增容改造

2024-09-05

增容改造（共10篇）

增容改造篇1

0 引言

泉州市龙门滩引水工程,跨闽江及晋江两大水系,在闽江大樟溪上游河段筑坝蓄水,通过4个梯级电站的引水隧洞将闽江水引入晋江东溪,实现跨流域调水,进行发电、灌溉及供水。龙门滩引水工程4个梯级电站依次为:龙门滩不完全年调节水库及混合式开发的一级电站;日调节水库及引水式开发的二级电站;日调节水库及引水式开发的三级电站;内碧季调节水库及混合式开发的四级电站。一级电站设计水头为79.35m,设计流量为27.66m3/s,装机容量为2×9 000kW,1989年9月建成发电。

1 改造的必要性

一级电站水资源尚有利用潜力。一级电站水库1990～1998年年平均来水量4.632亿立方米,比设计年平均来水量4.42亿立方米多2132万立方米。1991～1998年平均弃水量7820万立方米(折电能约1400万kW·h)。

一级电站与二级电站流量不匹配。一级电站设计流量27.66m3/s,二级电站设计流量30.9m3/s,二级电站流量大于一级电站流量3.24m3/s,然而,实际情况是二级电站区域平均流量只增0.42m3/S。一般情况下一级电站满发18 000kW,二级电站只能发23 000～24 000kW(二级电站装机2×13 000kW),出力受阻容量达2 000～3 000kW。尤其是丰水期水库较长时间保持高水位,一级电站运行的耗水量少,二级电站受阻容量更为明显。

2 改造方案

龙门滩引水工程管理处组织专家经多方论证,决定采用投资少,工期短,运行维护费用低的“戴帽”式增容方案,即采用高性能JF2205水轮机转轮更换原HLA153型转轮,以增加过流量,提高水轮机出力(可提高10%以上出力并能稳定运行)在发电机上支架上部以“戴帽”方式装设1台容量为1 600kW的副发电机(1台水轮机拖动2台发电机)。

3 电气工程改造

电气工程改造从以下几方面进行。

(1)为节约成本,改造时充分利用原有主变压器的过负荷能力,主接线采用副发电机与主发电机共用1台主变压器的扩大单元接线方式(如图1所示),这种接线方式下,主变压器过载750kVA(6%)。改造后经多年运行,主变压器的最高油温在规程许可范围,不用改变主变压器的冷却方式。由于新增机组容量较小,且采用“戴帽”式,因此,厂用电负荷增加不多,所需厂用电由原厂用电系统提供。

(2)副发电机只需装设发电机差动保护、失磁保护、过负荷保护及转子一点接地保护,机组的其它保护由主发电机原有保护实现。主变保护只需由两侧差动改为三侧差动。

(3)全站微机监控改造与增容改造同步进行,副发电机开停机及测量均由微机监控系统完成,无须另行改造。

(4)操作控制电源利用电站原有直流系统,无需改造,投运后运行良好。

(5)由于主副发电机共用1台水轮机同轴运转,因此开机时,先进行主发电机并网,再调整副发电机机端电压与系统一致,随后才能合副发电机出口开关并网;停机时,要先停副发电机,再停主发电机。

4 存在问题及解决措施

2台副发电机投运后,各项技术性能均能达到设计要求,但在运行中也暴露出一些问题。

(1)主发电机产生的碳粉会影响副发电机定、转子绝缘。由于主发电机的励磁碳刷处于副发电机的通风系统进风口,碳刷与滑环磨擦产生的碳粉会被吹到副发电机定、转子中,致使副发电机定、转子绝缘下降。应对措施:每星期对主发电机滑环进行清扫,减少碳粉;每年春、冬季检修时,对副发电机定、转子进行彻底清扫。但要彻底解决这个问题,还得对副发电机的通风系统进行改造。

(2)副发电机空气冷却器冷凝水会影响主发电机。由于副发电机空气冷却器装设在主发电机的盖板上方,因此它产生的冷凝水会滴到主发电机的盖板上,影响主发电机的安全运行。应对措施:在空气冷却器下方装设集水槽收集冷凝水。

(3)开机过程中,因副发电机抢无功导致副发电机过负荷。应对措施:主发电机开机并网带上有功1～2MW,无功1～2Mvar后,再将副发电机并网,慢慢将主、副发电机有功、无功调至额定值。

5 结束语

一级电站增容改造完成后,设备运行稳定,取得了预期效果。一级电站采用“戴帽”式增容改造不仅节省投资、缩短工期而且节约了检修及运行费用,取得了较好的经济效益和社会效益。

增容改造篇2

任普铁战高铁

——枣临铁路官桥牵引变电所增容改造工程事迹材料

枣临铁路位于山东南部，地跨枣庄，临沂两地级市，紧邻京沪高铁和老京沪铁路，同属济南铁路局管段。枣临铁路全长118公里，线路等级为三级地方铁路，是山东省“十一五”规划建设项目，是“四纵四横”的重要组成部分，在山东铁路网中起着重要的联络线作用。在完成了洪洼、山家林两个既有段车站开通的任务后孟震突击队迎来了枣临铁路工程中最艰、最难、最急、最险的任务——官桥牵引变电所增容改造工程。

一、未雨筹谋、誓夺官桥

在官桥变电所改造施工中遇到了诸多困难，其中如何保障正在营运中的老京沪铁路行车安全尤为重要。官桥变电所位于京沪正线南临枣庄站，由于负荷较大，需两台主变并列运行，从而提高了施工安全、工程质量的严谨性。施工改造方案于2010年4月启动，5月通过方案审批，6月中旬完成相关准备工作，但因专运任务，6月23日施工计划被取消。后分别于7月、10月、11月申报施工计划，但因专运任务和地方电业局本身业务，通过路局审批过的施工计划一次次被取消，一次又一次的精心准备被搁置。直至2011年4月同样情况再次发生，申请批复的5月24日、27日施工计划再一次因一级专运而顺延到25日、28日。古语说得好“一鼓作气势如虎、再而衰、三而竭”，五次临阵突发其变的事故似乎一般人已经没有信心再去完成这项任务了，但是，我们中原铁军就是不一般。屡屡事故却没有消磨掉孟震突击队每一位队员的作战意志，他们按照多次研讨的成熟性施工方案勇往直前、义无反顾的走上战场。

共青团中铁电气化局集团第三工程有限公司委员会

中铁电气化局集团优质青年工程事迹材料

25日凌晨4点当大部分人还习惯于沉浸睡梦的时候，官桥变电所院内早已人头涌动，做正式开战前的准备。5点在我方作业人员的配合下供电线路顺利停电，孟震队长一声号令：“停电作业完成，开始施工”，所有施工人员听从队长统一指挥，人员分工明确，各司其职。开始进行紧张有序的2#主变及电流互感器更换工作。6点钟2#旧主变在千斤顶强劲推力下缓缓移出基础面。9点钟新主变就位及流互更换完成。在新主变就位过程中，人员交叉施工，二次接线，软母线制作各项工作同时开展。12时，提前顺利完成了官桥牵引变电所2#主变的更换工作，为相关实验及送电冲击争取了宝贵的时间。下午17点开始开始冲击实验，18点30分，顺利完成冲击实验，在2路电源的改造施工顺利完成的基础上28日的1路电源施工更是游刃有余，提前完成了送电任务。当地媒体报道称赞有加，业内人士纷纷送至贺词，枣临铁路责任有限公司的刘合振总经理、朱秀亭总工对本次官桥牵引变电所增容改造施工给予了高度评价。官桥变电所的施工体现了孟震青年突击队“一唤就应、一呼就起、一激即活、一击即胜”的优良传统，以“任在普铁，志在高铁，不在重点工程，要做重点贡献”的实际行动，为全队赢得了荣誉，也为电气化人增添了光彩，孟震突击队每一位队员同样为能够身处这个岗位上而感到自豪。

二、高标准、严要求、新起点

孟震青年突击队由党团员和青年骨干组成，是一支善于和敢于打硬仗的队伍，在创建青年突击队的过程中，坚持不断探索，能取得“官桥”的胜利在于队伍的平时管理，主要表现在以下几点：

1、规章有驰，制度争优。自建队初期孟震突击队就制定了完善的责任制度，强调团队精神，根据枣临线实际情况制定《突击队管理办法》《突击队奖惩办法》等系列规章制度，用切实可行的管理制度规范个人行为；坚

共青团中铁电气化局集团第三工程有限公司委员会

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持管理重大问题集体研究，民主决策，重点工作及时进行情况通报；在施工中实行“定额”考核制度，制定《定额考核办法》，奖金和工作量考核挂钩，并公开公示，充分调动了队员的积极性和创造性，创造出了争先创干的良性竞争环境。

2、综合学习，提高能力。突击队党、团组织坚持定期培训，无论是职工、合同工、临时工都要学习两会情况通报、公司重大会议文件、济南局铁路营业线施工及管理、安全事故通报、铁路电力电牵专业施工技术指南及验收标准等材料，都是突击队培训学习的资料，还有就是在队员的业余时间里进行业务能力测试，以防有些队员长期专干一项工作，对其他业务生疏，并在学习、巩固后进行严格的考核，制定相应的奖罚措施。通过定期不断的交流学习、总结心得，青年突击队员在工作中从被动听从指挥变为主动抢任务，争先到条件最艰苦、施工难度最大的区段施工，突击队队员的思想认识和业务能力水平都得到了提高。

