微電腦控制器在兩河口水電站技改中的應用

李俸林

(余慶縣水利局，貴州余慶564400)

我國電力工業一直堅持以“廠網分開、競爭上網、輸配分開、競價供電”的改革方向，這就使得地方水電站的競爭更加激烈，通過使用微電腦控制器對兩河口水電站進行技改，提高水電站的競爭力，滿足當地人們的需要。

1 兩河口水電站工程概述

余慶縣兩河口水電站是一座引水式無調節水電站，于1983年7月建成投產，總裝機520 kW(2×200kW、1×320kW)。2005年在貴州省地電局的支持下對該電站進行技改，技改后將原1#、2#裝機為200 kW的機組更換為250 kW機組，技改后總裝機規模為820kw(2×250+1×320kw)，并對原3#機組的水輪機調速器的技改中對采用了STK-W-3微電腦控制器。事實證明，通過此次技改，極大的提高了水電站的工作效率，微電腦控制器的使用，使得水電站的運行更加的穩定。

2 技改原則

STK-W-3微電腦是水利部農村電氣化研究所研制的，自誕生以來，其成熟的技術、良好的性能、可靠的運行以及簡單的操作手法，迅速贏得了小型水電站的青睞，STK-W-3微電腦主要適用于具有電動、手動兩用操作器、額定電壓400V、單機630KW以下小水電站的技術改造中使用，它具有機組故障或甩負荷時自動關機、自動無線報警和自動調頻、自動周期并網，以及按水頭自動調節出力等功能，極大的滿足了小型水電站的技改。采用STK-W-3微電腦控制器對小水電站進行技術改造，要按照一定的條件才能進行，比如水電站現有的設備狀況、經濟條件以及在電網上的重要性，只有因地制宜、建立在水電站的實際情況之上，利用微電腦控制器對水電站進行技改才能收到最好的效果。

一般情況下，利用微電腦控制器對水電站進行技改要堅持下2個原則:①對于經濟條件有限的水電站，爭取使用最少的投入，獲得較好的收益，比如通過技改達到自動準周期并網、自動調頻、故障或甩負荷自動關機及自動報警的目的，比如水電站使用的是手、電動兩用的機組，只需要購買一只STK-W-3微電腦即可;②對于經濟條件良好，或者是在電網中有重要作用的骨干電站，可以選擇利用微電腦控制器的水位控制功能，在水電站的上游水庫安裝水位監測裝置，從而實現按水位自動調節出力的功能。同時，還可以結合水輪機的類型，結合微電腦控制器的過速信號，實現電站無人值班或少人值班，節省人力，提高效率。

3 兩河口水電站具體的技改項目

3.1 水輪機調速裝置改造

一般而言，水電站的水輪調速器僅僅是負責開、關、調節負荷，所以一般情況下是采用電動或者是手動的操作器，加上微電腦控制器之后，就能夠實現單機自動調頻，水電站在并網的時候，可以按照前池水位自動調節有功功率、自動并網合閘等功能，方便省事、減少人為錯誤的出現。水輪機調速器作為水電站中非常重要的一個零部件，在機組運行中起到非常重要的作用，具體表現在:水輪調速器在工作的時候，會根據水電站負荷的高度變化來調速進入水輪機的流量，從而使得水輪機的輸出功率和輸入功率保持在一個平衡的狀態，其最終目的是為了保證水輪發電機組的頻率在規定的變化范圍內。

TC操作器作為技術較為先進的新型調速器，包含了電動、手動兩種操作功能，其最大的特點就是可以調節已經關閉的時間、甚至是故障時無電源也能自動關閉導水機構，安全性能較好，如果再配上微電腦控制器的自動調節功能，將會更加有利于水電站的導水機構，最大限度的提高機組運行的安全性。

3.2 水輪機調速器存在的問題

兩河口水電站3#水輪機調速器，其額定油壓為250Pa，壓力容積為50 L，由于水輪機調速器工作的時間過長，器械老化，再加上離心泵和工作油泵的頻繁啟動，使得水輪調速器的耗油量大增，并且出現了漏油的情況，這些情況的出現，不但給水輪發電機帶來的安全警告，還給水電站造成了巨大的經濟損失。

3.3 水輪機調速器的技改措施

經過現場檢測，3#水輪機調速器經過技改之后還可以繼續為水電站工作，工作人員找出了導致漏油的原因，水輪調速器的離心擺是靠電動機拖動運行的，運行中的電動機跟同軸水輪發電機同時供電，所以發動機工作頻繁，影響到離心擺鋼帶、放大器不斷的張合經常斷裂，引導閥長期長期磨損間隙增大，造成漏油，從而致使調速器不能正常工作。在找出原因、比較多個技改方案之后，決定對原調速器的離心擺進行拆除，YT-300調速器用采用STK-W-3微電腦綜合控制器。微電腦調速器具有穩定、靈敏、可靠的性能，通過技改，漏油的情況不再發生，使得油耗較技改前大大的降低，既節省了開支，也保證了機組運行的安全。

4 兩河口水電站技改前后的比較

兩河口水電站對3#機組的水輪機調速器在技改后各方面都有了長足的進步，主要表現為:

1)確保了供電質量和經濟效益，，通過人為操作，盡可能的增加發電流量，提高水輪機的轉動，這樣的后果是很容易使得電網的電壓過高，影響電網的供電質量。利用微電腦控制器進行技改之后，有效的配除了人為的控制因素，使用電網機組能夠在正常周波和電壓范圍內運行，確保了電網的供電量的穩定。再者，由于設備完好率提高，停機次數少，恢復發電時間短，其發電效益得到了正常的發揮.

2)提高了機組運行的安全度和設備的完好率，在未進行微電腦控制器技改前，多數是手動操作，如果機組發生故障或者電網突然跳閘甩負荷時，如果值班人員沒有守在崗位前，很容易引起飛車事故，造成安全事故，還容易造成機電設備的損害和人員的傷害。但是技改之后，機組在運行中，一旦發生異樣，微電腦會自動發出過速信號，發電機主開關分閘、折向器折向、調速電機開始關機，既保證了機組設備的使用率，也保證了人員的安全。據統計，兩河口水電站在技改以前，每年都會出現2—3次因為人為因素導致機電設備的損害，既造成了設備的經濟損失，也影響到了發電高峰期的發電效益，給水電站造成了非常嚴重的損失。但是技改后，基本上沒有出現過因微電腦的因素而造成機電設備損壞。

3)技改中使用的微電腦控制器能夠隨時監控機組的運行，極大的改善了工作人員的工作環境，運行人員可在無噪音的值班室內工作，并且一旦機組出現了異常，微電腦可以通過自動報警系統通知工作人員進行處理，有效的保障了工作人員的身心健康。

5 結語

自2005年對兩河口水電站的3#水輪機調速器進行技改后，水電站的運行情況一直較好，既保證了水電站的電能質量，有效的保證了水輪機運行的安全度和設備完好率。只要有壓力油箱，能夠儲油儲氣，抽油泵能正常工作，對原有設備不需要做任何形式的改動，在充分利用原材料的基礎上安裝微電腦控制器，簡單可行、節約資金。采用微電腦控制器之后，增加發電效益及降低運行費用，而且能較大地改善工作環境，保障職工的身心健康，是一種投資少、見效快的技改辦法，對于其他水電站的改造也具有非常重要的借鑒意義。

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