湯河水電站自動(dòng)化改造必要性分析

王秀弟

（遼寧省湯河水庫管理局，遼寧遼陽 111000）

湯河水電站自動(dòng)化改造必要性分析

王秀弟

（遼寧省湯河水庫管理局，遼寧遼陽 111000）

湯河水電站始建于1982年，2012年電站大部分設(shè)備運(yùn)行近30a。在過去30a的生產(chǎn)管理過程中，對部分附屬設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，但大部分主體設(shè)備陳舊老化嚴(yán)重，安全隱患大制約著電站的發(fā)展。為進(jìn)一步提高電站整體自動(dòng)化水平，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)無人值班（少人值守）的工作模式，電站于2010年申報(bào)了自動(dòng)化改造方案。改造后的湯河水電站應(yīng)積極采用新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品，為其可靠運(yùn)行及其功能的正常發(fā)揮創(chuàng)造條件，很好提高湯河水電站的安全運(yùn)行水平和自動(dòng)化可靠程度。真正達(dá)到“無人值班”，少人值守的目的，提高電站整體運(yùn)行的安全穩(wěn)定性、先進(jìn)性和自動(dòng)化進(jìn)步程度，使湯河電站向現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)電站邁進(jìn)，也是當(dāng)今小水電發(fā)展的必然趨勢。

自動(dòng)化；改造；必要性；分析；湯河水電站

1 電站概況

湯河電站位于風(fēng)景秀美的湯河水庫攔洪壩腳下，隸屬于湯河水庫管理局。該電站始建于1982年，電站現(xiàn)有機(jī)組兩臺，總裝機(jī)容量為3450kW。其中一臺機(jī)組的容量為3200kW，為季節(jié)性發(fā)電；另一臺機(jī)組容量為250kW，此機(jī)組于2002年10月24日改建成功正式并網(wǎng)發(fā)電，本機(jī)組主要是結(jié)合工業(yè)供水為常年性發(fā)電。1＃發(fā)電機(jī)組機(jī)端額定電壓為6.3KV，2＃發(fā)電機(jī)組機(jī)端額定電壓為400V；一號主變?nèi)萘繛?000KVA二圈變（6.3kV／66kV）、二號變?nèi)萘繛?000KVA變壓器；電廠原有66kV出線2回。2010年申報(bào)自化改造方案批復(fù)后，2012年10月電站自動(dòng)化改造工程正式開工。

2 電站存在的主要問題

2.1 設(shè)備自身存在的老化、不安全因素

在過去近30a的生產(chǎn)運(yùn)行中，隨著運(yùn)行年限的增加，設(shè)備老化日趨顯著，在日常生產(chǎn)過程中雖然對蓄電池、4000KVA主變、蝶閥等主要設(shè)備進(jìn)行更換，但大部分設(shè)備在近30a的運(yùn)行過程中沒有進(jìn)行過一次更換，盡管我們在日常工作中加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)，但設(shè)備因老化帶來的生產(chǎn)隱患不能從根本上得到解決，給電廠的正常生產(chǎn)帶來一定的制約。電廠大機(jī)組沒有進(jìn)行過一次大修，由其在近幾年大機(jī)組運(yùn)行期間，都不同程度出現(xiàn)故障，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁部分經(jīng)常出現(xiàn)過熱現(xiàn)象不能使機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行，水輪機(jī)部分剪斷銷也是故障易發(fā)區(qū)。CT—40調(diào)速器出現(xiàn)調(diào)速器螺桿泵失靈現(xiàn)象，需要及時(shí)維修，空壓機(jī)失靈，信號系統(tǒng)失靈，水泵制動(dòng)，控制臺、保護(hù)盤需要重新更換。

