[巴西]A.F.朱尼爾 等

田 超 譯自英刊《水電與大壩》2009年第 3期

在20世紀50年代初和 60年代,巴西為建設互連電網(wǎng)系統(tǒng)修建了許多大型水電站。對于運行了 40多年的水電站來說,由于設備陳舊,導致運行可靠性下降,顯然需要進行更新改造,以延長使用壽命。目前,巴西至少有24000MW水電站需要修復。

在實施改造之前,根據(jù)從運行維護人員和運行報告收集的數(shù)據(jù),對電站的運行性能進行了分析,也對目前的與興建時的水文數(shù)據(jù)進行了比較。

根據(jù)對這些數(shù)據(jù)的分析,并考慮到空化、振動、裂縫和損壞的現(xiàn)有數(shù)值,認為可以對水輪機的功率和效率進行優(yōu)化。

通常,在對電站進行更新改造時,也會對電站的控制系統(tǒng)進行現(xiàn)代化改造。

1 現(xiàn)代化改造方案

現(xiàn)代化改造方案的主要目標是將更新的設備與數(shù)字式監(jiān)控和保護系統(tǒng)集成,以實現(xiàn)以下功能目標:

(1)機組的自動化運行;

(2)對機組和有關系統(tǒng),以及變電站和輔助系統(tǒng)實行遠程監(jiān)控。

2 更新改造方案

水電站水輪機和發(fā)電機的更新改造通常會涉及到以下方面:

(1)新的水文結構和負荷曲線,要求新的運行方式;

(2)水輪機空化及其對維護費用的影響;

(3)發(fā)電機振動檢測評估。

3 修復工程實例

富爾納斯中央電力公司是巴西最大的公用事業(yè)公司之一,已經(jīng)在下列電站開始實施其修復計算。

3.1 馬斯卡雷尼亞斯 -迪莫拉萊斯電站

電站裝機容量為 476MW,最初于1957年投入運行,10臺現(xiàn)有機組中的 4臺已于2001～2008年得到了完全修復,其他機組為部分修復。在修復改造時,安裝了 4臺新變壓器,建造了一個新控制室,裝備了一套新的數(shù)字式控制和保護系統(tǒng)。此外,更換了所有機組的電氣和機械輔助系統(tǒng)。最后,對345kV變電站進行了擴容。修復工程的單價為 418美元/kW。

3.2 富爾納斯電站

電站裝機容量為1216MW,于1963年投入運行。8臺機組中已有6臺得到完全修復,對剩余的2臺將部分更新。更新工作于2004年開始,計劃于2011年完成。按照修復計劃,正在修建一座新控制室,配備一套現(xiàn)代化的監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。也將更換輔助設備。修復工程的單價約為127美元/kW。

3.3 巴雷托 -迪卡瓦略電站

電站裝機容量為1020MW,于1969年竣工。目前的修復方案是對所有6臺機組進行完全修復。更新工作于2004年開始,計劃于2011年完成。正在修建一座新控制室和安裝一套現(xiàn)代化的監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。對變電站進行現(xiàn)代化改造,還將更換輔助系統(tǒng)。修復工程的單價約為127美元/kW。

4 更新范圍

通常從以下幾方面對各個修復工程進行更新:

(1)發(fā)電機重新繞線以改進運行和可靠性;

(2)對推力軸承軸瓦和導軸承重新澆注巴氏合金;

(3)安裝自潤滑和抗磨導葉襯套;

(4)更換水輪機軸碳密封;

(5)安裝一套測量振動和溫度的在線監(jiān)測系統(tǒng);

(6)導葉校準;

(7)更換電力變壓器與廠用變壓器;

(8)更換調(diào)速器和勵磁系統(tǒng);

(9)更換廠房的輔助機械系統(tǒng)(排污、排水、空調(diào)、通風、冷卻水和廠用水系統(tǒng));

(10)更新弧形閘門、輪式閘門、門式起重機和橋式起重機;

(11)更換電信和遠程保護系統(tǒng);

(12)將控制和保護系統(tǒng)更換為現(xiàn)代化的數(shù)字式系統(tǒng);

(13)更換消防系統(tǒng)(水噴霧、CO2和檢測系統(tǒng))。

富爾納斯公司為修復工程制定了其自己的基本規(guī)劃框架,并確立了 EPC模式,聘請了由制造商、咨詢公司和承包商組成的財團。標書包括所有商業(yè)需求和基本工程,確定發(fā)電機制造商為該財團的負責人。

合同規(guī)定了修復工程的總造價,并確定了年調(diào)整標準。在富爾納斯公司批準了每月業(yè)績?nèi)蝿盏脑u估之后,再向財團支付。

因為不能精確預見修復工程所需的額外服務,所以留出了一定數(shù)額的預備費,以便應付以下可能的情況:

(1)設施和設備目前狀況的不確定性;

(2)在公司文件中,可用文件失效,或者在某些情況下不能再得到。

咨詢公司和機電制造商設計的工程標準必須得到富爾納斯公司的批準。試運行由富爾納斯公司執(zhí)行,制造商和咨詢公司提供支持。

咨詢公司的工作范圍為:

(1)批準由機電制造商承擔的設計;

(2)優(yōu)化施工設計,包括更新和現(xiàn)代化的土建和機電文檔;

(3)按照計劃,設計臨時性設備,以與新設備相匹配。

5 結 語

在實施更新改造之后,電站的使用壽命會超過20a,與投資其他發(fā)電項目相比,顯然,實施電站修復計劃是值得的。

根據(jù)以往修復工程取得的良好結果,富爾納斯公司已經(jīng)制定了一項計劃,擬對下列電站進行修復:

(1)馬斯卡雷尼亞斯 -迪莫拉萊斯電站:對一期中部分修復的 6臺發(fā)電機組(280MW)進行二期修復,完成所有機組的修復。

(2)富尼爾電站:對整座電站 3臺72MW機組進行修復。

(3)波爾圖哥倫比亞電站:對整座電站包括 4臺 80MW發(fā)電機組進行修復。