合水电站水轮发电机的增容改造

电力18讯：    1　电站概况
　　合水电站位于广东省兴宁市境内，为坝后式，并网运行为县城调峰。电站主要数据为设计水头10．5m，最大水头13m，最小水头9m，设计流量为9．94m3／s，所选用的水轮机型号为ZD560－LH－140（Ψ＝15°），发电机型号为SF800－20／2150。经过论证，在水轮机不变下，能保证发电机容量达到1000kW。
2　改造方案
　　从电站实际情况和业主角度考虑，为了减短工期和尽量降低改造成本，选定的改造方案是不改变水工建筑物，不更换水轮机和发电转子，只改变发电机定子。由于原来所配的辅机设备如调速器和静止可硅励磁装置有足够的余量，辅机部分也不变，所以整个方案只在改造定子上。
　　由于发电机转子不变，发电机的定子铁芯也不宜改变，所以只在定子绕组上考虑，必须重新设计定子线圈，保持线圈匝数不变，增大每匝线圈铜面积，提高槽的利用率。即使这样，如果绝缘等级仍按原来的B级设计，计算出的定子绕组温升仍然过高，故采用F级的电磁线和F级的绝缘材料进行设计。另外，我们建议电站最好能将功率因数cosφ＝0．8（滞后）提高到cosφ＝0．85（滞后）下运行，增大有功输出，限制电负荷过高，进一步使定子绕组温升控制在合理的范围内。改造前后的发电机有关参数对比数据列入表1。
　
　　改造后的机组经过半年的运行考验，定子、转子及各部轴瓦温度均在安全运行范围内，基本满足了整机增容改造的要求。
3　经济效益
　　1）改造工期短，投资省。前后改造时间只用20多天就完成。
　　2）改造后的机组可增加600kW的负荷能力，可减少电网高峰时对用户的限量及增强供电可靠性和调峰能力。
　　3）用该地区的水文资料测算，改造后电厂年平均可多发电200万kW・h，若平均电价按0．25元／kW・h计，即可在1年内收回改造成本，经济效益显著。