迳口二级电站3号水轮发电机组增容技术改造

1 水库概况

清新县迳口二级电站, 位于清远市清新县西北部, 距县城5km, 国道107在旁边经过, 是北江支流滨江的最后一级水电站, 是清新县迳口水利枢纽工程的组成部分。该电站于1982年建成, 属河床径流引水式电站。电站运行水位通常为上游18.50m～19.30m (上游水位低于17.40m则不发电) , 下游10.8m～11.20m。相应毛水头7.3m～8.5m, 水头损失约0.30m, 相应净水头为7.0m～8.2m。最低发电净水头为6.3m。电站装有3台轴流定浆式水轮发电机组, 水轮机型号为ZD760-L H-2 0 0 (1 9 9 8年春转轮改造更换为ZDA324, +50) 。发电机参数, 其中1、2号机额定出力1250kw, 额定转速250r/min;3号机额定出力1100kw (原发电机800kw, 2000年冬进行了增容改造) , 额定转速214.3r/min。

2机组改造的技术参数状况

经过十几年的运行, 发现三号机水轮机开度55%时, 就可满负荷800kw发电, 经多方研究分析后, 2000年尾, 决定对三号机组进行增容。本次转轮改造, 主要是利用电站原ZD760-200旧转轮的轮毂体, 更换新型叶片, 制造2台备用转轮。为了提高电站的经济效益, 2台备用转轮应采用新技术, 并尽可能满足电站现有运行条件下效率最高。经反复协商, 初步确定新转轮的设计水头为7.1m, 相应各台机组的最优单位转速为1、2号机187.6r/min, 3号机161r/min (如表1) 。

3机组增容改造的主要技术措施

3.1更换高效新转轮, 增加机组过流量和效率

原水轮机型号为ZD760-LH-200, 水轮机经过十几年的运行, 水轮机空蚀严重、效率下降。同时ZD760-LH-200型水轮机, 在额定水头下理想最大出力为1100 kw。因此, 电站技术改增容, 水轮机必须更换为过流量大、能量指标优越的新转轮。

由于增容改造, 机组磁力极数不变, 即转速维持不变, 蜗壳、座环、尾水管三大埋设部件保留使用, 水轮机安装高程不变, 且转轮直径变化不能太大, 通过比较分析, 决定选用ZZT03-LH-200转轮代替原ZD760-LH-200转轮。为了增强水轮机的抗空蚀能力、延长设备检修周期, 转轮叶片和下环采用不锈钢, 效率有所提高, 机组出力增加300kw。

3.2更换调速器控制柜

保留油压装置, 主配压阀和接力器、控制柜更换为YWT-1800电液调速器的控制柜。

3.3提高发电机定子绝缘等级

更换定子线圈, 加大铜线截面积并采用环氧粉云母来代替原来的云母绝缘。由设备厂提供的改造方案, 将定子线圈换成铜线, 截面积比原来增加, 电流密度减少, 采用环氧粉云母, 绝缘单面厚度比原云母减薄, 相应提高了电机的槽满率;同时将发电机定子绝缘等级由B级提高到F级, 提高了线圈的耐热性和耐压性, 使定子温升提高。

3.4提高发电机转子绝缘等级

转子线圈采用翻新改造, 原铝线绕制为B级绝缘, 经过十几年的运行, 其匝间绝缘、极身绝缘、垫板等均有不同程度的老化。另外, 磁极高度方向尚有一定的空间, 可将原匝间绝缘、极身绝缘报废, 利用旧铝线再加新线。相应增加了励磁电流。转子绝缘由原来的B级提高到F级, 使转子温升提高。

4增容改造的经济效益分析

机组增容后, 采用ZZT03-LH-200型转轮, 效率高、运行范围大是理想的替代转轮;采用F级绝缘后, 不但仅能增容至1400kw, 而且有效地提高了机组安全运行的可靠性, 同时, 可延长机组的使用寿命;对电站3号机组增容后每年可多发300kw×4000小时=120万度电, 经济效益每年增产43万多元, 增容改造资金为42万元, 效益明显。

摘要：迳口二级电站在维持原机组转速和原水轮机流道和主要部件不变的情况下, 对三号机组水轮机进行改造, 用ZZT03 (转轮叶片安敏角+200) 代替原ZD760转轮 (转轮叶片安敏角+50) , 增加300kw。

关键词：电站,水轮发电机,增容改造,经济效益