亭子口水电站主变技术供水备用水源解决方案

袁 洋

(嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪，628000)



亭子口水电站主变技术供水备用水源解决方案

袁 洋

(嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪，628000)

亭子口电站角形主接线运行过程中，电站某台机组消缺检修时，压力钢管排水后，主变将失去技术供水，需将该台机组的主变停运，倒闸操作时需将单元中另一台主变同时退出，送电时也需将单元中另一台主变退出。为此需要为主变增加备用水源。通过技术供水管网优化，保障了主变检修的技术供水，减少了倒闸操作和主变的受电冲击次数。

主变技术供水 备用水源 解决方案 亭子口水电站

1 工程概况

亭子口水利枢纽是嘉陵江干流中游河段的梯级电站，位于四川省广元市苍溪县境内的嘉陵江干流中游河段上段，具有防洪、灌溉及城乡供水、发电、航运及其他综合利用效益。枢纽正常蓄水位458m，总库容40.67亿m3，可灌溉农田19.48万hm2，通航建筑物为2×500t级。根据枢纽开发任务，布置有泄洪、灌溉、发电、通航等建筑物。亭子口水电站总装机规模为1100MW，安装有4台单机额定功率为275MW的混流式水轮发电机组。

目前，亭子口公司1#、2#、3#、4#机组和主变的技术供水，均来自于机组蜗壳取水，单机单用，无法互为备用。当机组需要排空压力钢管水消缺时，主变将失去技术供水，需要将主变从系统中退出。同时，由于亭子口电站的主接线为发电机变压器扩大单元角形接线，单元中另一台主变也会同时退出，一台主变送电时也需将单元中另一台主变退出。这样，既增加了倒闸操作的次数，又增加了主变的受电冲击次数，所以为主变增加备用水源是必要的。

2 主变备用技术供水需要的最小流量

每台主变设计冷却器四台，冷却水源取自机组滤水器后端，经过减压阀减压后供至主变冷却器前端四通阀，再由四通阀后管路分配给四台冷却器。每台冷却器前端均有一个电动阀，根据主变的运行工况和油温确定冷却器的投入台数。一般主变空载投入一台冷却器，当主变带小于2/3的负荷油温达到55℃时，启动第二台冷却器，当油温达到65℃时启动第三台冷却器，当主变带机组额定负荷时三台冷却器投入，每单台冷却器需要流量为40m3/h，如果遇机组压力钢管排水检修时，该台机组的主变运行工况为空载。所以，只要备用水源流量达到40m3/h以上，就能满足一台主变空载运行的技术供水水量。

3 主变备用水源的确定

在一般电站中，技术供水的备用水源选择方式有库区取水、高位水池、厂房循环水池、尾水取水等。但由于电站厂房和设备管路已形成，无法大量进行管路布置，而且投入成本又高，所以以上几种备用水源的形式都是不可行的。通过对厂内原技术供水原理图的分析，考虑选择厂内其他机组技术供水的水源作为备用水源，但要充分考虑改造后对原供水系统流量、压力的影响。

按电站最低水头65m运行方式核算机组蜗壳取水的流量。技术供水的取水总管内径为φ400mm，技术供水管路最低压力约为0.65MPa，此工况下技术供水的水流速度和流量为：

供水的流速v=3.64m/s

供水流量：Q=vA=vπr2=3.64m/s×3.14×(0.2m)2=0.46m3/s×3600s=1656m3/h

通过计算，单台机组技术供水量+单台主变三台冷却器的用水量+厂内最大生活用水约为1200m3/h，所以机组蜗壳取量的裕度较大，即使在最低水头下运行，也完全可以满足一台机组加其它主变的技术供水水量。

4 主变备用技术供水管路布置

根据现场的管网布置，可以在蜗壳取水层和主变技术室层将四台机组的管路串联在一起，通过分析，在主变技术供水层串联管路，投入成本低，安全性较高，且还可以作为整个技术供水系在充水时排气。

图1 改造前后主要技术供水系统原理图

原主变技术供水取自机组滤水器后端，在主变技术供水室经DN350管路变径到DN150，再经球阀、减压阀、球阀供至主变冷却器前端四通阀。为了降低对运行机组主变技术供水的影响(因为DN350的管路流量可达900m3/h以上，DN150的管路最大流量约为200m3/h，在DN150管路取水供一台主变三台冷却器和另一台机组主变空载冷却水稍有偏小)，所以考虑将原埋设的DN350管路加长，分出两路DN150管路，一路至原技术供水系统，另一路经球阀再至新增DN150管路，从而将四台主变技术供水串联在一起互为备用。由于整个串联主管较长，为了避免管路的热胀冷缩和水流振动，在管路中段增加了伸缩节。管路走向，从主变技术供水室DN350管路处取水，将管路沿墙配管至下游墙总管，所有管路采用支架架设方式，距地面约2.5m。

5 结语

亭子口水电厂机组及主变技术供水系统经过优化改造后，消除了机组排水检修时主变无技术供水的难题，减少了主变受电冲击次数，减少了运行人员的倒闸次数，提高了主变技术供水的可靠性，同时也提高了电厂运行的经济效益。如果按每年两台次进行排空压力钢管水进行机组消缺，那么单元接线少停主变四次，每停一次需倒闸操作时间按2h计算，四次共8h，一年可多发电200万kW.h。

袁 洋(1978-)，男，四川盐亭人，本科，工程师，从事电厂设备管理。

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2095-1809(2015)06-0038-02