巴基斯坦萨特帕诺水电站现场问题及处理
2015-03-16曹文杰史晓刚
曹文杰,陈 艳,史晓刚
(天津电气科学研究院有限公司,天津市 300180)
巴基斯坦萨特帕诺水电站现场问题及处理
曹文杰,陈艳,史晓刚
(天津电气科学研究院有限公司,天津市 300180)
摘要:针对巴基斯坦萨特帕诺水电站项目执行过程中现场发生的各种问题,提出了相关的处理办法,取得了很好的效果。图3幅。
关键词:水电站;电气主结线;问题;解决方案
1项目简介
为缓解巴基斯坦巴尔蒂斯坦地区首府SKARDU的电力危机及解决该地区的农业灌溉问题,巴基斯坦WAPDA(水力电力发展署)于2003年投资兴建萨特帕诺大坝项目。该项目主要分为3个部分:坝区的建设;2座梯级水电站、66 kV升压站、11/66 kV输电线路和网站;灌溉系统。中国机械对外经济技术合作总公司中标该项目的第二标段,即2座梯级水电站、66 kV升压站、11/66 kV输电线路和66 kV网站的机电设备的设计、供货、安装和调试任务。笔者所在公司作为该项目的主要分包商,负责此项目的设计、辅助设备的供货、现场调试和试运行。
SKARDU地处喜马拉雅山脉、喀喇昆仑山脉和兴都库什山脉的交汇地,印度河上游河谷中。世界第二高峰乔戈里峰以及著名的南迦帕尔巴特峰等5座海拔超过 8 000 m 的山峰坐落于此,项目地点的海拔高度约2 500 m。
在投资兴建此项目前,整个SKARDU市区仅仅依靠4台200 kW的水轮发电机组供电。市区内的单位(如政府机关、医院和旅馆等)主要依靠柴油发电机供电。因此,该水电站项目对整个SKARDU地区具有里程碑的意义。
2电气主结线
萨特帕诺水电站项目为梯级水电项目,位于巴基斯坦北方区SKARDU市萨特帕诺湖的下游,距市中心约5 km。该项目以发电为主,同时也肩负着农业灌溉的任务,总装机容量为13.6 MW(2×2.4 MW+2×4.4 MW),该项目的电气主结线如下所示(见图1)。
萨特帕诺水电项目主要由4台水轮发电机组、2回11 kV输电线路、1回66 kV输电线路、66 kV升压站和66 kV网站组成。
由于项目所在区域属于典型的高原地带,因此所有的机电设备必须满足高原运行的要求。
图1电气主结线图
3主要问题
(1)尾水管1期混凝土浇筑的预留尺寸偏小,导致尾水管不能穿过预留孔。
(2)由于沟通疏忽加之厂房面积较小,导致主阀的重锤在正常情况下不能到达全关位置。
(3)第二批货物在巴基斯坦境内运输时,由于货物(发电机的转子)重量远远超过桥梁的承重能力,导致货物不能按期抵达工地现场。
(5)1号发电机组第一次机械空转时(未到额定转速),发电机端PT二次侧电压UAN=0.826 V,UBN=0.849 V,UCN=0.895 V,UAB=0.895 V,UBC=1.488 V,UCA=0.849 V。显而易见:机端的相电压基本一致,但线电压不平衡。
(6)重力油泵控制箱的油泵在手动操作模式下,重力油箱内的液位没有参与到控制流程,可能导致重力油箱通过溢油管路向外溢油。
(7)机组调试过程中,发生多次剪断销剪断的情况。
(8)集水井排污系统设计为主用、备用系统,但调试过程中还是发生集水井水位过高报警的现象。
(9)调试及试运行过程中多次发生跳闸现象,查询故障记录得知:故障基本都是由于馈电线路老化及分布不合理,导致两相短路或单相接地引起的。
4解决方案
(1)将需埋入1期混凝土坑的尾水管(锥管)从中间部位切割开(切割部位的外圆直径必须小于1期混凝土坑的大小),这样一部分从顶部放入,另外一部分从底部放入,拼装后焊接即可。
(2)由于主阀重锤的工作范围被机坑遮挡部分不是非常大(只需在机坑的相应位置再凿出1条宽15 cm左右、深10 cm左右的长条,以满足主阀重锤的工作范围),因此人工凿开一部分混凝土,用于满足重锤的工作范围。
(3)桥梁的承重能力为18 t,而转子(含大轴、磁极、风扇、飞轮等部件)的重量为26 t,单个磁极的重量0.8 t(8个,共计6.4 t),风扇的重量0.4 t(2个,共计0.8 t),阻尼环、磁极键及连接螺栓共计1.2 t。因此,从转子上拆除磁极、风扇、阻尼环等部件后,再分体运输即能满足桥梁承重的要求。
合同中明确提出了桥梁的承重能力为40 t,我方提供的设备单件最大重量并未超过合同中规定的桥梁的承重能力。因此,业主同意并且承担由此造成的经济损失和延误工期。
图2正常情况下发电机端电压的向量
但本文中描述的情况是:三相电压的幅值基本相等,但其中2个线电压的幅值与相电压一致,因此判定发电机A相绕组首尾接反(见图3)。
图3A相首尾接反时,发电机端电压的向量
从图3中明显可以看出,当发电机A相绕组首尾接反时:
因此,只需将发电机A相绕组的首尾接线对掉,问题便得以解决。
(6)重力油泵控制箱的原始设计方案为:自动模式下,油泵由重力油箱内的液位控制,即根据液位的高低,自动控制主泵及备泵的工作;手动模式下,油泵的启/停完全由操作按钮控制。
由于运行人员的技术水平比较低,为防止重力油泵控制箱在手动模式下可能发生的溢油问题,现场调试时特意将重力油箱高液位仅在自动模式下用于停泵,更改为手动/自动模式下均作用于停泵。
(7)机组在第一次转机前,已经得到业主及监理单位的书面通知:压力钢管内的杂物已清理干净,完全满足转机条件;但实际运行中,多次发生了剪断销剪断的情况。经我方工作人员仔细清理后发现,压力钢管内还存在大量的工程废料,如螺纹钢、电焊条、垫块、木料等。
(8)集水井内液位过高的原因是由于集水井存在大量的淤泥等杂物,造成排污泵经常堵塞,不能正常排水。杂物清除后,系统工作正常。
(9)由于馈电线路年久失修,且不在合同范围内,因此我方只能建议业主联系责任单位处理此事。
5结语
(1)应充分发挥设计联络会的作用,划清各方的职责和分工。
(2)为避免出现本文中提及的问题,各合同方应统一度量单位。
(3)充分理解合同中的技术条款和商务条款,做好与业主、咨询及各分包单位来往函件的存档工作。
(4)严格把握工程进度及各个关节点,对可能影响工程进度的事件必须有书面存档。
(5)优秀的管理团队和技术团队。
(6)做好整个项目的文件归档工作,做到防微杜渐。
■
责任编辑吴昊
作者简介:曹文杰(1979-),男,工程师,主要从事水电站电气设计工作。E_mail:cwj0807@163.com
收稿日期:2015-08-20