新昌长诏水电站增容改造
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【文摘】新昌长诏水电站水轮发电机组整体增容改造，提高了设备可靠性，增加了电站装机容量，经济效益十分显著。
【主题词】水电站水轮机技术改造增容改造 经济效益
1增容改造的必要性
长诏水电站位于浙江省新昌县城关镇长诏村，是发电运行近30年的老厂。厂房内装有 3台单机容量为 2000kW 立式水轮发电机组。水轮机1、2 号机为 HLA112-LJ-100， 3 号机为 HL263-LJ-100，发电机型号为 TS215/45-12电站自 1980年并网发电至 2008 年底，已累计发电量 56250×104 kW.h。电站主接 线采用单母线方式，三台发电机发出的电能送到 6kV母线，大部分电能经一台主变压器 SLF-8000/35 升压，通过二回 35kV出线，一回送入新昌枢纽变电所，另一回送至大市聚变电所；在 6.3kV 侧设有 S7-1000近区变，供化纤厂用电。
1.1机组存在的主要问题
1.1.1水轮机
1） 转轮效率过低.HLA112,HL263是老转轮，模型最高效率低于90%,现混流式水轮机模型效率可达92%以上。主轴密封结构陈旧，完全损坏，不能使用，轴承漏油现象严重。
2） 导水机构：连杆轴套卡阻，导叶磨损严重，漏水量大，导致停机困难。
1.1.2 发电机
定、转子由于长期服役，线圈绝缘老化严重，定子温度偏高，在夏季高温运行时，因担心发生绝缘击穿事故，只能降负荷运行，而汛期时多位夏季，正是电厂发电高峰时段，常造成生产和安全的矛盾。
1.1.3调速器
机组采用机械液压调速器，调速器死区大、动态特性和稳定性差。
1.1.4 附属设备
附属设备基本上都存在问题和缺陷，有些已严重危及主机安全运行。
1.2 水库水位的改变
原机组最大使用水头 60m， 设计水头 40m，最小使用水头 25m，额定流量 6.7m3/s，额定出力 2150kw，额定转速为 500r/min，飞逸转速为 1160r/min，吸出高度 Hs=-1.0m。现水库最大净水头: 49m，额定水头: 39.20m ，正常发电最小净水头: 29.50m。水库运行水头范围的改变，导致原转轮运行工况的改变。引起振动和空蚀等一系列问题。原机组转轮已不适应要求。
2机组增容改造的可行性及效益
机组的整体增容改造是在原机组位置上，保持基础结构基本不变的前提下，对水轮发电机组进行整体更换或改造，同时对机组励磁、调速器及自动化等配套设备进行更换和改造，并增加单机同期，计算机监控装置等新设备，以提高机组运行可靠性和自动化程度。
2.1增容改造的可行性
经可行性分析后，在保证额定功率因素0.8不变的条件下，发电机有功功率由2000kW提高到2250Kw,最大功率不低于2500Kw,认为技术上是可行的，机组能保证安全、可靠运行。
2.2增容改造的效益
长诏水电站增容改造全部完成后，电站总装机容量由6000kW增加到6750kW，机组效率的提高减少了耗水量，增加了发电量。机组运行稳定，安全。发挥了显著的经济和社会效益。
3机组增容改造的主要内容
3.1.水轮机
除蜗壳，尾水里衬等埋件基本不动外，重新设计制造导水机构，转动部分，推拉杆等。
1)转轮：经过分析，选用HLA643LJ-100转轮，该转轮效率高又符合原有流道，转轮材质为ZG06Cr13Ni4Mo,采用铸焊结构，在额定水头: 39.20m时，发额定功率2369kW额定效率92%，最高效率93.08%
2)导水机构 ：顶盖和底环采用钢板焊接而成，过流面设有不锈钢抗磨板，导叶和导叶连杆轴套采用无油润滑轴承，连杆处的偏心销方便导叶间隙的调整。导叶采用不锈钢钢材质，进行翼型设计，增加抗空蚀性。为确保导水机构在电站安装的顺利，在改造此机组时特别制造了厂内装配所需的工作座环。
3）转动部分： 水导轴承为稀油润滑筒式轴承。采用抛物面楔形瓦自润滑结构，不设冷却器。能安全经受机组从最大飞逸转速滑行直到停机的全过程，在工地无须刮瓦，维修方便。主轴密封增加心型检修密封，充压缩空气，盘根密封通清洁水润滑和冷却。水轮机主轴与转轮、与发电机轴均采用螺栓联接摩擦传递扭矩。便于加工与安装。
4）埋入部分：座环和尾水锥管连接处改为不锈钢材料，增加抗空蚀性。
3.1.2 发电机为整体全新制造，只保留原有的基础，型号为SF-J2250-12/2150，为立式悬垂式三相交流空冷发电机，3台发电机定子、转子绕组和定子铁芯采用F级绝缘（按B级运行）。
3.1.3 主阀
3台机组阀门均为全新制造，型号为1500KD741H-10Vk重锤蝶阀，阀门的密封设在出水侧，密封面采用斜面结构，有很好的自密封性能，阀门的活门均为铸焊平板结构，活门与阀体均按偏置设计，增加活门在动水关闭时的自关闭能力和可靠性。重锤可以确保阀门在失电时，自动关机。
3.1.4 调速器
调速器采用YBWT-1500微机调速器，该型调速器采用可编程控制器，能使水轮发电机组在各种工况下稳定运行，可实现机组的自动或手动开、停机、并网运行，并同上位计算机进行通讯实现远程控制。
3.2 增容改造需注意问题
改造机组要特别注意新设备和原有基础的连接和配合，如因转轮流道的不同，转轮出口和尾水锥管的进口要匹配，否则会引起过流不畅的问题，原有管路可能堵塞不能使用，需铺设新管等。
4 结语
经过改造，3台机组满足现有工况条件并增加了机组容量。运行情况良好，经济效益十分显著。
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