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范厝水电厂调速器技术改造及效果

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/5/4 15:57:43   

 关键词:  调速 调速器

【文摘】范厝水电厂结合机组大修对调速器进行更新改造,采用KZST-100型块式直联型机械液压系统和SWST-STD98型双微机调速器取代JDST-100型电液调速器,其运行稳定可靠且易检修维护。【主题词】小型水电站水轮机调速系统调速器更新改造效益1电厂概况范厝水电厂位于福建省将乐县境内的金溪可干流上,距县城6km,水库集雨面积5819km2,库容3180万m3,电厂装机容量为3×12MW,为日调节河床式水电站。电站最高水头12.85m,设计水头11.2m,最低水头6m,设计流量130m3/s,水轮机型号为ZZ560A-LH-450,配JDST-100型电液调速器。电站于1989年12月竣工。2存在问题电厂投入运行以来,调速系统虽然基本上也能满足机组空载运行、并网运行和孤立运行的需要,但不够稳定,还经常出现故障。经过多年的运行发现调速器存在下列问题和缺点:1)调速器稳定性差,调节器死区大,灵敏度低。2)电气元件易老化,使用寿命短,故障率高。3)机械液压系统结构复杂,维护量大,可靠性差。主要表现在:①电液转换器节流孔常因被油污堵塞而引起抽动;②开度限制机构常因减速器打滑或电气回路故障导致开停机时无法自动打开或关闭;③机械协联机构常因轮叶启动阀和联锁阀活塞卡阻而无法动作;④机械柜内明管繁多,泄漏严重。所有这些都严重影响水轮发电机组的安全和稳定运行。3改造及新系统的特点1994年9月电厂决定结合1号机大修,对1号机调速器进行更新改造。经过调查研究并分析比较,最后采用KZST-100型块式直联型机械液压系统和SWST-STD98型双微机调速器来取代老式的JDST-100型电液调速器。改造实施时,直接利用了原来的基础架,由于出厂时主配阀和手操机构等与底板已组装好,在现场不必重新解体,直接就吊装至基础架上固定。KZST-100型块式直联型机械液压系统的主要特点:1)结构简单,取消了常规调速器的所有杠杆系统,从而避免了杠杆铰接中因间隙产生的空程,死区小。2)取消了调速器机械液压柜内所有明管,采用高度集成的块式结构,所有暗管均布置在一个外方内圆的空心集成块和主配压阀的方形盖内,造型美观,维护方便,同时大大减少了泄漏油。3)具有独特、小巧的"自动复中装置",无论电液转换器断油、断电或其它异常失控状态,都可以保证引导阀不动,也就可以保证机组负荷稳定,进一步提高了可靠性;而常规调速器在电液转换器断油失控时,由于杠杆受单向力,其导引阀不是上升就是下降,导致主接力器不是开启就是关闭,因而负荷无法稳定住。4)在结构上巧妙地将紧急停机芯塞放在引导阀活塞中,将辅助接力器和主配活塞作成一体,实现完全直联,减少了高度和柜内连接管道,简化了系统。5)取消了纯机械协联机构,将开度限制功能与协联机构移至电子调节器来完成,克服了老式调速器在这两方面存在的缺陷。6)采用了HDY-S型环喷式电液转换器,较传统的控制套式、滑塞式、双喷嘴挡板式有许多显著优点,在结构上完全取消了常规的有害圆柱型滑阀段,通油后,其正常工作耗油即可使具有万向滚动球铰结构的"阀?quot;轻巧灵活地随着"阀套"自动定心并不断地快速旋转。这种结构不仅具有较强的抗油污、防卡能力,而且还有一定的自洁能力。同时由于阀套自动快速旋转,减少了静磨擦和粘滞影响,提高了灵敏度,甚至在无振动电流的情况下也能运行,故大大提高了运行可靠性。7)主配阀采用新式结构,它综合了西欧各国的优点,颇具特色,阀体采用加工件,非常轻巧,体积仅为常规铸件阀体的一半,同时取消了衬套。4试验情况及改造效果为检验改造好的调速系统的性能,在投入运行之前对其进行了试验,主要试验结果1)无苯械妓督艏惫乇帐匝?p>第一段关闭时间:4s第二段关闭时间:18s总关闭时间:22s2)轮叶关闭时间(从 18°~-12°):25s3)轮叶开启时间(从-12°~ 18°):20s4)静特性转速死区:≤0.025)甩负荷试验:甩负荷试验一共做了4次,分别为25负荷、50负荷、75负荷和100负荷,结果均符合要求。其中甩100负荷时,转速最高,达到123,调节次数为2次,接力不动时间为0.2s。上述试验结果表明,改造后的调速器可以投入运行。调速器投入运行后,情况良好,非常稳定。因此,1995年11月又结合3号机大修,对3号机调速器进行了改造。通过几年的运行情况来看,改造后的调速器已解决了原来老式调速器存在的问题,效果很好,不但稳定性好,可靠性高,而且结构简单明了,容易检修维护,达到了改造目的。

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