摘 要：棉花灘電廠共有四臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)60萬千瓦，在福建電網(wǎng)中主要擔(dān)負(fù)著調(diào)峰、調(diào)頻作用，開停機(jī)比較頻繁，平均每年開停機(jī)次數(shù)300多次，在與系統(tǒng)內(nèi)其它同類型機(jī)組進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)開機(jī)并網(wǎng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，通過對(duì)開機(jī)過程中的各種因素進(jìn)行分析，查找開機(jī)并網(wǎng)時(shí)間較長(zhǎng)的原因，提出了改進(jìn)措施與解決方法，縮短機(jī)組開機(jī)并網(wǎng)時(shí)間，從而有效地增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，在系統(tǒng)需要的情況下，更加迅速地實(shí)現(xiàn)開機(jī)并網(wǎng)，保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，提高電能質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：開機(jī)時(shí)間；原因分析；改造措施；效果

1 機(jī)組開機(jī)時(shí)間現(xiàn)狀調(diào)查

對(duì)棉花灘電廠四臺(tái)機(jī)組在某月份開機(jī)并網(wǎng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，平均開機(jī)并網(wǎng)時(shí)間為：#1機(jī)263秒，#2機(jī)249秒，#3機(jī)212秒，#4機(jī)220秒。經(jīng)調(diào)查系統(tǒng)內(nèi)某電站同類型機(jī)組開機(jī)并網(wǎng)時(shí)間，平均時(shí)間為3分鐘左右，本廠#1機(jī)組平均時(shí)間為4分23秒。

2 原因分析

通過對(duì)本廠機(jī)組整個(gè)開機(jī)過程的每一環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳盡分析，分別對(duì)其中的九個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了原因查找分析：

2.1 操作人員發(fā)出分段控制流程

運(yùn)用中的發(fā)電機(jī)組有四種狀態(tài)，分別是發(fā)電態(tài)、空載態(tài)、空轉(zhuǎn)態(tài)、停機(jī)態(tài)，因此自動(dòng)開機(jī)流程也有多種，如“停機(jī)至發(fā)電”、“停機(jī)-空轉(zhuǎn)-空載-空轉(zhuǎn)-發(fā)電”等，運(yùn)行人員可以根據(jù)需要選擇不同的控制流程。但“停機(jī)-發(fā)電”流程是最快的流程，開機(jī)令一經(jīng)發(fā)出，監(jiān)控系統(tǒng)就自動(dòng)按流程執(zhí)行至并網(wǎng)。通過查閱#1機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)操作記錄、查閱《棉花灘電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程》等資料，我們發(fā)現(xiàn)值班人員開機(jī)發(fā)令都是按“停機(jī)-發(fā)電”流程執(zhí)行，不存在發(fā)出分段控制命令的情況。

2.2 同期裝置精度差

通過查看了#1機(jī)同期裝置說明書、設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)比本廠發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)及電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)，測(cè)量了#1機(jī)同期裝置同期檢測(cè)時(shí)間，發(fā)現(xiàn)#1機(jī)同期裝置型號(hào)為SJ-12C，2000年產(chǎn)品，產(chǎn)品技術(shù)較為落后，經(jīng)過10年的使用，裝置已經(jīng)較為老化，故障率較高，影響同期檢測(cè)精度，延長(zhǎng)并網(wǎng)時(shí)間，平均并網(wǎng)費(fèi)時(shí)間為56.35秒，占總時(shí)間的21.43%。經(jīng)調(diào)查同類型電廠機(jī)組同期并網(wǎng)時(shí)間，平均為35秒。由此可知本廠#1機(jī)同期裝置并網(wǎng)時(shí)間偏長(zhǎng)。

2.3 冷卻水電動(dòng)閥開啟速度慢

經(jīng)過現(xiàn)地測(cè)試了#1機(jī)冷卻水電動(dòng)閥開啟時(shí)間，平均時(shí)間為28.3秒，對(duì)比冷卻水電動(dòng)閥設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)間為28秒，兩者時(shí)間基本相同。因此，不存在冷卻水電動(dòng)閥開啟速度慢的問題。

