黃方林
(長潭水庫管理局,浙江■臺州■318024)
長潭水庫水電廠于1965年動工修建,2000—2004年報廢更新改造,現(xiàn)水電廠總裝機容量1.18萬kW,其中1、2號機組為單機容量5 000 kW的軸流轉槳式機組,1號和2號調速器裝置分別為BWST—80和WST—80。
隨著運行年數(shù)的增加,調速器暴露出來的問題越來越嚴重,影響設備的安全運行。
(1)2臺調速器至今運行已近15 a左右,目前該型號產(chǎn)品市場早已停產(chǎn),機械和電器配件已經(jīng)沒有。因該型號落后太多,廠家懂該型號維修的人員已經(jīng)極少,如出現(xiàn)零件損壞已無法修復。
(2)最近幾年來,故障次數(shù)逐漸增多,調速器機械控制部分陸續(xù)出現(xiàn)多次的電液轉換器故障,造成機組無法運行;而調速器電氣部分存在著超調現(xiàn)象,造成機組負荷擺動,影響安全運行。
(3)2臺調速器均采用多油電液轉換器,為耗油大戶,使得油壓裝置每7~8 min啟動1次,造成油泵運行頻繁,廠用電率高,油壓裝置油氣比例容易失調。調速器機械反饋采用鋼絲繩,機組運行存在死區(qū)比較大,每次檢修后需要調節(jié)鋼絲繩等。
隨著PLC技術、水電站液壓控制技術的進一步提高,客觀上為長潭水庫水電廠調速器改造準備了技術上的條件。結合實際情況,調速系統(tǒng)改造的思路和方案如下:
調速器采用原先的分體型式結構,布置在發(fā)電機層原來的相應位置,原油壓裝置HYZ—1.6—4.0保留不變。
調速器采用并聯(lián)PID型電液比例數(shù)字閥式可編程調速器,比例閥采用進口的著名品牌,操作和顯示平臺應帶觸摸屏。
調速器具有出力控制、轉速控制、開度控制、電氣系統(tǒng)頻率自動跟蹤、自診斷和容錯功能。調速器應能現(xiàn)地和遠方進行機組的自動、手動開停機和事故停機。為了滿足計算機監(jiān)控系統(tǒng)遠方控制要求,調速器應提供開關量和模擬量接口與計算機監(jiān)控系統(tǒng)相連,發(fā)送和接受信息,提供所有硬件和軟件。
反饋裝置、分段關閉裝置、主令控制器、測速裝置,調速器與油壓裝置和受油器等連接的操作油管路、閥件、設備之間的控制信號電纜、保護、控制和信號裝置、儀表等更換成當前先進的設備。
采用南瑞集團公司生產(chǎn)的SAFR—2000H型微機調速系統(tǒng)。該型號調速系統(tǒng)機電柜合為一體,電氣柜采用單套X20—1381版PCC控制,微機調節(jié)器采用了貝加萊公司的PCCX20—1381控制器為核心。機械柜采用ZFL—80/S自復中式主配壓閥,選用BOSCH公司的比例伺服閥作為電液轉換單元,電源、控制模塊、傳感器、電液轉換等全部采用了雙冗余配置,且采用了第三方智能切換單元作為仲裁判斷;軟件部分則采用了南瑞公司專有的改進型并聯(lián)PID算法、雙微分算法等。
(1)現(xiàn)調速系統(tǒng)采用了比例伺服閥,油壓裝置由原來的7~8 min啟動1次改為現(xiàn)在的90 min左右啟動1次,大大改善了運行環(huán)境。
(2)原反饋采用鋼絲繩和單一電氣反饋,機組布置難看復雜;現(xiàn)采用雙電氣反饋,互為替補,工作可靠且美觀。
(3)原分段關閉裝置采用純機械結構,體積龐大,易漏油;現(xiàn)采用液壓和電氣結合由PLC控制,結構簡單美觀。
此次調速器報廢更新于2017年3月完工,經(jīng)過1 a運行,動態(tài)性能指標、穩(wěn)定性能指標均優(yōu)于國標、部標有關要求。調速器操作簡便、可靠性高、維護調試方便、抗干擾性強、并網(wǎng)容易以及性能指標高,且功能設計符合合同技術規(guī)范,滿足電廠調速器技術要求。
本次改造土建部分不動,調速器布置在原來的位置,但由于本調速器為雙調,結構復雜,與原設備的連接也比較復雜,為了搞好本次調速器改造工作,減少不必要的麻煩,預先商定好盡量完善的方案相當重要。
(1)本次改造過程,調速器設備由用戶和廠家商定技術條款,主要設備由南瑞公司生產(chǎn),與機組連接部分由電廠設計、制造,全部設備安裝由電廠負責,所有過程雙方任務、責任均應按合同方式確定下來。
(2)改造計劃應依本廠情況為主制定,應充分考慮機組檢修安排,要考慮改造所需現(xiàn)場空間、人力安排,要考慮廠家生產(chǎn)周期等因素。與廠家多次商量后,制定改造工程網(wǎng)絡圖,控制工程進度。
(3)調速器改造前和改造后投入運行前對二次線變動應認真核對,做好記錄,以免影響機組運行。
技術更新與改造,要以提高設備健康水平為主要目標。長潭水庫水電廠調速系統(tǒng)改造對影響安全的不正常狀況進行了完善化的改進,進一步提高了設備完好率,使電廠設備健康水平有了新的提高,達到了改造的預期效果。