那审水电站机组增效扩容改造浅析

那审水电站机组增效扩容改造浅析
摘要：本文针对那审水电站工程现状及存在的问题进行了分析与研究，提出了
水电站改造的必要性，并具体说明了水电站增效扩容改造的部分内容。

通过此次
改造，那审水电站的效益得到提高，同时也确保了水电站在之后运行过程中的安
全性、可靠性与稳定性。

关键词：增效扩容改造存在问题技术方案
1 工程概况
平果县那审水电站位于珠江流域右江支流濑江河上，坡造镇那审屯附近，上
游约5km米处有中型龙马水库，那审水电站是一座单一的发电工程，于1979年
建成投产。

2012年拟将旧机组增效扩容改造，原装机容量为2×200kw，多年平均发电量
为90万kw.h，增效扩容改造后装机容量为2×250kw，设计年发电量185万kw.h，增加95万kw.h。

2 电站运行现状及存在的主要问题
2.1电站运行现状
那审水电站于1979年建成投产发电，机组供电方式为单管机，压力管为钢筋混泥土管，直径Ф=1.2m ,单机最大出力均为210kw，双机最大出力均为410kw，
每年发电时间5～6个月，满发的时间为2～3个月，大部分时间机组出力为
200～300kw,丰水期弃水累计时间约60天，尾水直接入河道，无田淹。

2.2 存在的主要问题
● 水轮机的轮转气蚀严重，叶片局部气蚀穿孔。

转轮下环处磨损严重，漏水
很大，机组出力明显下降。

●前盖和后盖锈蚀严重，曾发生过穿孔喷水事故。

● 导水叶磨损严重，关闭时间隙较大，无法停机关机。

只能采用打木偰的办
法来停机。

● 导水机构锈蚀磨损，变速器自动失灵，只能人工操作，特别是停机时靠脚
踩手搬。

● 主轴密封部件磨损严重后漏水较大。

● 水轮机大轴各运行部件磨损严重，轴颈变小，表面精确度差，运行时轴承
温度偏高。

●发电机经运行三十几年，绝缘老化严重。

●电机绝缘等级差低，转子B级定子A级。

发电机比较危险。

2.3 工程任务、改造的必要性及规模
那审水电站是一座单一的发电工程，本次增效扩容改造工程拟将原来的装机400kw(2×200kw),改造成总装机500kw（2×250kw)。

那审水电站由于受到建设时期工程设计水平、先进技术含量以及建设资金等
多方面的制约，电站的经济效益达不到设计的要求。

濒临报废的机组已严重的影
响电站的安全运作，严重降低电站的经济效益。

因此电站的改造不仅是十分必要，而且是十分迫切。

技改增容遵循设备更新改造与整治完善并举，坚持安全性和可靠性第一、先
进性和实用性相结合的原则，加大科技开发和技术改造投入，优化配置，不断提
高设备健康水平和电站综合自动化水平。

3 增容改造的技术方案
3.1 水轮发电机组的主要参数
水轮机型号：HL260-WT50 ，发电机型号：TSWN74/36-8，设计流量：
1.76∽1.98m3/s ，额定功率200W，设计水头12∽33米，额定电流/额定电压361A/400v，额定出力：105-480kw ，励磁电流/励磁电压134A/400v，出厂日期1979年11月，额定转速750r/min。

3.2 水轮机工作水头及分析
根据机组的实际出力210kw计算工作水头为21.50米，机组引用流量
1.39∽1.46m/s，双机使用流量
2.8∽2.9m3/s，渠道设计流量应3 m3/s，电站总的能量校核665kw。

从计算结果判断电站提供的设计水头27m,过流量
3.5 m3/s的原始数据有误。

不可取，暂定hj=21.5m进行水力计算，技改实施时应以实测工作水头修正。

原HL300的水轮机效率偏低仅为78%左右，考虑更换新型的高效替代，达到增效的目的。

3.3 增效扩容改造的水力计算
采用HL240C型的水力计算P=254kw,相同情况下可多出力40kw；采用
HL240A型的水力计算P=276kw,相应用水量1.72 m3/s，加大流量后可以比原状态66kw，用水量2×1.72﹤3.5 m3/s，仍在渠道过流范围内。