2.4 冷卻水自動(dòng)減壓閥開啟速度慢

對(duì)#1機(jī)冷卻水自動(dòng)減壓閥開啟時(shí)間統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析得知，#1機(jī)從開機(jī)令發(fā)出至冷卻水正常，平均費(fèi)時(shí)140.32秒，占用了53%的開機(jī)時(shí)間。#1機(jī)自動(dòng)減壓閥為上海大田管道公司生產(chǎn)的，型號(hào)為200X，經(jīng)查該減壓閥說明書，額定動(dòng)作時(shí)間為5～120秒，可通過調(diào)整其有關(guān)參數(shù)從而調(diào)整其反應(yīng)速度。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試減壓閥動(dòng)作時(shí)間，平均為108秒。由此可見，自動(dòng)減壓閥開啟慢嚴(yán)重影響了開機(jī)并網(wǎng)時(shí)間。

2.5 技術(shù)供水管路堵塞

本廠#1機(jī)組采用蝸殼取水方式，經(jīng)過快閘攔污柵及濾水器過濾，濾水器會(huì)根據(jù)前后壓差整定值進(jìn)行自動(dòng)清洗或每隔6小時(shí)的定期清洗，濾水器前后壓差信號(hào)上送監(jiān)控系統(tǒng)。經(jīng)查閱運(yùn)行值班日志及檢修維護(hù)記錄，未發(fā)現(xiàn)管路堵塞情況。每年機(jī)組檢修時(shí)，由檢修人員對(duì)供水管路進(jìn)行清洗疏通及管路測(cè)厚工作，未發(fā)現(xiàn)異物堵塞管道或管壁增厚的問題。因此不存在技術(shù)供水管路堵塞的問題。

2.6 控制流程存在多余環(huán)節(jié)

通過對(duì)#1機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制流程進(jìn)行調(diào)查分析，棉花灘電廠的計(jì)算監(jiān)控系統(tǒng)是2009年新改造的，由南瑞公司生產(chǎn)的最新設(shè)備。南瑞公司的監(jiān)控系統(tǒng)軟件、設(shè)備是我國(guó)電力應(yīng)用中最好的產(chǎn)品之一，機(jī)組的開停機(jī)流程經(jīng)過了設(shè)計(jì)、監(jiān)理、電廠的專業(yè)人員充分論證、逐級(jí)審查完成，其各自動(dòng)化元件的動(dòng)作順序和控制環(huán)節(jié)已是最優(yōu)化了，其合理性和優(yōu)良性已經(jīng)在全國(guó)許多大、中型水電廠中得到了充分的應(yīng)用和論證。因此，不存在控制流程存在多余環(huán)節(jié)的問題。

2.7 電網(wǎng)系統(tǒng)不穩(wěn)定

通過查閱了福建電網(wǎng)2010年1-8月份的運(yùn)行分析，數(shù)據(jù)表明福建電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，頻率、電壓均控制在正常范圍下運(yùn)行，未發(fā)生電壓、頻率波動(dòng)超過限制范圍的情況。因此，不存在電網(wǎng)系統(tǒng)不穩(wěn)定的問題。

2.8 調(diào)速系統(tǒng)精度差

本廠調(diào)速系統(tǒng)設(shè)備為德國(guó)伏依特公司生產(chǎn)的進(jìn)口設(shè)備，無論在調(diào)整精度上還是可靠性上，均比國(guó)內(nèi)產(chǎn)品水平高。經(jīng)觀察機(jī)組開機(jī)時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)能夠很好地將機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在100%額定轉(zhuǎn)速，不存在轉(zhuǎn)速不穩(wěn)現(xiàn)象。因此，不存在調(diào)速系統(tǒng)精度差的問題。