3、思想多元化，态度定成败。在突击队综合素质提高的基础上，孟震队长还要求大家加深理解国家发展方针“转方式、调结构”树立更新观念，要转变思维习惯，要善于战略性思维—从全面性、长远性、根本性来思考问题；善于超前思维—从前瞻性、开拓性来思考问题；善于立体思维—从各方面、各角度、各层次来思考问题；善于效益思维—从新技术、高效率来思考问题。要运用这些科学的思维方式，以细节决定能力，态度决定成败的方式，做好攻坚克难准备。

孟震突击队力争培养一流的人才，创造更大的业绩，努力打造成一支重技术、善攻坚的中原铁军。

浅析发电厂的汽轮机增容改造技术篇3

【关键词】发电厂；汽轮机；增容改造；节能；技术

电力作为满足人们日常生活和社会发展必不可缺少的因素，为社会经济的稳定持续发展提供了保障。但是它的缺点在于使用的是大量的不可再生类化石燃料，除了利用率低以外，煤炭燃烧后会排放出大量的有害物质比如粉尘、氮氧化物、重金属物质和二氧化碳、二氧化硫等物质，这不仅消耗了很多宝贵的能源，对于环境也造成了很大的污染。虽然现在国家已经对火力发电项目进行了管控，不断的减少火力发电项目，但是基于我国的能源结构特点，在当前阶段，我国仍处于以煤炭等化石燃料为主的火力发电的整体格局。针对此种情况，我们必须从发电厂本身入手，对内部结构不断改造完善，不断提高发电效率，降低污染物的排放量和对化石能源的不断消耗，尽可能的做到节能减排。

1、发电厂的主要经济要素

影响发电厂发电机组的主机、辅助系统的经济技术指针有很多，每一项指标对应着不同设备或者操作系统的性能好坏，对发电机组进行改造，就是让各项设备的节能潜力得到最大化的发挥，使各项指标参数趋于最优解，以这样的方式来提高发电厂的发电效率。

2、对汽轮机进行增容改造技术的原因和意义

经过长时间使用的已装机的发电机组慢慢进入了老化期的状态，这时为了维持机器的正常运行就必须对机器进行增容改造；另一方面，随着电力市场的不断增长与变化，对发电机组增容改造的需求越来越多，相关企业也想要通过改造发电设备来降低企业的生产成本，提高企业的发电效率，不断提高企业自身的市场竞争力，从而获得企业的可持续性发展。

据有关资料显示，世界上大多数对发电机进行过增容改造的的发电机组的主要部件的寿命有很大的区别。有超过一半的改造者是计划按预期寿命对发电机组进行增容改造的，在实施改造的过程中，我们会发现实际所采取的措施和理论上应该采取的措施可能会有所不同。寿命期间费用最低和可靠性以及可用性最高者等因素对改造者来说是会得到最优先的考虑。大部分的企业都更加愿意对现有的发电机组进行增容改造，而不是采购一台的新的发电机组，因为他们发现老发电机组经过增容改造以后和新的发电机组在可靠性和可用性上具有相同的作用，且比采购一台新的发电机组更节省成本，更能提高经济效益。

3、对汽轮机增容改造技术的探究

3.1对汽轮机进行改造的主要原则

对任何一样设备的改造都需要资金的支持，同样，对汽轮机进行增容改造更需要较大的资金投入。因此，我们要尽量使用原有的机器设备，尽量控制工程的改造任务量，在保证改造效果的基础上将改造成降到最低。还有值得注意的是汽轮机的改造要保证现有的热力系统不发生改变，对汽轮机和发电机的连接位置也要保持与原始状态一致，对改造后的汽轮机要确保其运行的可靠性和灵活性与适应性，能够对机组的可用率得到有效的提高。

3.2对汽轮机进行增容改造的主要技术措施

汽轮机生产的工艺也在随着机械及自动化的发展越来越进步，处于使用中的小机组的设计工艺和自动化的程度与现行的较为大型的汽轮机有很大的差距，首先过去的结构较为陈旧，对真实的应力状况不能恰当的反映出来，过去所采用的叶型在性能上无法与现在使用的叶型相比，再者，过去的小机组汽轮机在加工制造精度和热控水平上的综合水平与现在的机组相比都比较低。

在已有的改造案例中，有将高中压合缸改为单层缸的高中压合缸的，通过这种改造方法，使得高压缸、中压缸和低压缸的设计效率得到了提升，修正热耗较改造之前有了较大范围的提高，甚至可以与国内的先进水平相比拟。有的是采用三维气动热力设计体系，运用增加汽封齿数、合理增加动静部分间隙等新型技术手段应用于汽轮机的通流部分，并与先进水平的制造工艺和产品质量相配合，对改造后机组的安全性加以提高，将流动损失减少，从而提高机组的效率，使其性能能夠跟上当代较为先进的水平位置。

3.3对汽轮机通流部分进行增容改造的施工设计

以EC-301T汽轮机的增容改造为例，在保证通流部分安装间隙，对转子和冷凝器不做改动的情况下，将汽轮机增容15%的额定功率。

3.3.1对热力进行设计

所谓增加功率即是增大通流面积。有两种方法可以实施，首先是在所能允许的动叶超高限定范围内，适当增加静叶的高度；其次是在进气隔板中增大部分进气度，对全周进气的隔板对静叶的出口角度进行适当的增大。由于流量和叶片出口角的增大，轴向推力也在变大。在设计中通过对机内反动度进行调整和对静叶叶跟反动度进行控制，可以有效减少轴向推力的增加量，保证负荷在正常范围之内。

3.3.2对强度和结构的设计

原始状态的设计隔板是带有内外围带的焊接隔板，改造后的机组第一级喷嘴室和第三级调节抽气隔板采用的是20CrMoV耐高温铸钢材料，第二、四、五、六、七级的隔板均采用15CrMoA铸件，第一级喷嘴均采用Cr11MoV耐热不锈钢材，与改造之前相比较，即是在整锻板体上的进气测端面上铣制出加强筋和进汽道，让静叶片直接镶装在出汽侧的槽道内再与板体焊牢，这样就会使得隔板的结构广度得以提高。另外，在通流部分的轴向间隙许可下，适当的增加隔板的厚度，让改造后的隔板静挠度和工作盈利均小于原机组的设计数值。经过热力设计以后，对汽轮机进行全面的强度检测，改造后的汽轮机在强度和振动方面都在安全范围以内。

4、对汽轮机经济性改造后的要求

对于改造后的汽轮机的要求首先是经济性，每个企业考虑到对原有机器进行改造而不是采购一台新机器的原因就是因为对机器进行改造的经济性大于改造成本且能够大大的缩小与国际水平的差距。第二，进过改造后的机器可以较为快速的启动并且有较高的调峰能力。改造后的汽轮机在启动和停止上有更为敏感的能力，这在很大程度上大大延长了机组的使用寿命，对机组原本存在的问题进行了消除，有效的降低了被迫停机率，对机组的年连续运行小时数有了很大的保障。最后由于减少了燃煤等化石燃料的消耗，降低了对能源的使用量，减少了污染物的排放量，进而减少了对环境的污染。

由于我国国情的限制，现阶段对现有的较为落后的设备进行技术改造和不断完善是经济性和效益性较为显著的最佳途径，因为我们不可能将那些落后的机组进行全部的丢弃与淘汰，全部建设成现代的具有大容量和高参数的机组，这对于现阶段社会经济的发展是不相符的，在对发电厂汽轮机改造的过程中，我们要注意的是不能对以前的经验进行完全的抄袭与照搬，对于好的经验我们可以借鉴，对于那些不适合的我们要及时修改，并不断对新技术进行探索创新，我们要根据当前机组的实际情况，对机组的可利用价值进行深入的分析和全面的检查，确认其是否还有进行改造的价值；若没有再进行改造的价值，就果断更新，避免浪费过多的人力、物力、财力且得不到好的效果。对于仍具备改造价值的机组，我们就要根据现实情况，通过技术的分析，运用最佳的技术手段，确保改造后机组的可靠性和安全性，从而取得经济效益的最大化。

结语

随着我国对电力工业的深入改革，发电型企业现在已经形成了独立的法人实体结构，企业的盈利与亏损全靠企业自身的能力，这对于各大电力企业来说是一个不小的挑战，这就要求每一个独立发电的企业若想要在电力市场上分得属于自己的一杯羹，就必须尽快树立市场竞争意识，及时关注电力行业发展的动态和方向，不断优化产业设备，努力提升企业的发电效率，对内加强管理，尽可能的节约生产成本，对老的发电机进行增容改造就是以比较低的成本获取利益最大化的重要方法。并不断提高自身竞争力，适应社会发展的需要。

我国经济的发展的能源需求主要依托于电力，而很多地区的电力生产建设还不到位，不能及時有效的供电，不可再生能源的消耗也在一定程度上阻碍了国家经济的进一步发展，国家实行的拉闸限电虽然有一定的缓解，通过跨区域送电解决了一部分难题。但是由于煤价与电价的调整不同步必将对电力企业造成一定的经营压力，政府工作报告中也提出燃煤机组310煤耗是对机组效能的基本要求，环境保护压力也迫使发电企业要通过各种手段挖潜增效节能减排。所以，现阶段，我们要努力提高现有机组的发电能力，通过增容改造这个重要手段，提升机组效率、经济性，解决节能减排问题。

参考文献

[1]杨利民，李爱华.汽轮机节能和增容改造的可行性分析[J].中国电业（技术版），2013，01：30-32.

