或实时（自动化）整编和初分析；依据实测资料及分析、反分析成果，对水工建筑物的安全状况作出评价，实现及时或在线实时监控；对监控发现的异常测值进行反馈分析。该项目获2003年度国家电网公司科技进步三等奖和福建电力公司科技进步一等奖。3.5　水情自动测报、水库调度及水务信息治理系统水情自动测报系统由1个中心站、11个中继站、53个遥测站组成，具备水情信息采集、传输、处理、洪水预告、汛期监视、图形报表及水库调度治理自动化等功能。经2000年汛期实用化考核，系统功能、指标、治理均达到了《水电厂水情自动测报系统实用化要求及验收细则》的要求，率先于2000年11月通过由福建电力公司主持、国家电力调度通信中心等13个单位参加的实用化验收。以完备的水情自动测报为基础，水库调度及水务信息治理系统的建立，全面提高了水库调度自动化治理水平，为最大限度发挥发电和防洪效益提供了重要技术保证。1997年以来,水口水电厂水能利用提高率见表2。表2水口水电厂历年水能利用提高率统计3.6　多媒体视频系统为了适应220kV开关站无人值守，1997年开始应用多媒体技术实现工业电视系统对现场重要部位的图像监视。在先期投运的220kV开关站监视系统的基础上，1998年形成了包括发电厂房和500kV升压站在内的工业电视监控网络。1999年进一步覆盖厂区各主要场所,基本满足生产现场安全监视的要求。3.7　智能化保安系统厂房保安以技术措施为主，建立出入口控制系统,以其合理的配置为工作场所和人员提供高水平的门控方式。所有设备间、装置室安装IC卡智能门锁；卡片设置不同的层次，分别可开启所有房间、开启所管辖的房间或开启单一的房间，最大限度地方便现场人员。3.8　水口水电站仿真系统1996年与清华大学厂站仿真研究室合作完成"水口水电站仿真系统总体设计"，并于1998年5月通过省电力局组织的方案审查。该项目2001年付诸实施，现已投入系统试运用。该系统的基本设计思想是：被仿真对象为整座水电站，包括电站的对侧电网。根据水口水电站机组台数多、装机容量大、出线电压高、网络接线复杂等特点，设计规模为多机组、大容量，具有国内水电站的一般性和典型特征。仿真机还可以在一定程度上作为原型电站的运行参照系统，除了进行运行技能培训外，可以拓展为运行治理培训和检修培训，具有运行方式的优化研究与验证、电站控制系统的最佳组态（最佳参数配合）的研究与开发等功能。3.9　全面质量治理（TQC）面向生产实际开展QC小组活动，大力推动全厂QC小组活动的广泛开展。1994年5月率先成立水口水电厂第1个QC小组（主变故障诊断QC小组），获得部级先进QC小组称号。1996-1999年，注册QC小组84个，成果发布66个，成果率79。1999年水口水电厂被中国水利电力质量治理协会评为"全国电力行业质量效益型先进企业"。2000年以来，电厂每年注册QC小组数量都在30个以上（平均每个班组1个）。至2002年，共注册QC小组99个，成果率上升为84。3.10　标准化积极推进企业治理逐步走向标准化、规范化和科学化，1997年建立了企业标准体系，主要集中精力完善企业技术标准、治理标准和工作标准，并认真贯彻执行。近年来，相继对标准体系进行修订与完善。与国际接轨，提升企业整体治理水平。2002年9月机电设备安装与检修公司通过ISO9001-2000质量治理体系认证。2003年3月企业水力发电及治理活动通过ISO14001环境治理认证。目前正在建立职业安全健康治理体系（OSHMS）。3.11　完善企业计量检测体系2002年开展"完善企业计量检测体系"认证工作，通过有计划、有步骤和有力度的整改，计量整体治理水平有了明显提高。企业技术基础工作得到加强，增强了企业计量保证能力，为企业质量保证体系提供了技术支持，使计量工作更好地服务于安全生产和经营活动；下发《计量治理手册》和相关15个程序文件，全方位建章立制规范了企业计量行为，使企业计量工作符合国家、国际标准要求；提高了企业计量信誉度，使企业更具竞争力。当年12月完善企业计量检测体系工作顺利通过国家审核，取得国家质检总局颁发的合格证书。4　继往开来，进一步搞好技术改造和技术进步工作4.1　把技术改造和科技进步有机地融合到双达标、创一流的目标中。总体规划，统筹兼顾。贯彻"有所为、有所不为"的原则，突出重点，锲而不舍。早起步、高起点，认准一项，开展一项，成功一项。本着优质、先进、求实的原则，认真制定技术方案、设计选型原则，博览众采，为我所用，大胆地选用国内外先进成熟的设备、材料和新工艺、新技术。结合设备检修，抓紧实施各项科技和技改项目，努力提高创一流的科技含量。4.2　加强领导，当好科技工作的"主体"。进一步落实行政一把手、分管领导对科技工作领导的责任制。认真抓好企业的科技进步规划和年度计划。加大技术进步和技术改造力度，不仅要具有前瞻性、创新性和实用性，同时还要注重成本、效益意识，避免重复投入、减少不必要的浪费。高标准，严要求。积极引领专业技术人员走在科教兴企的前列，开展节水增发、经济运行、在线监测、状态检修等应用技术的研究，实施数字化工程和仿真系统的建设等，为企业进步与发展贡献聪明和力量。鼓励职工在岗位上开展技术革新、技术改造等工程实践。加强青年科技人才的培养，热忱支持年轻技术人员承担重大科技、技改项目。如"大型水电机组状态监测与诊断系统研究开发"、"大型变压器在线监测与诊断系统应用研究"等项目负责人都是35岁左右的专业人员。4.3　总结经验，让更多的人有所启发和收益。⑴为全面反映建厂以来的工程技术实践，1998年编辑了《水口水电厂工程技术论文集》，入选50位老中青工程技术人员撰写的70篇文章，内容涉及工程治理、水力机械、电气设备、继电保护及自动化、计算机与信息技术、水工建筑及安全监测、水库调度等。⑵2004年再度编辑《水口水电厂工程技术论文集（第2辑）》，入选近60位专业人员撰写的106篇文章，雅俗共赏，百花竞放，较全面地反映了水口发电公司整体的专业技术水平。5　结语必须树立正确的创新意识，从实际出发，塑造一种创新的氛围和创新的文化。依靠技术进步促进企业发展，提高技术进步的决策水平，运用现代化的治理思想和技术来保证企业技改项目获得最佳的经济效益。在规划和实施技术改造的同时，应相应统筹考虑治理现代化的内容，使技术与治理同步前进。必须树立投入产出观念，强调项目前期治理和后评估工作。"双达标"主要是基础工作，要狠下功夫、真抓实干；"创一流"的本质就是创新，其重点是技术进步和治理现代化。水口水电厂双达标后跻身一流企业，见微知著，欲创"国际一流"任重而道远。