来源:中国能源新闻网 时间:2025-03-26 15:10
何祖庆
近日,中科合创(北京)科技成果评价中心对南网储能公司西部修试公司项目科技成果“空间受限条件下水电站发电机出口电压回路设备改造升级关键技术及应用”进行了评价与鉴定。经过专家委员会的严格评审,该项目成果凭借推动了我国水电行业的技术进步和产业升级,被评定为总体达到国际先进水平!
敢为人先,主动求变。2021年,鲁布革电厂发生两起母线故障导致机组停机,出口电压回路设备性能随着运行年限增加逐渐下降,故障频繁,集中表现为环氧树脂绝缘管型母线、机端电压互感器绝缘性能下降,已经成为电厂设备安全运行掣肘问题。暂时性的补漏治标不治本,老旧设备无法保持长期稳定运行。西部修试公司决定主动担当、主动求变,在设计、选型及运维方面等方面从根本上解决发电机出口老旧设备安全运行的掣肘难题。既要“改”,还要“破”。
2022年西部修试公司组建专家队伍,下定决心“彻底改”,然而,在策划过程当中,一个个难题开始凸显出来,要想解决根本问题,就得将6300A大电流绝缘管型母线换型为离相封闭母线,然而国内尚无先例。更重要的是,鲁布革电厂现场环境无法满足离相封闭母线的安装要求,不仅难以与发电机和主变连接接口匹配,还无法扩大现场施工条件。打“破”传统设计方案,突“破”难题。
2023年,西部修试公司在鲁布革电厂#4出口电压回路设备改造中,通过首创有限空间水电站离相封闭母线施工方法,施工效率提升40%,安装周期缩短30%,年均停机故障率减少14.17%。研制了紧凑型电气制动开关,实现了发电机出口电压回路设备全国产化,打破了国外技术垄断。电气制动开关在63kA瞬时电流冲击下稳定运行,机组停机时间缩短20%,设备寿命延长20%以上,运行效率提高10%。集成多源数据融合和深度学习技术,智能监测系统实时监测设备状态,监测精度达±0.1%,故障预警准确率高,显著提升了设备耐用性和运行稳定性。2024年,西部修试公司运用成功案例,将鲁布革电厂全部出口电压回路设备改造完成。整体改造后,设备布置美观,运行环境改善,人机功效提高,鲁布革电厂主设备安全可靠性大幅提升。
在能源结构转型的背景下,水电作为我国重要的清洁能源,其发电机出口电压回路设备的改造升级显得尤为重要。老旧水电站的设备多使用进口绝线管型母线,存在高事故率和空间限制。因此,技术规范上要求机组容量在100MW及以上则应采用全连式离相封闭母线,而老旧水电站设备改造升级大部份面临空间限制、国产化替代和监测改造等挑战。
西部修试公司在此项目,通过技术创新和优化设计,项目成果中包含了,提出了发电机出口电压回路设备的全国产化紧凑设计方案,研制了一种集成化电气制动开关和多功能复合型壳体装置,节省了占用空间、缩短了安装工时、避免了大量土建扩挖工程;研发了狭小空间吊件升降装置,设计了发电机主引出线与离相封闭母线连接和励磁室外廊道桥架集成方案,满足了6300A 大电流离相母线安装的特殊需求,形成了空间受限条件下的离相封闭母线施工方法;研制了一种集成红外双目光学传感器与视频测温的发电机出口电压回路关键设备温度监测装置,开发了基于多源数据融合与深度学习的综合监测与诊断系统,显著降低了设备故障率。实现关键设备的国产化替代。
在当前全球能源结构转型的背景下,南网储能西部修试公司的这一创新成果,为我国的水电站设备改造升级提供了宝贵的经验和技术支持,且具备显著的经济和社会效益。随着我国水电行业的不断发展,南网储能西部修试公司的创新实践将为清洁能源的高效利用和可持续发展注入新的活力。
责任编辑:于学华