增容改造篇4

辽宁省交通高等专科学校明博楼在竣工交付使用后，考虑到试验的实际需要和未来发展的需要提出电力增容改造的意见。学校高层和电力工作人员最后商讨决定：A楼、B楼各增容565 kW和1 500 kW。

一、增容改造方案的确定

1. 配电设备及供电电缆的选型

辽宁交专明博楼各层增容方案如下表1所示：

以A楼1～3层为例，该路电流为200.2A。配电柜内该支路低压断路器选择NSX400H，对应的电流互感器选用LMZ1-0.5300/5型，电流表选用EM200-13，考虑到火灾时强制切断非消防电源，因此在该回路设置励磁脱扣装置。供电电缆考虑一定的裕量，选用YJV-3×95+2×50，在A楼的首层至三层敷设时采用T接型压线卡引出分支电缆，电缆截面不做改变，引入层配电箱内。A楼首层、二层、三层竖井内设置的配电箱内部系统的设计考虑一定的裕量，各按照100 kW考虑，则计算电流为143 A，根据具体的用电需求，设置三条支路，两用一备，每条回路按照50 kW考虑，则计算电流为72 A。层配电箱内部系统见图1。

各个实验室内按照具体的科研用电器械进行配电箱内部系统的配置。实验室内的配电箱进线空气开关规格较上一级竖井内层配电箱对应的出线开关规格降低一级，实验室内配电箱出线开关采用带ELM装置的漏电开关并单独设表计量。

2. 线路敷设的做法

原竖井内电缆桥架内空间不足，在A楼、B楼竖井内需单独安装增容电缆桥架，B楼增加YJV-3×120+2×70一根，YJV-3×150+2×70两根，YJV-3×185+2×95三根，A楼增加YJV-3×95+2×50、YJV-3×120+2×70、YJV-3×150+2×70各一根。因此在B楼竖井内增设一条400×150镀锌桥架，在A楼竖井内增设一条200×100镀锌桥架。

二、用电增容的难点

1. 施工过程中的停电问题

辽宁交专明博楼的A、B楼强电竖井的配电设备，分别负担大楼A、B楼的用电负荷，在从配电室至竖井内的电力增容电缆敷设及竖井内的增容配电设备安装过程中，为保证施工人员的安全需在配电室内进行停电，给大楼内日常的科研工作带来影响，并影响了空调、消防、安全、监控各系统的正常运行。为此只能集中人力在夜间或者节假日抓紧进行施工，本工程的备料及施工工期为50 d，施工工期很紧张。

2. 竖井内电缆桥架穿越楼板

根据方案，AB楼竖井内增设增容电缆桥架，在电缆桥架穿越楼板处，需要在楼板上进行水钻开洞，极易打断结构内暗埋的管路，导致日后恢复工作量庞大且繁琐。

3．成品破坏

大楼已经竣工并交付使用，因为用电增容施工需要，在设备安装和电缆敷设过程中，将引起竖井内和实验室内墙壁的污染、走廊内吊顶龙骨的破坏以及吊顶板的污染，修复以上成品破坏的工作需要花费较多的人力和时间。

三、增容施工过程中的技术措施

1. 施工进度的安排

由于工期紧张，且大楼已经进入日常的科研工作，因此前期施工主要集中在由竖井引至各个实验室内的电缆敷设、竖井内和实验室内配电箱的安装等施工内容上，该部分工作包含订货供货时间共花费30 d。在大楼工作人员非工作时间内，局部停电并集中人力进行竖井内水钻开洞施工及维修，此部分施工基本不占用额外的工期。师生暑假一个周的时间内对大楼进行整体停电，在花费5 d时间完成竖井内桥架安装和电缆敷设后，集中人力安装配电柜及柜内电缆压接工作，此部分工作花费3 d时间。通电调试并维修共花费5 d时间，工期共花费43 d，可按时完成施工内容，且在整个施工过程中可杜绝安全隐患。

2. 电缆在竖井内的敷设方式

由于竖井内原主干桥架没有足够的空间用来敷设增容所用的电力电缆，故考虑在竖井内单独安装桥(见图2)，在穿越楼板的时候，考虑到原结构内从竖井中引出的暗埋电管较多，为了尽量减少电管被打断引起日后的剔凿和修补的工作量，在电缆穿越楼板的部位，对比原设计图中暗埋电管的走向、桥架安装的部位和增容电缆的数量，采用水钻开孔而非开整个桥架洞，实际证明，在A、B楼的强电竖井水钻开孔过程中，电管被打断的部位只有两处。

为保证电气联结的贯通和对电缆的防护，水钻开孔后加装电缆防护套管并进行加固。电缆防护套管上焊接接地螺栓并使用BV-10进行跨接，每层楼板上引出的套管和顶板上引下的套管均不少于两处焊接接地螺栓，并使用BV-10将套管与桥架之间进行联结以保证电气联通(见图3)。增容电缆在梯式桥架上敷设每层不少于一处金属装置固定，主干电缆与分支电缆采用T形压线卡进行联接，分支电缆穿软管引入增容层配电箱。电缆套管进行防腐处理，桥架通长与竖井内接地扁钢有不少于两处联结。穿越楼板的金属电缆套管以及电缆引出至走廊的竖井墙上开洞部位在完成电缆敷设后均做防火封堵处理。

四、增容的实际效果

增容工程进入调试阶段时，因在配电柜内、层配电箱内及各个实验室配电箱内均设置电表进行计量，因此将实际用电情况与设计方案中的配电设备参数进行对照。在各个课题组进行正式科研工作时，对配电设备和线缆进行检测，配电室及各配电竖井内配电设备各回路运行平稳，且方案中用电量考虑较为充裕。例如A楼3、4、6层增容回路，配电柜内对应电表读数为177.6 A，而方案中计算电流为225.3 A。3层配电箱内电表读数为66.1 A,4层为83.0 A,6层为33.1 A，均低于方案中计算电流值，电缆工作状态良好，无明显温升。

五、改造方案中主要的问题

1. 配电变压器选型

配电变压器的选型是改造中需注意的问题，市场上可供选择的有干式变压器和油浸式变压器两种。随着干变制造业水平的不断提升，同容量、同电压等级干变与油变的价格比有不断下降的趋势，同时干变还有以下油变无法比拟的技术优势：(1)无油、无污染、难燃阻燃、自熄防火、绝缘温升等特点;(2)损耗低、效率高、噪声小，因为无油，不会产生有毒气体，也不会污染环境;(3)局部放电量小，可靠性高，可保证长期安全运行，寿命可达30年;(4)抗裂、抗温度变化，机械强度高，抗突发短路的能力强;(5)防潮性能好，可在100%湿度下正常运行;(6)体积小、重量轻，安装便捷，无须调试，无须更换和检查油料，运行维护成本低;(7)有完善的温度保护控制系统，为变压器安全运行提供可靠保障。鉴于以上优点，大蜀山发射台设计新系。

2. 电流互感器的技术要求

电流互感器是一种将一次回路的大电流成正比地变换为二次回路小电流的电流源，按其用途和性能特点分为两大类，一类是测量用互感器，另一类是保护用互感器。大蜀山发射台配电系统中主要涉及到第一类测量用互感器，它的作用是在电力系统正常运行状态下进行电流变换，供给测量表计、运行状态监视表计等仪表装置。

3. 铁磁谐振消除装置的选择和更换

电力系统中的铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压现象，这种过电压持续时间长，对电力系统的安全运行威胁极大。电力系统有大量感性和容性元件，能组成复杂的LC振荡电路，在一定的能量作用下，特定参数配合的回路就会发生谐振现象，例如电压互感器在正常条件下三相基本平衡，但在电压互感器突然合闸、电网中单相接地突然消失等情况，会造成互感器的三相对地电压随之变化，出现过电压使电压互感器铁心饱和，电感量降低，与线路对地电容形成的振荡回路就有可能激发起铁磁谐振。

4. 变压器噪声的处理

变压器噪声是变压器运行时的固有特性。干式变压器噪声主要来源是铁心的磁致伸缩噪声、硅钢片结构形式和装配工艺等引起的噪声。此外，外部部件振动和安装环境等引发的噪音也是重要因素之一。因前三个方面来自设计和生产环节无法改变，故后两个安装环节的噪声来源是需要重点考虑的。干式变压器的本体振动除了产生噪声外，也可能引起建筑结构的共振，极易引起空腔共鸣声，需要安装时在变压器底座与地基基础之间安装隔振材料，把刚性接触改为弹性接触，同时紧固变压器上的螺丝，从而有效降低噪声。

5. 低压无功电容补偿柜改进

无功补偿按性质分为三相电容自动补偿、分相电容自动补偿和三相混合补偿方式。三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统。因三相回路平衡，回路中无功电流相同，所以在补偿时，调节无功功率参数的信号取自三相中的任意一相即可，三相回路同时投切，可以同时保证三相电压的质量。

六、结语

辽宁省交通高等专科学校明博楼电力增容工程属于科研实验楼在竣工后的电力增容改造，在整个工程中，方案的设计、施工进度的安排、相关技术问题的解决均有助于技术人员业务能力和管理能力的拓展。

