南坑口水电站技改效益
北极星电力网技术频道  
作者:电力论文3
2007/12/24 18:39:25
1概况
南坑口水电站位于广东省怀集县凤岗镇,属珠江流域北江水系绥江上游的凤岗河,装机容量2×1250kW,年利用小时4550h,年发电量1138万kW.h,是属日调节电站。该电站在运行中不断地进行技术改造,应用新技术、新产品,取得了显著的经济效益。
2水轮机迷宫止水装置技改
电站于1997年投产发电,但由于水轮机止水装置出现冒水现象,开度只能达到68,出力只有900~1000kW,达不到额定功率1250kW。当机组开度大于68时,涡壳就会冒出大量的水,顺着水轮机转轴涌入而即刻淹没油盆,使润滑油向外泄漏,引起水导轴瓦烧坏,电站事故停机,急需维修。为此,我们进行了以下技改:在充分利用原有设备的基础上,在原迷宫止水装置的端盖上加装二级止水装置,制作一个略大于主轴的圆形铁板,将一个自制环型止水胶板压紧,而且紧固在原来的止水盖上;另外在止水胶板上面做一个与轴一样大小的两个半圆形铁圈,紧固在主轴上并跟主轴转动;铁圈的下方端面,加工时要求有较高的光洁度工艺,压住下面的止水胶板并保持1mm的间隔。当涡壳的水压大于原来止水胶圈的压力时,就有水顺着主轴向上涌,涌上的水会被加装止水装置的胶板阻住而无法上涌,从而达到止水目的。投运时,需反复试验,调节射流泵原吸水高度,使止水胶板长期能用水冷却,避免发热烧坏。
设计安装这套止水装置后,机组运行至今,未发生过因冒水淹浸油盆而导致烧坏水导轴瓦停机停产的事故。机组达到了额定功率且能安全运行,电站效益增加显著。
3金属氧化物避雷器
电站于1997年先后发生过35kV电流互感器雷击烧毁,及1号发电机BC两相雷击短路的严重事故,直接造成的经济损失达100多万元;雷击也严重威胁着电站运行人员的人身安全。为防止雷电波沿线路侵入变电所及电站厂房的电气设备,在省水利厅专家支持下,我们用了10天的时候,仅投资2.3万元,就在南坑口升压站出线的35kV输电线路上并联加装一组金属氧化物避雷器。
金属氧化物避雷器具有残压低,无工频续流,可耐受多重雷击,放电时间极短,保护性能优良,体积小,重量轻,耐受工频过电压能力强,使用寿命长和价格低廉等优点,而且使用安装简单方便。
此外,外套由合成硅橡胶做成,合成硅橡胶外套的MOA在真空后用高分子材料灌注充填,成为无空腔、无间隙的一个整体,几乎不受温度、湿度、气压、污秽等环境条件的影响,有耐污秽、耐电腐蚀、耐高低温、防爆、防碰撞等优越性能。
金属氧化物避雷器在南坑口电站投运4年多,有效动作次数550次,比普通阀型避雷器动作的次数多了250次,能迅速地将沿线路侵入变电所的雷电波泄入地下,从而限制了被保护设备绝缘上的过电压,保护了线路、厂房设备及电站运动人员的安全。
4真空断路器
电站在初步设计中,由于我们对真空断路器不了解,思想也保守,10kV高压开关柜的断路器采用是传统的SN-10型少油断路器。南坑口电站进入技术设计阶段时,在省水利厅推荐下,决定将两台SN-10型少油断路器改为ZN28-10/1250型真空断路器。
真空断路器维护简单,安装、调试检测方便,无爆炸危险,无污染,噪音低,寿命长。此外,灭弧开断后恢复快,不需要冷却和更换,熄弧能量低,无损耗,触头压力小,开断电流大,主回路接触电阻小,并且适用于频繁操作等比较苛刻的工作条件。
还有,绝缘件采用憎水性的SMC材料;灭弧室采用铜铬触头材料、纵向磁场的环状结构、中封式屏蔽罩、陶瓷外壳的最优设计。
投运5年来,真空断路器先进可靠,经济实用,提高了电站设备运行管理水平及供电质量。
5镉镍碱性蓄电池直流成套装置
在80年代,我县建成投入运行的电站直流系统均用铅酸蓄电池。铅酸蓄电池存在维护复杂,工作量大,维护费较高,及需要专用房间等缺点。电站设计时采用了镉镍碱性蓄电池新型直流系统成套装置。镉镍碱性蓄电池比铅酸蓄电池有如下优点:
(1)无酸性,在运行中不产生腐蚀性气体,不会对周围设备及人身造成危害。由于在充电过程中仅有很少量氢气逸出,土建工程不需防爆处理,只要有自然通风措施即可。
(2)体积小,重量轻,可以直接装在中控室直流屏内,不需另设蓄电池室;使用寿命长。镉镍碱性蓄电池寿命可达20年,电池启用后,两年内充电200次循环或合闸4000次,容量不低于额定值的80。
(3)使用维护方便,与铅酸蓄电池相比,无需特殊维护,在运行中只需注意补充蒸溜水。内阻小,放电倍率高,其短时放电倍率可以达到10倍以上。其成套性强,集中安装2~3屏,外形美观,操作简便,具有可靠性高,输出电压稳定,不污染环境,经济实用等优点。
镉镍碱性蓄电池直流成套装置大大地提高了电站操作电源工作可靠性,为确保电站安全运行起到了重要的作用。
6连杆滚轮水力自控翻板闸门
电站应用了连杆滚轮水力自控翻板闸门,是利用水力学和工程力学平衡原理设计的钢筋混凝土翻板闸门,设计启动水位超过门顶15~16cm。当洪水超过启动水位时,闸门便随着水位上升的速度而相应开启,水位上升愈高,闸门开启度就愈大;水位下降,又随水位下降的相应速度关闭,直至降到设计启动水位就会全都关闭。整个过程是随着水位的升降速度而相应启闭,不需人工和任何设备操作。其特点:保持设计正常水位,保证了发电水头的进水流量,闸门对泄流没有影响;解决了进水口冲砂问题,闸门开启后,泥水从闸底冲走,防止泥沙进入引水建筑物,保证机械设备的完好性能;投资少,仅为常规闸门的一半;施工简易,工期短,维护保养方便。
技术革新取得了很好的效果,电站连续3年的发电量均超过1380万kW.h,比设计的发电量增加20;年收入也比设计收入增加20;年节约运行维护费50万元,大大地降低了企业成本。电站形成了大力倡导科技创新的良好风气,于1998年荣获"科技兴水"先进单位的称号。