长潭水库水电厂调速系统改造

黄方林

(长潭水库管理局，浙江■台州■318024)

1　概　述

长潭水库水电厂于1965年动工修建，2000—2004年报废更新改造，现水电厂总装机容量1.18万kW，其中1、2号机组为单机容量5 000 kW的轴流转桨式机组，1号和2号调速器装置分别为BWST—80和WST—80。

2　存在问题

随着运行年数的增加，调速器暴露出来的问题越来越严重，影响设备的安全运行。

(1)2台调速器至今运行已近15 a左右，目前该型号产品市场早已停产，机械和电器配件已经没有。因该型号落后太多，厂家懂该型号维修的人员已经极少，如出现零件损坏已无法修复。

(2)最近几年来，故障次数逐渐增多，调速器机械控制部分陆续出现多次的电液转换器故障，造成机组无法运行；而调速器电气部分存在着超调现象，造成机组负荷摆动，影响安全运行。

(3)2台调速器均采用多油电液转换器，为耗油大户，使得油压装置每7～8 min启动1次，造成油泵运行频繁，厂用电率高，油压装置油气比例容易失调。调速器机械反馈采用钢丝绳，机组运行存在死区比较大，每次检修后需要调节钢丝绳等。

3　改造的思路和方案

随着PLC技术、水电站液压控制技术的进一步提高，客观上为长潭水库水电厂调速器改造准备了技术上的条件。结合实际情况，调速系统改造的思路和方案如下：

调速器采用原先的分体型式结构，布置在发电机层原来的相应位置，原油压装置HYZ—1.6—4.0保留不变。

调速器采用并联PID型电液比例数字阀式可编程调速器，比例阀采用进口的著名品牌，操作和显示平台应带触摸屏。

调速器具有出力控制、转速控制、开度控制、电气系统频率自动跟踪、自诊断和容错功能。调速器应能现地和远方进行机组的自动、手动开停机和事故停机。为了满足计算机监控系统远方控制要求，调速器应提供开关量和模拟量接口与计算机监控系统相连，发送和接受信息，提供所有硬件和软件。

反馈装置、分段关闭装置、主令控制器、测速装置，调速器与油压装置和受油器等连接的操作油管路、阀件、设备之间的控制信号电缆、保护、控制和信号装置、仪表等更换成当前先进的设备。

4　改造设备配置

采用南瑞集团公司生产的SAFR—2000H型微机调速系统。该型号调速系统机电柜合为一体，电气柜采用单套X20—1381版PCC控制，微机调节器采用了贝加莱公司的PCCX20—1381控制器为核心。机械柜采用ZFL—80/S自复中式主配压阀，选用BOSCH公司的比例伺服阀作为电液转换单元，电源、控制模块、传感器、电液转换等全部采用了双冗余配置，且采用了第三方智能切换单元作为仲裁判断；软件部分则采用了南瑞公司专有的改进型并联PID算法、双微分算法等。

5　改造后调速系统的主要特色

(1)现调速系统采用了比例伺服阀，油压装置由原来的7～8 min启动1次改为现在的90 min左右启动1次，大大改善了运行环境。

(2)原反馈采用钢丝绳和单一电气反馈，机组布置难看复杂；现采用双电气反馈，互为替补，工作可靠且美观。

(3)原分段关闭装置采用纯机械结构，体积庞大，易漏油；现采用液压和电气结合由PLC控制，结构简单美观。

此次调速器报废更新于2017年3月完工，经过1 a运行，动态性能指标、稳定性能指标均优于国标、部标有关要求。调速器操作简便、可靠性高、维护调试方便、抗干扰性强、并网容易以及性能指标高，且功能设计符合合同技术规范，满足电厂调速器技术要求。

6　改造过程体会

本次改造土建部分不动，调速器布置在原来的位置，但由于本调速器为双调，结构复杂，与原设备的连接也比较复杂，为了搞好本次调速器改造工作，减少不必要的麻烦，预先商定好尽量完善的方案相当重要。

(1)本次改造过程，调速器设备由用户和厂家商定技术条款，主要设备由南瑞公司生产，与机组连接部分由电厂设计、制造，全部设备安装由电厂负责，所有过程双方任务、责任均应按合同方式确定下来。

(2)改造计划应依本厂情况为主制定，应充分考虑机组检修安排，要考虑改造所需现场空间、人力安排，要考虑厂家生产周期等因素。与厂家多次商量后，制定改造工程网络图，控制工程进度。

(3)调速器改造前和改造后投入运行前对二次线变动应认真核对，做好记录，以免影响机组运行。

7　结　语

技术更新与改造，要以提高设备健康水平为主要目标。长潭水库水电厂调速系统改造对影响安全的不正常状况进行了完善化的改进，进一步提高了设备完好率，使电厂设备健康水平有了新的提高，达到了改造的预期效果。