摘要：本文以辽宁省交通高等专科学校明博楼电容改造为例,首先介绍了增容改造方案的确定过程、工程难点及相应的技术措施,最后提出了增容过程中需注意的问题。bpon

关键词：房建,电力增容,施工技术

参考文献

增容改造篇5

中小型老电站水轮发电机的增容改造，是我国现有中小型水力发电站充分挖掘潜力，开发水力资源，提高电站经济效益的有效途径，同时也是解决老机组安全问题的根本措施。现就笔者在技改增容过程中得到的一些方法和体会，介绍如下。老电站机组改造电站的一般提出的基本要求：

水轮机：

● 在额定水头基本不变的情况下，通过提高转轮效率和加大过流量使水机出力增加20%-25%，各项性能指标符合相关标准要求。

● 尽可能的少更换水轮机另部件，一般只更换转轮、导叶臂和部分尾水锥管。

● 增容后保持机组稳定运行的条件下，转轮的抗汽蚀和磨损性能有比原先有所改善。

● 为满足发电机改造的需要，增容后保持机组转速不变。

发电机：

● 通过改造发电机在额定工况下出力增加200%-25%，其定子和转子温度控制在B级绝缘允许的极限温度内，各项电气安全性指标达到新机的要求。

● 一般只更换定子线圈和改造转子线圈。

● 定子和转子线圈采用F级级绝缘。因为制宜改造水轮机的转轮是机组增容改造的关键

水轮机的转轮是水电站实现水能转变成机械能的关键部件，不同的水头，不同的流量就要用不同的转轮。而且同一只转轮在过流量发生变化时其效率也发生变化，如果忽视转轮改造，会导致效率下降，不但不能提高电站经济效益，反而会带来一些负面影响，如发生振动、气蚀等。因此，笔者在进行电站增容改造过程中，根据电站水头、流量等条件进行详细分析，在保证各项参数相适应情况下更换效率高、大过流量的转轮，以满足增容要求。同时选择新型转轮的流道和转轮直径与原机组基本相同。对反击式水轮机通过调整叶片角度、修整叶片流线的方式、改变叶片的数量来满足增大过流量加大机组出力；对混流式水轮机采用更换水轮机转轮，达到加大过流量增加机组出力；对冲击式水轮机采用改变喷针冲击角度或冲击口径，改进叶轮加大流量，达到增加出力。根据我厂改造水轮机转轮的经验，一般出力可增加

20%以上。发电机增容改造的关键是改变定子绕组的线规

要使发电机达到增容目的，对原绕组必须进行改变，必须增大定子绕组线规，达到降低定子绕组电阻，使定子绕组电阻发热总量不高于原绕组，以此来达到电机增容。由于发电机定子槽尺寸裕度限制，对增容所需增大线规存在一定局限性。对此，在改造过程中，笔者采用以下技术措施：一是改变绝缘浸漆工艺，提高绝缘等级为F级，采用耐电压高介质损耗低的绝缘材料，减薄了绝缘层厚度，腾出空间。二是采用特有烘漆工艺填充线圈间和线圈与铁芯的空隙，增加线圈的散热能力减少绝缘温降。对于小型机组还可通过改变励磁方式，去掉电机附加绕组线圈，改为静止可控硅励磁。通过上述三项技术措施，一般发电机均可增加一

个容量等级。发电机转子的改造

由于当发电机容量增加200%-25%时，其空载励磁功率并没有增加，励磁只需增加由于定子电流增加引起的电枢反应去磁作用增加的部分励磁功率即可，一般只需增加10%左右的励磁功率。转子线圈常采用翻新改造的方案。将原旧线圈退火处理，一方面软化铜排，另一方面烧去旧绝缘。转子线圈重新热压，并将其绝缘等级提高为F级。由于老匝绝缘厚，一般线圈翻新时可增加工厂10%-15%的匝数。通过增加匝数，提高绝缘等级措施后，转子绕阻一般可扩容200%～25%。若原机组转子温升高或扩容要求在30%以上可采用更换线圈并增加匝

数和铜排宽度的方法解决。发电机改造的技术参数和烘漆工艺

发电机增容后，一些性能参数都将随着改变，因此必须通过电磁计算提供技术参数供发电站进行短路计算、继电保护计算及调整各种保护整定值。笔者在增容改造中，对每台电机都经过试验和计算提供给用户。如励磁电流、电压、发电机效率、定子线负荷、热负荷、定转子气隙磁密度、允许温升、短路比、定子漏抗、纵轴、横轴同步电抗和瞬变、超瞬变同步

电抗和负零序电抗等。

发电机增容改造中浸漆烘焙工艺也是发电机增容的关键技术措施之一。发电机在运行过程中，定子线圈端部要承受很大的电磁力，如果浸漆不透，烘焙不干，定子线圈端部要受到很大的电磁力，会发生扭曲变形，造成匝间短路、破压甚至造成整台发电机报废的重大事故。在浸漆工艺上采用了强迫流动浸漆工艺，使浸漆透彻，在烘焙上采用循环热风打入电机进行循环加热，达到整个电机线圈受热均匀、固化程度高的工艺要求，保证烘漆质量。

体会

中小型老电机增容扩建改造是一项改造老电站的最经济有效的方法，是中小型电站改造发展方向。应予以大力提倡推广。它与新增机组增容改造有不可比拟的优越性，主要有：

1)机组增容改造费用一般为1000元/KW～2000元/KW，而新增装机则需投资5000元

/kW～10000元/KW。

2)机组增容改造可在机组枯水期完成，不影响电站的正常发电。一般电站只需1个月～2个月就可完成改造。由于施工期短和投资省，因此投产快，还本时间短，一般电站在二年

左右即可收回投资，因而见效就快。

3)施工方便简单，机组增容改造由于机组外形不变，原基础设施不需任何变动；而增加机组来增容必须增加厂房面积一系列配电设施，施工复杂。

4)采用上述增容改造方法，笔者已对单机10000KW以下的五十多电站的七十多台套机组实施增容技改，其增容幅度均在20%以上，最大达到30%，且此项目已通过省级科技创新项

增容改造篇6

1 我国中小型水电站发电机现状

在我国已建成的中小型水电站中, 有相当大的部分是在1980年之前建成的, 这部分水电站存在着诸多的问题。例如, 规划设计不合理、水文测量资料不足、机电设备不配套、水轮发电机组制造工艺水平低等。在多年的运行过程中, 其不可避免地存在着机电设备严重老化、事故隐患日益增多等问题, 以致电站机组效率低, 严重制约了水利资源的充分利用, 而且达不到设计出力。水轮发电机在额定工况下效率只有82%~87%, 单位千瓦时发电耗水量大, 多年平均实测发电单耗达16.57 m3/k Wh, 而且能量指标低, 水轮机运行45年, 已超过使用年限。

近年来各有关部门都非常重视小水电的技术改造, 现已收到一定的成效, 但这是远远不够的。众所周知, 水电站技术改造中最重要的内容是水轮发电机的技术改造, 然而目前的技术改造还未形成气候。在南方一些中小型水电站中, 非常重视对旧发电机的技术改造, 而且发展技术改造的潜力很大。不少水电站除转轮需更换外, 可超出力运行的情况较多, 随着近年来科技的发展, 发电机的设计、制造水平有了很大的提高。发电机老化严重, 不能满足水机的超出力运行的原因是早年生产的水轮发电机受当时的设计水平、材料质量、生产技术和制造工艺的限制;机组辅助系统的冷却水管锈蚀、水生物结垢严重;机组的技术供水量已不能满足设计要求, 造成定子线圈温度偏高, 加剧恶化了发电机运行状况。经多年运行, 使发电机绝缘老化, 而且线圈松动、运行噪音大、铁损增加、温升高、效率低。因此, 我国水轮发电机现在远不能适应时代发展的要求, 很有必要增加容量, 以创造更好的经济效益。

2 水轮发电机增容改造可行性分析

在提出对旧水轮发电机进行增容改造, 实现更好的经济效益时, 有人提出质疑, 担心不但没有经济效益, 可能还会带来安全事故。笔者通过走访多家中小型水电站, 发现现运行的水轮发电机组, 一般都已运行多年, 实践证明, 其基本结构是可靠的, 且具备增容裕度大的特点。另外, 通过改造还可以检查出其存在的一些影响安全的运行缺陷。所有的增容改造工作必须有一个严格的科学考证和分析体系, 并且在此基础上实施。例如, 要了解其实际情况, 必须对其进行电磁及温升计算, 对机组进行各种测试和试验, 还要对发电机主轴进行计算, 以达到考察其增容可行性的目的。

笔者参观某电站的3号发电机, 该发电机是哈尔滨电机厂于1986年制造, 型号为SF-50-59/9000, 目前已完成增容改造。在改造过程中, 首先在机组上完成包括Xd等20多个基本参数的导出参数测试, 对气隙进行准确的测量, 发现实际气隙比设计气隙大0.5 mm。然后再确定短路比Kc=1.238, 完成转子及铁芯的温升情况的测试。从温升可以掌握发电机定子肯定留有一定的裕度。以设计值和实测数值为基础, 计算了5种不同气隙、不同功率因数时的电磁及温升方案, 根据绝缘检查、试验结果和历年运行试验纪录作出认定。最后即是确认最优的方案, 有功增容幅度达15%, 由Kc、Xd、X等看出, 主要电磁性能仍能满足运行要求, 转子线圈、定子线圈等温升相比改造前增加的不多, 从而完成水轮发电机增容改造。