2.9 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)水平低

對(duì)#1機(jī)監(jiān)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查分析，棉花灘電廠#1機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)備是2009年剛進(jìn)行技改的，是由南瑞公司最新生產(chǎn)的NES5100產(chǎn)品，NES5100勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是國(guó)家科技部項(xiàng)目“基于瞬時(shí)無功理論的大機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)研制”重要子課題，大量的試驗(yàn)驗(yàn)證了NES5100勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的優(yōu)良性能，設(shè)計(jì)理念超前，可靠性高，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)許多大、中型電廠得到了廣泛應(yīng)用，具有建壓時(shí)間短，精度高的特性。經(jīng)觀察機(jī)組運(yùn)行時(shí)，機(jī)端電壓與給定電壓之間的差值非常小，不存在調(diào)節(jié)水平低的情況。

通過對(duì)開機(jī)過程中的每一環(huán)節(jié)的查找，發(fā)現(xiàn)開機(jī)并網(wǎng)時(shí)間較長(zhǎng)原因主要是同期裝置精度差與冷卻水自動(dòng)減壓閥開啟速度慢的造成。

3 技術(shù)改造

（1）針對(duì)同期裝置精度差的問題，我們采取如下措施：對(duì)#1機(jī)同期裝置進(jìn)行重新選型，采用技術(shù)更為先進(jìn)的CM-320同期裝置。

該裝置具有極高的可靠性和穩(wěn)定性，確保能夠在惡劣的電磁環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；同期速度快，精度高，調(diào)節(jié)待并機(jī)組以最短時(shí)間進(jìn)入給定同期區(qū)域，確保在出現(xiàn)第一個(gè)同期點(diǎn)時(shí)，將待并斷路器無沖擊并網(wǎng)。

結(jié)合機(jī)組檢修，將#1機(jī)同期裝置更換為CM-320型，QC小組會(huì)同生技、檢修人員共同制定#1機(jī)檢修后恢復(fù)啟動(dòng)試驗(yàn)方案，對(duì)#1機(jī)同期裝置改造后的并網(wǎng)情況進(jìn)行試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)并網(wǎng)正常，平均并網(wǎng)時(shí)間為28秒，比原先縮短了28.35秒。

（2）針對(duì)#1機(jī)冷卻水自動(dòng)減壓閥開啟時(shí)間因素，結(jié)合機(jī)組檢修時(shí)處理，對(duì)該減壓閥進(jìn)行解體檢查、清洗，發(fā)現(xiàn)該減壓閥閥片過流孔僅為5個(gè)，而設(shè)計(jì)要求應(yīng)為9個(gè)，對(duì)比其它機(jī)組的減壓閥，也為9個(gè)孔，經(jīng)送加工廠進(jìn)行加工，增加過流孔至9個(gè)，加大其過流能力。

調(diào)整機(jī)組的自動(dòng)減壓閥開啟速度，在安全的前提下，反復(fù)測(cè)試，確定一組最優(yōu)的參數(shù)。在#1機(jī)恢復(fù)運(yùn)行過程中，我們對(duì)#1機(jī)冷卻水自動(dòng)減壓閥進(jìn)行了多次調(diào)整，最后確定了一組最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。

通過#1機(jī)開機(jī)情況，實(shí)現(xiàn)快速開啟自動(dòng)減壓閥，從開機(jī)令發(fā)出至冷卻水正常，平均費(fèi)時(shí)為32.9秒，比原先節(jié)約107.4秒。

4 效果檢查

通過對(duì)#1機(jī)改造前開機(jī)情況和改造后的開機(jī)情況進(jìn)行對(duì)比，#1機(jī)開機(jī)并網(wǎng)時(shí)間縮短為1分48秒，達(dá)到了預(yù)期效果。

5 結(jié)束語

通過此次改造縮短機(jī)組的并網(wǎng)時(shí)間，從而有效地增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，在系統(tǒng)需要的情況下，更加迅速地實(shí)現(xiàn)開機(jī)并網(wǎng)，保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，提高電能質(zhì)量?？s短了開機(jī)過程中部分流程的動(dòng)作時(shí)間，為異常情況下某一元件故障處理爭(zhēng)取了更多時(shí)間，減小了因不能及時(shí)并網(wǎng)而被省調(diào)考核的可能性。

參考文獻(xiàn)

[1]陳錫芳.水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與維修[M].中國(guó)水利水電出版社出版，2008.