水电站发电机组的技术改造

电力18讯：    
新疆自治区伊犁霍尔果斯口岸农四师电力公司  徐　辉

随着人们生活水平不断提高和工农业生产迅猛发展的需要，对供用电的可靠性与电网运行的经济性要求越来越高。农四师电力公司对老发电机组进行改造，以满足用户对电能的需求。现将七十七供电所四级水电站发电机组的技术改造方案介绍给大家，仅供参考。

1 七十七团供电所水电站运行状况

七十七供电所为农四师电力公司的派出机构,为七十七团供用电服务的基层单位。该供电所现有水电站四座，总装机容量1075 kW，年发电量为1.90 GWh，年供电量为2.21 GWh。各电站未改造前的运行状况如下。

团直一站装机容量1×200 kw，水轮机导叶开度至80，最大出力140 kw。该站为直流同轴式励磁机，负荷增大时，碳刷打火严重，电压随频率波动，三相电流波动较大。

团直二站装机容量1×125 kw，励磁方式为相复励自励恒压。水轮机导叶开度至90，最大出力80 kw。该站在分离器烧毁后，长期以来一直用励磁变阻器进行调节，其现象基本同团直一站。

哈桑一站装机容量为3×125 kw，励磁方式为相复励自励恒压。分离器正常情况下，水轮机导叶开度至90，单机最大出力125～130 kw。分离器老化烧损，单机最大出力40～50 kw，现象同上。

哈桑二站装机容量为3×125 kw，励磁方式为相复励自励恒压。分离器正常情况下，水轮机导叶开度至90，单机最大出力125～130 kw。分离器老化烧损，单机最大出力40～50 kw，同时三相电流摆动较大，电压、频率波动也大，无法控制。

全所8台机组，其中一台励磁方式是直流发电机励磁，其余7台发电机励磁方式为相复励自励恒压励磁。7台用磁场变阻器代替分流器调节，由于励磁系统常出现故障，启动发电机到额定转速以后，减少磁场变阻器的电阻，发电机励磁电流、励磁电压和发电机定子电压都建立不起来或有励磁电压，而无发电机定子电压。即使能够建立定子电压，也不能自动跟踪调整电能质量，机组励磁方式不能满足并网运行的要求。

在现有水流量的基础上，公司决定对发电机组励磁进行技术改造，既可以消除安全隐患又可增加出力，并且无须对水力资源投资开发，何乐而不为呢。

2 改造方案

七十七团供电所水电站励磁改造方案采用TLK-1型系列装置集励磁、控制、同期三大功能于一体，可以完成电机励磁、同期并网送电的功能。该装置非常适用于电压为400 V的小型水轮发电机作为调节励磁、馈电的装置，能够满足发电机单机或并网运行的要求。

励磁方式采用静止可控硅励磁。静止可控硅励磁方式主要有以下特点：

放大倍数高，输出功率大。可控硅元件电流放大倍数高，几十甚至几百毫安的控制电流，便可控制主回路几百甚至几千安的电流。

可控硅励磁装置采用电子元件，调节灵敏、迅速，惯性极小，强行励磁电压上升速度快、顶值高，改善了发电机及电力系统的运行条件。

七十七团供电所水电站励磁改造规模，更换6台励磁屏为TLK-1型三合一屏，2台馈电屏。

七十七团水电站改造将更换六台三合一屏，二台馈电屏。技术要求及参数如下。

2.1 三合一屏技术要求

TLK-1型三合一屏具有励磁、控制、同期三大功能，可以完成发电机励磁、同期并网送电的功能。

TLK-1型三合一屏励磁电压响应时间：上升不大于0.08 s，下降不大于0.15 s。电压调整率不大于±1.5%，频率特性不大于±1%。空载电压整定范围60%～130%。过载能力允许在1.1倍额定励磁电流下长期运行。

屏内设置断路器DW15一台，额定电流630 A，具有电动操作机构。湖南怀化超人自动准同期并网装置一套。

屏面仪表型号：42L6，精度要求为1.5级；电能表精度要求：有功表1级、无功表2级。

设有发电机三相定子电流测量、发电机有功功率、无功功率测量、功率因数测量、发电机电压、频率测量、电网电压、频率测量、发电机有功电量及无功电量计量。

发电机过负荷、过流保护，整定值可调；发电机欠压保护。要求发电机保护、测量、计量电流互感器单独设置，计量精度要求0.2级。

2.2 馈电屏技术要求

PGL馈电屏具有控制、保护、测量、计量功能。

屏内设制断路器DW15一台，额定电流1600 A，具有电动储能电动操作机构。

屏面仪表型号：42L6系列 精度要求为1.5 级；电能表精度要求：有功表1级、无功表2级。

设三相电流测量，有功功率、无功功率测量，功率因数测量，电压、频率测量，有功电量及无功电量计量。

过负荷、过流保护，整定值可调；欠压保护。要求保护、测量、计量电流互感器单独设置，计量精度要求0.2级。

2.3 屏体要求

三合一屏尺寸长×宽×高（1000×600×2200），单位mm；馈电屏尺寸长×宽×高（800×600×2200），单位mm；屏体颜色为国际灰。

根据公司人员外出考察和联系，采用<