3 实现机组增容改造的主要技术

3.1 水轮机改造方法

在对水轮机进行改造前, 要从实践出发, 收集资源, 对机组多年运行的实测数据进行分析, 确定水力参数。根据这些参数, 重新选择合适的新型水轮机在电站中运行。在改造过程中, 需要特别注意的是, 改造部件和保留部件之间的匹配问题。在选择新型转轮时, 遵循一个原则, 就是尽量与原机型的导叶高度一致或相差甚小, 而且直径与原转轮直径尽量相等, 最后的底线要求是相差控制在2%以内。一般情况下, 对水轮机进行改造时, 要对5个以上的综合技术经济方案进行分析, 最后挑选最好、最有效的方案。由于已建水电站中大多数的尾水位没有变化或变化不大, 因此, 要兼顾转轮的汽蚀特性, 切忌一味地追求转轮的能量特性, 同时还要求新型转轮的汽蚀系数比原转轮小或至少相等。这些措施很好地避免了改造后出现汽蚀损坏现象, 杜绝了影响电站稳定运行的后患, 提高了电站的经济效益。另外, 对引水系统进行测量和分析, 可以全面地了解电站的情况, 以便更好地保障改造后机组的运行安全与稳定。

3.2 发电机的增容改造技术

发电机的增容改造技术是本文的重点, 为了更详细地介绍发电机的增容改造技术, 笔者结合实践经验作深入的研究。某发电厂的8~16号发电机均为20世纪50年代的产品, 运行将近60年, 更换严重老化的定子绕组沥青绝缘为环氧粉云母绝缘便是改造的重点。新线棒绝缘是一种新的工艺, 采用抽真空模压一次成型制造而成, 单边绝缘厚度减薄了0.5 mm, 相应地线棒有效导线截面积却增大了8%, 大大提高了槽满率。对于通风系统, 改造有2个措施: (1) 加大通风量, 改善冷却效果, 改造挡风板结构; (2) 为增加空冷却器数量, 将单路通风改为双路通风。据分析, 9号和10号的发电机更换了老式定子铁芯的热轧硅钢片, 采用热压工艺现场叠装, 以达到减薄定子铁芯段的厚度和通风沟高度的目的, 提高了定子铁芯的抗震动稳定性。完成这些工作后, 该电站有6台已被改造, 有功功率由原来的485 MW增至610 MW, 增幅达到7.95%。

各部件改造时, 要立足于自身特点。定子, 要增加水轮发电机的容量, 首先要对定子进行改造, 重点考虑定子绕组和定子铁芯。转子, 水轮发电机增容改造时, 一般可不动转子结构及励磁绕组, 以实现最好的改造效果, 在改造时, 应对原发电机的风路进行考察、测量和分析, 达到控制通风量在适当范围、减少通风涡流损耗。轴承及其他机械部件, 机组增容改造后, 由于水推力、电磁力矩和不平衡拉力增加, 推力轴承、导轴承的负载也相应增大, 方便轴承的清理、检查。空气冷却器, 在改造装有空气冷却器的水轮发电机时, 应对空气冷却器的换热量进行核算, 并要保证留有一定的裕度。

最后, 对发电机进行全面清理是增容改造必不可少的工作。在清洗零部件的过程中应对零部件进行全面的检查, 发现裂纹和其他缺陷时, 在确保机组增容改造后安全可靠的前提下, 应认真分析原因并采取相应的处理措施, 也可以用BC、DC或EC等探伤方法检查一些应力较高的部位。

4 实例效益分析

通过实例的效益分析, 更加凸显水轮发电机增容技术改造带来的成果。笔者以南方某一水电站为例, 对水轮发电机改造后的效益进行分析。

南方某水电站共有6台发电机组, 总装机容量8 000 k W, 1996—2006年, 平均发电量为1 127万k Wh, 根据这10年期间的情况统计, 运行情况良好, 来水量丰富, 水库调节性能强, 但由于近3年大坝加固扩建, 弃水减少, 蓄水量大不如从前, 现在蓄水量比较小。运行工况偏离原设计点较大, 发电效率下降。经增容改造后, 从2007年3月—2010年3月的统计数据来看, 年平均发电量2 314万k Wh, 增发了1 187万k Wh。按平均电价0.373元/k Wh计算, 每年增加0.373元/k Wh×1 187万k Wh=9 021万元, 经济效益相当可观。机组增容改造后, 电站采用计算机监控系统和图像监视系统, 可节资20万元。另外, 由于机组运行多年, 机件老化严重, 故障率高。按3年大修、每年中修、平时小修, 估算维修费支出1万元, 改造后, 设备维修费支出可减少。因此, 水轮发电机增容改造不但可行, 而且会产生巨大的经济效益, 这是一个值得认真思考和探究的课题。

摘要：目前我国水力发电已不能跟上社会经济发展的需要, 中小型发电站的水轮发电机已服役多年, 可通过利用新技术、新材料、新工艺等手段对水轮机发电机进行更新增容改造, 以达到电站增容和提高经济效益的目的。现就水轮发电机增容改造可行性分析、实现机组增容改造的主要技术以及机组增容实例与效益分析等几方面进行浅析。

关键词：水轮发电机,增容,改造,可行性,效益

参考文献

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增容改造篇7

近年来, 随着电网的快速发展和负荷的迅猛增长, 如何提高原有输电线路的输送能力, 已成为电网建设和改造中经常需要考虑和解决的突出问题。一种提高线路输送容量的经济方法是提高导线使用温度, 这种方法能够在导线载流截面大体不变、杆塔结构基本不换的条件下增大输送容量, 可节约工程投资, 效益显著[1,2], 尤其适合于短距离输电线路的增容改造。但温度的提高需要使用特殊的耐热导线, 线损会增大, 并会引起交叉跨越电气距离的变化。为提高经济效益, 线路增容改造要求尽可能保持原有杆塔位、杆塔呼高和杆塔强度不变, 因此有必要对采用耐热导线增容的有关问题进行系统研究。

1 无损线路的功率传输

设长度为l的输电线路, 其参数沿线均匀分布, 线路两端的电压分别为Vs、Vr, 传输角为δ, 线路的波阻抗为ZC, 相位常数为β, 假定线路是无损线路, 则传输功率为:

PR=VS ZCsiVRnβlsinδ (1)

当线路两端的电压相等并均为额定电压, 即Vs=Vr=V0时, 可以得到传输的功率PR与自然功率P0之间的关系, 即2

从中可知, 无损线路的传输功率, 与线路的电压等级、线路的自然功率、线路的传输角、线路的长度等因素的有关。升高线路的电压可以提高线路的传输功率, 减小线路的波阻抗也能提高线路的传输功率。当线路的长度一定时, 线路的传输功率可看作是传输角δ的函数, 在sinδ=1时达最大值。

但是在实际运行当中, 线路的传输功率受线路各种运行条件的限制, 所能传输的最大功率达不到理论上的最大值。线路输送负荷的能力, 在实际中常表示为“线路带负荷能力”, 表明输电线路在给定热、电压降和稳定极限时, 线路的允许带负荷程度, 用自然功率的百分比表示。图1为无补偿的架空输电线路的通用负荷能力曲线, 可用于所有的电压等级, 表明能传输的功率极限值是线路的长度函数, 三个影响功率极限的因素为热极限、电压降极限和静态稳定极限。

2 提高线路传输容量的方法

2.1 提高自然功率

由公式 (2) 可知, 提高线路的自然功率, 能够提高线路的传输功率, 从而增大线路带负荷能力。线路的自然功率与线路的电压平方成正比, 与波阻抗成反比。因此, 提高线路的传输功率可以从升高线路的电压等级和降低线路的波阻抗两个方面入手。

升高线路电压。该措施不仅需要对线路进行大规模的升压改造, 而且还需要对两端变电站进行出线调整、设备更换或整站升压改造, 这样相当于重新调整区域电网的结构, 因此投资过大。

降低线路的波阻抗。可以通过采用分裂导线, 使用紧凑型线路等方法, 减小线路的电感, 增大线路的电容来实现降低线路的波阻抗。串联电容来补偿线路的电感能同时减小相位常数和波阻抗, 也是提高远距离输电功率极限的有效措施。降低线路波阻抗的措施在长距离线路中有着广泛的应用。

2.2 提高限制条件

根据图1所示, 对于长距离输电线来说, 线路的负荷能力主要由稳定极限决定。为提高系统的稳定极限, 可采用串补和可控串补技术、动态无功补偿技术等。通过装设的各种装置对线路进行补偿, 提高线路的负荷能力极限。

对于中等距离线路来说, 电压降的限制占主要影响因素。可通过加装无功补偿装置, 调节系统中的无功功率, 使线路两端的电压维持在额定值附近, 改善线路的电压状况, 增大线路的输送容量。同时, 无功补偿装置也有助于提高系统的稳定性。

对于短距离线路来说, 输送功率的能力主要受线路的热容量限制。传输功率过大时, 将使线路导线的温度过高而发生危险。因此, 能够传输的最大功率取决于线路所能通过的最大允许电流, 根据负荷密度和输电容量选择合适的导线型号和载流截面, 能够加大线路传输的功率。