3.4 机组技改措施
●两台发电机实施增容改造由200kw增容到250kw,定子更换新线圈，转子更换绝缘，并将绝缘等级提高到F级。

● 两台水轮机实施更换新式大修，要求大修完成后的水轮机和新购水轮机性能一致。

●更换两台新型的不锈钢轮，达到机组增效增容的目的。

●利用水轮机大修和更换新型转轮的同时实施主车轴密封发行土，解决漏水严重问题。

● 制作部分轴瓦用件。

3.5 水轮机及主轴大修
两台水轮机实施更换新式大修，要求大修后水轮机和新构水轮机性能一致；更换两台新型的不锈钢转轮，达到机组增效增容目的；利用水轮机大修和更换新型转同时实施主轴密封改造，解决漏水严重问题。

从而可以得到两台新的高效率性能优良的水轮机。

3.6 电机的技改
水轮机完成技改增容后，机组的最大出力可达250kw，此次选用发电机型号为TSWN74/36-8,该型号的电机机座号为74，可以增容改造达到250kw，已经在其它电站有改造成功的实例。

据电磁理论设计的计算结果更换加大线径的发电机定子线圈和更换大线径截面的转子线圈，另外转子线圈还要增加匝数。

同时发电机的技术改造还要提高红绝缘等级，原定子为E级，（耐温95℃），原定子为B级（耐温130℃），将定子和绝缘等级统一提高到F级，承耐温度150℃，有利地于发电机今后的长期安全运行。

3.7 出线方式
采用“二机一变”扩大单元出线方式，发电机出线为单母线不分段，电压等级为0.4kv。

经10kv电压等级线路向电网输送电能，线路侧设一回出线。

本次造工程不改变接入方式和主接线方式，只对陈旧老化设备进行改造。

一次电气改造主要有以下几个方面：（1）更换户外跌落式熔断器；（2）将原用的
S7型变压器更换为S11节能型变压器，同时将原来500KVA扩大为630KVA。

（3）更换老式计量箱避雷器；（4）将站内老式的直流系统和励磁系统进行更换；（5）将站内原用低压发电控制柜更换为具有保护控制同期一体的低压机组综合保护控
制配电柜；（6）将站内老化的0.4kv的电力电缆更换成vv22型交联聚乙烯绝缘
铜芯电力电缆。

3.8 主变压器
原主变SL型油浸式铝芯变压器，已超过使用寿命年限，构成极大安全隐患。

此次增容经计算主变容量更换成630KVA，型号选用S11-630/10节能型变压器。

3.9 控制、保护、励磁设备
本次技改按“无人值班（少人值班）”的原则设计，采用以计算机监控系统为
基础的全厂集中监控方案，对全站机级、主变、出线、厂用变和公共设备等进行
监测、控制和保护，通过对主设备运行状态参数的实时、快速数字处理，完成故
障诊断、保护等。

继电保护装置采用微机保护，满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。

系统实时性好，抗干扰能力强，软硬件安全可靠，能适应电站现场各种环境的要求。

励磁装置采用三相全控桥自并激励磁静止可控硅整流微机励磁装置。

发电机
励磁系统由一面励磁柜、一台普通干式励磁变压器（装于励磁柜内）组成。

4 结束语
那审电站进行增效扩容改造后，年售电量为184万kwh,按0.28元/kwh计算（技改前0.14元/kwh），增加的电价为0.14元/kwh，年销售收入为39.5万元。

不仅能充分利用水资源，而且发挥良好的经济和社会效益。

参考文献：
[1]姜妍 .琅口水电站增效扩容改造方案的浅析[J]
[2]陈荣昌.浅谈陈田水电站的增效扩容改造[J]
作者简介：黄丽红，女，1977年9月出生，本科学历，助理工程师职称，主
要从事水文、水利水电、电力系统及自动化等方面研究。