電站1000KVA主變型號為SJL1000／60，電流互感器，電壓互感器，油開關(guān)，高、低壓柜等一次設(shè)備于1983年10月正式運(yùn)行，至今運(yùn)行25a，3200機(jī)組至今還用勵(lì)磁機(jī)和機(jī)械調(diào)速器早以淘汰。由于設(shè)備運(yùn)行年限較長，設(shè)備嚴(yán)重老化，出現(xiàn)漏油、絕緣老化等現(xiàn)象。設(shè)備出現(xiàn)的運(yùn)行缺陷給電站工作帶來了諸多不便，并造成了一定的安全隱患，設(shè)備自身存在的不安全因素是對電站進(jìn)行全面自動(dòng)化改造的必要性之一。

2.2 員工技術(shù)落后造成的安全隱患

電站現(xiàn)有員工23人，男職工14人，女職工9人。主要負(fù)責(zé)電站的發(fā)電生產(chǎn)、設(shè)備檢修、外線維護(hù)等工作。電廠目前的職工隊(duì)伍趨于年輕化，女職工多在給電廠帶來活力的同時(shí)，也從中看出了弊端，職工整體技術(shù)業(yè)務(wù)水平下降、缺乏實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)明顯落伍，與現(xiàn)代化先進(jìn)水電站存在明顯差距，盡快提高電站職工的業(yè)務(wù)水平和工作能力是迫在眉睫的事情。

日常工作中由于電站人員少、工作任務(wù)重，在檢修、外線維護(hù)過程中經(jīng)常涉及到焊工、鉗工、起重機(jī)工、外線施工等工作，工作中電站沒有設(shè)置這些專職人員，電站所有員工全部是運(yùn)行人員，在運(yùn)行中兼做其它工作，這無形增加了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，帶來了一定的安全隱患，在很大程度上制約和影響電站的發(fā)展。技術(shù)落后是自動(dòng)化改造必要性之二。

3 自動(dòng)化改造方案擬定

請專業(yè)人員進(jìn)行自動(dòng)化改造項(xiàng)目技術(shù)方案咨詢。經(jīng)過幾次多家走訪、考查后，擇優(yōu)選定生產(chǎn)方，積極落實(shí)改造方案，結(jié)合實(shí)際情況不斷進(jìn)行改進(jìn)、完善。此次電站自動(dòng)化改造主要包括：設(shè)備及布置，計(jì)算機(jī)監(jiān)控及保護(hù)系統(tǒng)，調(diào)速器，勵(lì)磁系統(tǒng)，大屏幕，自動(dòng)化元件及高壓開關(guān)柜部分［1］。

1）自動(dòng)化改造主要包括兩臺機(jī)組自動(dòng)化、保護(hù)系統(tǒng)及開關(guān)改造、主控級設(shè)備改造。

2）調(diào)速器部分：1＃機(jī)調(diào)速器現(xiàn)在使用的是CT－40型機(jī)械式調(diào)速器，計(jì)劃改成可編程微機(jī)調(diào)速器，采用的是GSLT－3000－16PLC型微機(jī)調(diào)速器。該調(diào)速器是微機(jī)型高油壓數(shù)字閥調(diào)速器，調(diào)速器配置有高壓氣囊，不再需要為調(diào)速器配置補(bǔ)氣系統(tǒng)設(shè)備。2＃機(jī)組調(diào)速器現(xiàn)在使用的是調(diào)速功為600的機(jī)械式調(diào)速器，計(jì)劃改造成可編程微機(jī)調(diào)速器，建議采用武漢三聯(lián)水電控制設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GSLT—600—16PLC型微機(jī)調(diào)速器。

3）勵(lì)磁設(shè)備改造：1＃機(jī)組原有勵(lì)磁系統(tǒng)采用的是勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式。調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)功能簡單、勵(lì)磁機(jī)調(diào)節(jié)速度慢，不能滿足無功調(diào)節(jié)等功能要求。本次改造采用微機(jī)可控硅全控橋整流勵(lì)磁裝置，增加環(huán)氧干式勵(lì)磁變壓器一臺。2＃機(jī)組原有的勵(lì)磁系統(tǒng)采用的是模擬式可控硅半控橋勵(lì)磁方式。改造后2＃機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)置勵(lì)磁控制柜1面，干式勵(lì)磁變壓器1臺。