在实际的线路改造中, 线路的长度不会发生变化;出于经济性的考虑, 线路的电压等级, 结构参数一般也不会发生变化, 这使得线路的自然功率在改造前后保持不变。因此提高线路运行限制条件成为提高线路输送容量的首选。随着耐热导线技术性能指标的提高和价格的下降, 采用耐热导线进行线路的增容改造已成为必然选择。

2.3 增大导线载流面积

导线载流截面增大, 可以减小线路线损, 在同样热极限下可以提高输送电流, 达到增容目的。但导线载流截面的增大, 意味着其作用在杆塔上的水平荷载、垂直荷载以及张力将随之增大, 现有线路的杆塔可能不再适用, 需进行大部分的杆塔更换, 这显然是不经济的。

3 耐热导线的增容原理

导线在运行过程中, 载流量受导线类型、工作温度、环境参数等因素的制约。当输电导线的温度稳定在一定数值时, 导线和外界环境之间进行的热量交换便达到了稳态平衡, 此时

式中, I为导线的长期允许载流量, A;θ为导线的温升, ℃;D为导线外径, mm;v为风速, m/s, 通常取0.5m/s;ε为导线表面的辐射系数, 光亮新线为0.23~0.46, 半新线为0.5, 发黑旧线为0.90~0.95;σ为斯蒂芬-包尔茨曼常数, 可取5.67×10-8W/m2;t0为环境温度, 取40℃;as为导线表面吸热系数, 光亮新线为0.23~0.46, 半新线取0.5, 发黑旧线为0.90~0.95;Is为日照强度, 取850~1050W/m2;Rt为t (t=θ+ta) ℃时直流电阻, Ω/m;Kt为t℃时的交直流电阻比。

从式 (3) 可以看出, 导线的长期允许载流量主要与其本身的参数 (导电率、导线允许温升、外径) 以及环境条件 (风速、环境温度、日照强度) 有关, 其中环境条件对于既定的线路来讲为不可改变的因素, 而提高导线的允许温升θ, 可以大幅度提高载流量。由于耐热导线的长期允许工作温度大大高于普通导线, 因此在相同的其他条件下, 耐热导线的传输功率将比普通线路显著提高。

耐热铝合金导线是在普通铝合金中添加金属锆、钇等元素, 提高铝的再结晶温度、蠕变强度, 使得耐热铝合金导线的软化特性明显优于普通钢芯铝绞线, 其长期允许工作温度可达150℃ (国产导线110℃) , 短期允许工作温度可达到230℃ (国产导线150℃) [3]。而普通钢芯铝绞线允许工作温度仅为70℃, 短期允许工作温度为90℃。在相同的环境条件下耐热铝合金导线的载流量可比相同规格的钢芯铝绞线提高40%~50%, 相应的抗拉强度则维持在180MPa以上[4]。

4 耐热导线增容改造的计算要点

采用耐热铝合金导线替换普通钢芯铝绞线的线路增容改造工程, 不仅需要考虑线路导线在增容后能够安全稳定的运行, 同时还要考虑施工的方便性及经济性。因此, 改造工程涉及导线的选型, 线路的机械强度校验, 配套绝缘子、金具的选择等方面的问题。

4.1 耐热导线的截面选择

在线路增容后的输送功率P下, 耐热导线的输送载流量Iux为:

式中V0为线路的额定电压, cosϕ为功率因数。

显然, 输送载流量Iux应不大于导线的长期允许载流量, 二式联立即可解得耐热导线的直径。当然, 耐热导线的温升应留有一定的裕度。

4.2 耐热导线最大使用张力的确定

由于耐热导线与原有导线存在较大的力学差异, 采用耐热铝合金导线替换原有导线后, 应根据现有线路的有关参数, 确定耐热导线的最大使用张力。

1) 按安全系数确定导线最大使用张力

根据现有设计技术规程, 导线的安全系数k不小于2.5, 由此T可ma得x到=a导T线kP的 (最5) 大使用张力Tmax为

式中:Tp为导线破断张力, a为电线强度保证系数, a=0.95。

2) 按线路现有杆塔强度确定导线最大使用张力

为最大限度地利用现有杆塔, 耐热导线的最大使用张力受线路现有杆塔的设计荷载限制。根据现有设计技术规程中杆塔的荷载组合, 按断线事故荷载组合或不平衡张力组合可方便地反求出导线的最大使用张力。

耐热导线的实际最大使用张力应取二者中的小者。

4.3 导线弧垂校验

对常用导线来讲, 最大弧垂发生在最高气温或最大垂直荷载气象。对耐热导线而言, 其最高温度应取导线温升后能达到的实际温度, 因此温度往往是最大弧垂的控制条件。根据耐热导线的最大使用张力和相应的张力控制气象条件, 通过导线状态方程式, 可分别求得各代表档距下的耐热导线最高实际温度和最大垂直荷载气象的张力, 再比较二种气象下的导线单位荷载与相应张力之比的大小, 大者为最大弧垂发生条件, 进而可得到实际档距的最大弧垂。导线的弧垂应满足线路原先设计要求, 如不满足需做相关调整。

4.4 绝缘子、金具选型

试验表明导线温升达到150℃时对绝缘子的性能影响较小, 结合运行经验, 绝缘子可采用按常规设计和选型。与耐热导线联接的金具就难以满足耐热性能要求, 在采用耐热导线后, 线路上的悬垂线夹、耐张线夹、防震锤、接续管、间隔棒、并沟线夹等均应选择耐热型金具。

5 应用实例

三门峡供电公司所属的110kV杜硖线路始投运于1967年, 单回路架设, 亘长25.135km。导线采用LGJ-185型钢芯铝绞线。共用杆塔103基, 以拉线门型砼杆、铁柱和铁塔为主。全线处丘陵和山地, 最大覆冰为15mm的区域占全线65%。随着负荷的增长和N-1运行方式下对线路传输能量及安全运行的要求, 根据电网规划, 需要对该线路进行增容改造, 保证其安全输电容量达到105MW。

由于经济技术方面原因, 本线路增容不考虑升压改造、采用串补技术、动态无功补偿技术、紧凑型线路等技术, 选定增大导线截面和采用耐热导线二种方案进行比较。增大导线截面方案, 其截面应不小于400mm2, 如果采用LGJ-400/35型导线, 其荷载增大原线路杆塔荷载约1.7倍, 远远超过原线路杆塔允许使用水平, 初步统计需新立100基, 基本等于一条新建线路的投资费用, 综合比较确定采用耐热导线方案。

根据线路参数计算的结果, 选择JNRLH60/LB1A-210/35型耐热型铝包钢芯铝合金绞线。其在环境温度40℃、允许运行温度90℃时就已经满足载流量580A的要求。按承力铁塔的控制张力, 折算成安全系数相当于k=2.65。弧垂计算表明, JNRLH60/LB1A-210/35在最厚覆冰时的弧垂小于原LGJ-185/30的对应弧垂, 在90℃温升、较大档距 (500m) 以上的弧垂也小于原导线环境温度40℃的弧垂。对悬挂点张力、杆塔荷载等均进行了校验, 对不满足的位置进行更换。采用JNRLH60/LB14-210/35型耐热导线和采用LGJ-400/35型大截面导线的比较见表1。从表中可以看出, 耐热导线增容不仅缩短了施工停电时间, 同时大大降低了工程投资费用, 取得了良好的经济效益。

通过对增容后的线路近2年的运行 (如最大负荷时的导线温升) 数据监测表明, 改造后的线路运行稳定。

6 结论

在线路的改造中, 使用耐热导线能够在不改变线路的长度、电压等级、结构的基础上, 显著提高线路的传输功率容量。因此, 采用耐热导线能够充分利用原有的线路资源, 节约大量的人力物力。

但是在使用耐热导线过程中, 随着线路的载流量变大, 线路的有功损耗也将会增大, 使运行费用增加。同时, 由于导线温度的升高, 应注意对弧垂的校验, 可能需对个别杆塔进行调整。

在应用耐热导线进行线路改造过程中, 选好导线的型号、选择合理的最大使用张力是良好经济性的关键;做好线路弧垂、杆塔和基础等方面的校验工作, 是确保线路安全可靠运行的基础。

参考文献

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山谷型贮灰场利用空间增容改造篇8

某发电厂贮灰场位于厂区西部距厂区7km, 三面环山为山谷型水力灰场, 于1982年建成并投入使用, 2005年增容扩建时, 设计灰坝标高234.70m, 实际坝高24.70m, 坝长580m, 顶坝宽4m, 灰场征地标高231.50m, 总占地面积168公顷, 总库容1 468×104m3。该发电厂现有2×125MW供热机组, 灰渣混排, 水利输送, 灰水澄清后由回水泵送到厂里重复使用, 继续做冲灰用水, 年排灰渣量约50万m3。由于灰场储灰量逐年递增, 使得灰场储灰、蓄水库容逐年减少, 灰滩增加, 贮灰场剩余库容将尽。如不解决贮灰场增容问题, 将直接影响到正常发电和冬季供热。

