乌溪江水电厂机组增容改造浅谈.pdf

水I也J刚属设箭披术进步研讨会 水机 乌溪江水电厂机组增容改造浅谈 沈佩麟 姜方红 (浙江衢州乌溪江水力发电厂) 摘要：本丈介绍了乌溪江电厂湖南镇电站挣3机组减振增容改造的原因，阐述了≠f3机组减振增容改造的实施情况、 改造后的试验运行情况以及所取得的良好效果，提出湖站群3机减振增容改造的后续工作。 关键词：水电机组减振增容改造 1前言 乌溪江水力发电厂是浙江电网的主力调峰电厂，位于衢州市境内，是乌溪江流域梯级开发的 水电厂。下辖湖南镇水电站和黄坛口水电站，现有发电机组ll台，其中湖南镇电站(下简称湖 站)装有5台机组，装机容量285MW，黄坛口电站装机6台，总装机82MW。 二十世纪九十年代以来，乌溪江电厂进入了快速发展的历史时期。湖、黄两站分别进行了扩容改造， 新增装讥容量152MW。企业加快科技投入，全面提高自动化水平，建成了乌溪江梯级调度计算机监控系 统、光纤通信系统、力公自动化系统和工业电视图像监控系统、水情调度自动化系统五大工程。实现了“无 人值班’(少人值守)，其中湖站100MW机组为国内首台关门运行机组。同时，2002年和2004年着手完 成了湖站捍1、档机组的减振增容改造工作，每台机组由原来的42．5MW增为50MW，取得了良好的经济 效益和社会效益。下面就以湖站群3机为例，介绍一下我厂机组的减振增容改造情况。 2湖站机组减振增容改造的原因 湖站机组进行减振增容改造基于以下几个的原因： 2．1机械原因 1) 水轮机设计水头与水库实际运行水头不匹配 水库运行的多年平均水头在101m左右，水轮机长期在部分导叶开度运行，叶片进口边后水流长 期带正冲角，机组振动区明显。特别是机组在参加电力系统AGC运行以后，机组长期处于低负 荷工况，转轮叶片裂纹在进一步发展和恶化，由运行初期5张叶片发展到改造前9张叶片有裂纹， 原有裂纹在进一步延伸。运行工况频繁变化，进一步加剧了水轮机的振动和叶片裂纹发展。 2) 水轮机叶片裂纹长期不能消除 369 水1U厂附属设稀技术进步研讨会 水机 转轮为异种钢铸焊结构，叶片材料为0Crl3Ni4Mo不锈钢，上冠和下环为20SiMn钢，异种 钢焊接热影响区需要一套严密完整的工艺措施来保证。由于制造过程中叶片热处理没有达到规范 要求，原转轮叶片内部存在着较大的组织应力和铸造缺陷，叶片材料的可焊性、抗裂性较差。 电厂在历次大修中都进行了裂纹焊补处理，也作过叶片焊缝热影响区用不锈钢镶块作过渡层 处理。但最后终因转轮质量先天不足，处理后的转轮叶片在运行后重新开裂。 3) 水轮机空蚀 转轮叶片多年以来，虽经补焊处理，但空蚀情况不但难以消除，反而有所发展，其中原因有 工况影响，也有历年大面积补焊造成叶片难以控制的变形的影响。2001年底大修时检查有10张 叶片发生空蚀，其中#10叶片空蚀面积为520mm×400mm，最大气蚀深度达15-20nmlo 4) 转轮大轴中心补气阀结构薄弱，阀杆脱落和调节弹簧断裂经常发生，不能正常使用。 5) 发电机的空冷器问题 发电机的通风冷却沿定子长度风速分布不均匀，需要改善，原空气冷却器为饶簧黄铜管结构， 已使用多年需要更换。 6) 从转轮设计、制造的发展水平来看，转轮的增容改造也可满足要求，20世纪90年代 末转轮的设计思想、方法、手段均比70年代要好得多，在机组固定部分基本不变的情况下，通 过对转轮叶型的重新设计，即可满足改善水流流态、减少机组的汽蚀和振动，同时又满足机组的 增容改造要求，机组的效率至少要提高2-3％。 2．2 电气原因 1) 撑3机断路器原为沈阳高压开关厂1979年1月生产的SN4．10G型少油断路器，额定电 过大的事故，但存在严重的事故隐患，如在断路器大修中经常发现导电杆、触指、静触头、灭弧 室烧损严重，测量数据变化很大，分、合闸速度调整困难。断路器操作机构分合闸有卡涩现象， 多次发生断路器跳跃、拒分拒合，造成分闸、合闸线圈烧毁。断路器运行时间长、跳合闸次数多， 设备已整体老化，因机械疲劳多次在合闸过程中拉断水平拉杆，