4）大屏幕系統(tǒng)。為了便于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的界面顯示，增設(shè)大屏幕顯示系統(tǒng)。能與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及電廠視頻系統(tǒng)連接，能將預(yù)設(shè)的畫面按需要組合顯示到大屏幕上。

5）自動(dòng)化元件配置。電站次自動(dòng)化技術(shù)改造成主要為了滿足微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對全廠數(shù)據(jù)監(jiān)測的要求，更換并增加一批自動(dòng)化原件。

6）高壓開關(guān)柜部分主要完成1＃－－4＃高壓開關(guān)柜設(shè)備更新外。主要將1＃發(fā)電機(jī)柜和近區(qū)負(fù)荷柜中的少油斷路器更換成ZN28系列真空斷路器。提高安全性能的同時(shí)，進(jìn)一步提高電廠設(shè)備運(yùn)行精度和自動(dòng)化程度。

上述所有設(shè)備改造完全符合湯河電站的實(shí)際工作需要和管理，使電站提高自動(dòng)化程度的同時(shí)，進(jìn)一步提高了設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，提高電廠經(jīng)濟(jì)效益，滿足電廠要求的自動(dòng)化操作程度。

4 員工業(yè)務(wù)培訓(xùn)管理

員工業(yè)務(wù)培訓(xùn)可以采取以下5種方法：

1）外派員工到設(shè)備制造廠家進(jìn)行專項(xiàng)學(xué)習(xí)，并參與設(shè)備的安裝、調(diào)試、聯(lián)機(jī)試驗(yàn)全過程。

2）結(jié)合電站實(shí)際情況，以班組為單位開展運(yùn)行分析、安全檢驗(yàn)、事故預(yù)想、技術(shù)問答、常見故障判斷分析等專業(yè)培訓(xùn)。定期對運(yùn)行中出現(xiàn)的設(shè)備異常進(jìn)行專題分析，要求所有人員掌握常見故障分析、判斷、處理。

3）采用走出去請進(jìn)來的辦法與專業(yè)技術(shù)水平較高技術(shù)人員進(jìn)行面授學(xué)習(xí)。到同行業(yè)水電站參觀學(xué)習(xí)，邀請優(yōu)秀的水電站高級技術(shù)人員到本站進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)，使職工在理論中學(xué)習(xí)，在工作實(shí)踐中提高。

4）針對新進(jìn)員工，提倡以“老帶新”、“師帶徒”的傳幫帶的方式進(jìn)行定期的崗位培訓(xùn)工作，針對年輕職工在工作中遇到的技術(shù)難點(diǎn)、重點(diǎn)進(jìn)行了有針對性的學(xué)習(xí)，特別是對新設(shè)備、新技術(shù)、保護(hù)及自動(dòng)裝置等方面的業(yè)務(wù)知識進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。

5）基本技能上，使員工熟練掌握故障分析、事故處理、雙票填寫、設(shè)備巡視維護(hù)、倒閘操作及事故處理等業(yè)務(wù)，通過實(shí)踐操作提高員工的技術(shù)水平，為電站安全規(guī)范運(yùn)行提供人力保障。此外，湯河電廠培訓(xùn)工作的扎實(shí)到位，增強(qiáng)了班組的整體素質(zhì)和實(shí)際工作能力，大大提高了工作效率。為電廠多年沒有發(fā)生安全事故增加了一道屏障。

［1］唐建平.中小水電站自動(dòng)化改造構(gòu)想［J］.科技風(fēng)，2010（09）：124.

TV736

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1007－7596（2014）08－0111－02

2014－04－25

王秀弟（1976－），女，遼寧遼陽人，工程師。