2 贮灰场存在的问题

该贮灰场存在五大突出问题。一是贮灰场库容问题, 随着贮灰量逐年递增, 贮灰场库容贮量将满;二是贮灰场回水问题, 由于深水区变浅, 回水量少、回水混浊, 水量、水质均无可靠保障;三是贮灰场排灰问题, 传统的坝前定点均匀排灰方式, 已不能兼顾目前贮灰与回水的需求;四是贮灰场扬尘问题, 近几年随着贮灰场干滩逐年增加, 干滩扬尘现象日益加重, 给周边环境造成严重污染;五是征地动迁问题, 贮灰场周边建筑物增多, 树木数量多, 征地补偿费用大。

3 贮灰场综合改造方案

针对该贮灰场存在的问题, 借鉴平原贮灰场的经验, 改变灰场增库容的投资方向, 利用灰场原有占地扩展立体空间, 通过规范化管理、合理调配灰水排放方式、增加灰场的贮灰高度, 来达到灰场增容的目的, 实现山谷灰场平原化管理。

3.1 构建向上立体贮灰新格局

在主坝与主隔坝间建立灰渣贮灰区, 占地面积约为10.51万m2;在库区东侧现有干滩的位置, 完成膜袋修筑灰坝6.04万m3, 修筑坝长3 560m, 新建#1、#2、#3贮灰格, 总占地面积为59.90万m2;通过排灰管路延伸, 充分利用库区远端五个边角库容贮灰。通过“建立一区、三格, 用活五边角”, 构建向上立体贮灰的新格局, 如图1所示。

3.2 拓展向下立体蓄水新空间

将库区内的干滩、水区实施分隔管理, 对灰场贮水区的沉积灰渣进行清掏, 在库区西侧现有的贮水库容位置建立深水区, 拓展向下立体蓄水新空间;同时, 在#2井处建立了人行通道, 使回水量调整更加安全、便捷。夏季利用船载泥浆泵、冬季利用挖掘机对贮水区内淤积的灰渣进行了清掏, 由#2井向南经#3井纵向延伸1 000m、横向扩宽100m, 进行水下沉积灰渣清掏, 清掏平均深度≥2.00m。使库区贮水量达到30×104m3以上, 确保冬季用水贮量及回水的顺畅供给, 也满足了夏季蓄洪能力的要求。

3.3 管路延伸开辟排灰新途径

改变坝前现有1根DN350mm排灰管路走向, 在坝前出口处沿原主隔坝向西延伸敷设550m的DN350mm排灰管路, 实施灰水单向排灰。原库区DN400mm排灰长管路继续向南延伸1 200m至灰场最南端的深水区内。在库区#1贮灰格主隔坝前垂直于主隔坝向南延伸1 080m的隔坝上敷设DN400mm的排灰长管路1 000m。通过排灰管路延伸, 可合理调整灰水排放地点, 使灰水排放趋于规范化、合理化, 确保灰水排放、回水回收的顺畅。

3.4 多措并举治理扬尘

贮灰场综合治理一期工程进行坝坡水泥砂浆护面3.37万m2, 修筑排水边沟180m, 进行坝顶覆土1万m2;二期工程利用有效的管理方式, 采取贮灰格内建立浅水层, 局部干滩采用水喷淋及土方覆盖、种植植被等方式, 抑制灰场的扬尘。

4 综合效益比较

原“征地增库容”方案, 预计工程总投资3 770万元, 可增库容350万m3。但从2009年6月至2010年2月, 贮灰场库区周边2m高程拟征土地范围内, 又新增征地投资235.64万元, 至此总投资将增至4 005.64万元。

目前采用的“山谷型灰场平原化综合治理方案”, 工程总投资为3 121.46万元, 较征地增容方案可节省资金884.18万元, 多增库容36.66万m3, 多延长灰场使用年限0.9年。同时, 该方案实施后还增加了以下三方面效益:一是工程竣工后, 灰场主坝坝前干滩由原来的200m增至500m, 提高了坝体的安全可靠性;二是目前采用的方案为湿式贮灰, 能够有效抑制扬尘;三是可减少征用民宅65户、耕地306亩, 增加了社会综合效益。

5 贮灰场综合治理取得的成效

(1) 通过构建向上立体贮灰的新格局, 增强了灰场贮灰、贮水、排灰、泄洪、防尘综合能力, 增加了贮灰容量386.66万m3。

(2) 形成深度贮水区, 贮水量达到30万m3以上, 满足冬季灰水回收和夏季防洪需要。清挖灰水回流通道, 不仅防止冬季排灰口灰水改道结冰造成回水中断, 排灰水流程延长, 保证了灰水沉淀澄清效果, 而且回收的灰水水质清澈, 减轻了水泵和管道的磨损。

(3) 向上贮灰, 向下贮水, 减少了灰场贮水面积, 增加了主灰坝前干滩面积, 限制了灰场贮水面高度, 降低了灰坝体浸润线, 使灰场主坝更加安全。

(4) 充分利用了灰场的有效空间, 节省了资源, 综合社会效益显著提高。

(5) 采取贮灰格内建立浅水层防尘, 局部干滩用水喷淋防尘, 个别区域土方覆盖、种植植被等方式抑制灰场的扬尘, 减轻了灰场污染, 改善了灰场周边环境。

(6) 采用模袋筑坝新工艺, 降低了修筑灰坝造价, 综合治理工程投资比征地扩容节省资金884.18万元。

参考文献

[1]王义波.凡威.水力贮灰场设计与管理[M].北京:中国电力出版社, 2009

[2]武鸿鹏.火力发电厂干灰场的运行管理[J].内蒙古石油化工, 2006 (4) :34, 35

[3]刘娟, 娄大伟, 姜森.绿色生态法治理火力发电厂灰场扬尘[J].黑龙江电力, 2010, 32 (4) :306~309

[4]李正吾, 赵文瑜.新电工手册[M].合肥:安徽科学技术出版社, 2000

增容改造篇9

关键词：水电机组,励磁,变压器,晶闸管,计算

0 引言

紧水滩电站6台机组运行20几年, 机组定子相继出现矽钢片滑出导致定子接地, 近年, 电站开始对主设备进行改造。电站机组励磁系统采用的是广州电器科学研究院广州擎天电气控制实业有限公司开发的EXC9000型全数字式静态励磁系统, 运行情况良好, 机组增容后, 需要励磁系统对主要参数进行计算, 并提出励磁系统改造方案。发电机组增容后, 形式和结构不变, 容量由原来的50MW, 增至55MW。发电机额定励磁电压由原来的163V增至175V, 额定励磁电流由原来的1087A增至1169A。为此本文对励磁系统改造的参数进行了核算, 并结合计算结果提出了对应的改造方案。

1 励磁变压器主要参数计算

1.1 计算依据

(1) 满足发电机在1.2倍额定励磁电流下长期运行的要求, 并留有足够裕度;

(2) 发电机机端电压下降到80%额定值时, 能提供2倍强励电流。

(3) 整流桥为三相全控桥, 最小控制角角α=10.4º。

1.2 励磁变二次电压的选择

按公式 (1) 计算励磁变压器二次电压

式中:Ufn——发电机额定励磁电压, 为175V

ΔUT——电流回路中可控硅总压降, 一般取为2V

c——倾斜系数, 对于三相全控桥C=0.5

XT——变压器漏抗, 0.06

cosα——整流桥最小控制角系数, 为0.9836计算结果如下:

因变压器容量留有10-20%的余量, 发电机额定励磁工况下变压器阻抗压降将小于额定值, 故可取励磁变二次额定电压为:u2N=380V。

1.3 励磁变容量选择

励磁变额定容量应满足发电机在1.2倍额定励磁电流下长期运行的要求, 并且留有一定的裕度。按下式计算:

因此, 可选变压器容量为800k VA, 有足够裕度满足要求。通过以上计算, 得励磁变压器的参数为:

2 晶闸管元件参数计算

2.1 反向重复峰值电压验算

(1) 发电机组励磁绕组试验电压最大为工频10*175=1750V, 幅值2475V, 励磁绕组两端过电压瞬时值应不大于2475 0.7=1732V。晶闸管反向峰值电压VRRM应大于1732V。

原晶闸管的VRRM为2800V, 能满足以上各项要求。

2.2 晶闸管通态平均电流

根据下式 (2) 对晶闸管元件的通态平均电流进行计算:

式中:KSA-电流储备系数取2;Kji-电路系数, 对三相全控桥取0.367;K4-海拔高度系数, 取1.1;K6-风速降低, 温度上升, 取0.9;K2-风速系数, 5m/s, 取1.0;KS-环境温度系数, 40℃取1.0;Id-设计额定励磁电流, 取1169A;由此可得:

3 交直流电缆的载流量计算

增容后的发电机励磁的额定电压和额定电流分别为175V、1169A。以此为依据进行交直流电缆的选型计算。

3.1 交流电缆选型计算

(1) 励磁变至整流器之间的交流电缆采用三芯交联电缆, 交流电缆引至励磁功率柜的接线铜排上。

(2) 根据励磁电流的大小, 估计励磁变压器到整流器每相由4根电缆并联, 并行敷设。

(3) 整流器交流侧单相载流量估算:1169×0.816/ (1.12×0.85) =1002A。 (注:“1.12”为环境温度系数, “0.85”为敷设电缆时的校正系数)

(4) 假设每相4根电缆的话, 单根电缆载流量为:1002/4=250A。

(5) 考虑到1.1倍长期运行因素, 要求单根电缆载流量:1.1×250=275A。

(6) 对于截面为150mm2铜芯三芯交联电缆, 其标准载流量为360A, 可以满足要求, 且留有裕度。

(7) 励磁变副边电压约为380V, 故电缆额定电压可选为:1000V。

(8) 最终型号:YJV-150 mm2三芯交联电缆, 额定电压:1000V。

根据以上的计算, 交流电缆的数量及接线方式:每套励磁装置需要接4根YJV-150 mm2三芯电缆, 接至柜内的连接铜排上。

3.2 直流电缆选型计算

根据励磁电流的大小及考虑到1.1倍电流下长期运行等因素, 直流电缆单极总载流量:1169×1.1=1286A。考虑直流输出每极采用3根单芯电缆, 则每根载流量为:

其中“1.12”为环境温度系数, “0.85”为敷设电缆时的校正系数。额定电压为:

对于截面为240mm2铜芯单芯交联电缆, 其标准载流量为643A。每极采用3根240 mm2截面积的电缆时, 总载流量为3×643=1929A, 大于1286A, 可以满足1.1额定励磁电流状态长期运行的要求。

4 增容后励磁系统改造方案的建议

通过以上计算可以发现, 发电机组增容后, 励磁系统改造方案建议如下: (1) 励磁变需更换, 专门订制, 额定容量增加为800k VA, 变比为10.5k V/380V。其他技术参数和电缆引接方式, 再具体提出; (2) 励磁系统的原直流电缆的载流量, 不能满足要求, 每极需要再增加2根240 mm2的电缆或185 mm2的电缆。增加电缆后, 还需注意电缆的引接位置; (3) 原晶闸管元件的通态平均电流In=2625A。原晶闸管采用ABB 5STP24H2800 2625A/2800V, 且本方案中整流桥的并联支路数为2, 完全可以满足机组增容后的技术要求; (4) 原励磁系统的交流电缆采用总共6根型号ZR-YJV-3×150 mm2的三芯交联电缆, 6根电缆的载流量为6×360A=2160A, 可以满足1002A的载流量要求。可以不用更换。

5 结论

本文结合紧水滩电站发电机组增容改造对励磁系统进行了验算, 分别从励磁变压器容量、晶闸管和交直流电缆多个方面进行了验证。对比了增容前的励磁系统, 起结果显示, 励磁变压器、直流电缆需要更换, 晶闸管和交流电缆元件不用更换。

参考文献

[1]梁建行, 易先举, 邹来勇, 陈红君.三峡电站发电机励磁系统主要参数设计计算[M].人民长江, 2005, 36 (01) :1-3.

[2]李基成.现代同步发电机励磁系统设计及应用[M].北京:中国电力出版社, 2002.

[3]竺士章.发电机励磁系统试验[M].北京:中国电力出版社, 2005.

增容改造篇10

1 增容改造的必要性

1.1 流量与水头浪费

在初期安装水轮发电机组时是计划经济时代, 电站的建造是由国家一览承包的, 并没有对实际水流量进行详细考察分析。现如今, 水头的高低与流量的大小都造成了水利资源的浪费。对现有的机组进行增容改造能够充分利用这些被浪费的水利资源, 提高发电效率。

1.2 新转轮效率提高

水轮机组发电不仅需要大量的水源与足够的水头, 更离不开高速运转的转轮。解放初期, 我国水轮机转轮的制造工艺偏低, 水轮发电行业还处于初级阶段。由于当时设计师们自身条件限制, 设计出的转轮效率不高, 在现在看来大多数转轮从综合曲线效率上来看是完全能够提升的。

随着科技的进步与水轮机知识的专业化, 目前的技术能够轻易将同一机型同一水头的水轮机在原有基础上改造后使效率大大提升。许多大专院校及科研单位近年来在水轮机的改造方面做出了许多研究, 现已研究出许多品质优良的转轮, 能够有效应用于实际生活中。由于新转轮的工作效率大幅提高, 为水轮发电机组的增容改造创造了十分有利的条件。

1.3 新工艺新材料的出现

科技的进步让研究者们发现了许多新型材料来应用于水轮机组上。例如, 环氧粉云母作为新型的绝缘材料, 若是运用在电机定子线圈上, 能够有效降低绝缘层的厚度, 加上单位千伏安用料的降低, 为发电机组提高用电负荷、有效增容改造创造了条件。

1.4 计算机技术提高

以我国现有的计算机技术发展水平来看, 在机械计算、电磁计算与通风计算方面都是相当精准的。同时, 在增容改造方面, 计算机还能够为转轮的模拟设计与计算提供可靠的数据分析, 保障转轮设计的可行性。

2 水轮发电机组增容改造的途径

水轮机组的增容工作属于技术性工作, 首先必须让每个水轮机满足增容的需要。因此, 我们必须先掌握水轮机出力的计算公式, 了解出力的条件有哪些, 再结合水头流量、综合特性曲线以及转轮效率进行综合分析。只有当出力满足条件时才能进行增容改造。

2.1 提高水轮机出力

水轮机的出力是由水电站设计流量、水电站设计水头及水轮机效率决定的, 出力的功率等于这三者乘积再乘上9.81。由此可以看出, 这种公式中无论提高三者中的哪一个都能够让出力千瓦增加。

1) 提高水头

想要提高水头, 就要从提高上游水位、增加堤坝高度来想办法。这里, 我们可以利用翻板闸、橡胶坝, 甚至可以直接用混凝土来提高坝位。

2) 增加过流量

过流量的增加需要通过调整导叶的开度来实现, 开度越大, 流量也就越大。但是凡事都应有度, 过流量的增加必须严格控制在综合特性曲线处理的限制能力之内, 若是超出不仅会让水轮机运转出力降低、效率下降, 还会影响水轮机的运行安全。

3) 选用品质优良的转轮

之前说道, 大专院校与研究机构已研制出更为有效的转轮, 这些转轮型线良好、品质优良, 能够有效提升运转效率。像是哈尔滨机电厂、水科院、东方电视股份这些公司都相继推出了新型转轮, 其中一些转轮的运转效率能够高达93%, 大幅提高了运转效率。

2.2 增容发电机

1) 定子绕组材料的改进

环氧粉云母带作为绝缘材料能够取代传统的将沥青片云母浸胶的绝缘方式。由于环氧粉云母的导热系数为0.0022W每摄氏度, 远比沥青的0.0016W每摄氏度要大, 因此在定子线圈厚度相同的情况下, 使用新型材料能够提高定子线圈中热量的外传导能力。再者, 环氧粉云母相较于沥青云母, 电气强度远远高于沥青云母, 能够使绝缘层的厚度减少15%~20%。在节省下来的空间内, 可以适当增大定子线圈的导线截面积, 这样做既能够更好散热, 又能提高发电机容量。

2) 增加定子槽数

增容改造不可避免的要更换一些定子铁心, 增加定子槽数能够有效提高电机的负荷承受能力。在铁心长度不变的情况下减少铁心段的厚度, 降低通风沟的高度能够有效增加散热面积。在定子槽数增加的同时, 还可使用高导磁材料, 使用损耗较低的硅钢片。

3) 减少附加损耗

可以适当减少定子线的棒股线厚度, 用增加股线数的方式来改进股线换位。在电负荷达到600A/cm时, 定子压住齿片, 端箍应采用非磁性材料制造。因此减少端部漏磁, 降低附加损耗是非常重要的。

4) 改进转子励磁绕组

在水轮机组增容改造时, 一般不会改动励磁绕组, 因此下面介绍的是当转子升温过高时的处理办法。

若是在改造前转子本身温度偏高, 可以在级身高允许的情况下增加少数的磁极线圈, 让励磁电流降低, 从而降低转子温度;当转子级间有足够的位置, T尾力又在承受范围之内时, 可以增加励磁绕组的宽度, 增加磁极线圈导线的宽度来时转子温度下降;再者, 可以采用散热匝结构或是七边形铜线来增加机组的散热面积, 这是行之有效的方式。

5) 提高功率因素

在遇到更新磁极绕组困难时, 可以采用提高发电机功率因数的方式, 将功率提升到0.85~0.95来运行。

2.3 改善通风系统

1) 总风量的核算。

国内将冷却空气通过电机后的温升定为15~20摄氏度, 而国外定为30~35摄氏度;国内设计的电机总风量也远远高于国外设计, 显然我国电机设计的总风量过大, 容易导致增加通风损耗现象。这种情况会让电机效率降低, 出力降低。

2) 改善通风循环回路

改善回路的主要方式为改变风扇的安装位置或是取消风扇, 这样做能够让风路中涡流数量明显减少。由于风扇的取消, 总风量也相应减少, 从而降低了通风损耗, 提高电机发电效率, 更重要的是去除了这部分损耗给电机带来的热量温升。

3) 改善挡风板材料

若是在设计中采用玻璃钢这种新型材料, 能够将风量导向定转向需要散热的部位, 直接作用于高温处, 让循环气流在各风路中的分布与帮助散发的热量成正比。

4) 空气冷却器的更新

在增容改造过程中, 应密切注意冷却器是否能够满足电机高容量的需求。若是空气冷却器无法达到热交换要求时, 需及时增大冷却器的容量。这里笔者推荐高效针式翅片管。这种翅片管的齿片与紫铜管是同一原料, 消除了其他复合冷却管及绕簧式的接触热阻。且这种材料重量较轻、抗振刚度好、热交换能力高且风阻较小。

结语