如何提高可可托海水电站发电机组的出力

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如何提高可可托海水电站发电机组的出力

颜　华

(新疆稀有金属有限责任公司　富蕴 836300)

摘　要　随着可可托海有限责任公司的成立 ,企业有许多新的发展思路。可可托海铝厂是可可托海水电站的一个用电大户 ,随着铝厂

技改、扩建项目的上马 ,它的用电负荷在原有的基础上将会大幅上升 ,而可可托海水电站是一个孤网运行的发电站 ,其发电量很有限。用电负

荷的不断增加与发电容量的程度有限已成为目前困绕公司上下的一个突出矛盾。如何能够在现有设备的基础上 ,最大限度的提高发电机组的

出力 ,已成为公司一个急待解决的大问题。

关键词　

发电机出力　环境温度　冷却系统　可控硅励磁　水轮机改造

1　可可托海水电站发电机组的基本情况

可可托海水电站位于阿勒泰地区富蕴县可可托

海矿区 ,为企业自备型电站 ,隶属于新疆有色金属公

司可可托海稀有有限责任公司 ,电站有 4台机组 ,总

装机容量为 1. 9 万kW ,实际出力在 1. 4 万kW 左右 ,

年发电量为 9 000 万kWh ,目前其供电情况是 :冬季

由于水库蓄水有限 ,实际发电量只能达到设计能力的

50 %左右 ,这是客观因素造成的。电站用电的高峰主

要集中在夏季 ,夏季因为水量丰足 ,因此 ,机组可以尽

最大能力发电 ,但是因为夏季天气气温偏高 ,而现有

机组的绝缘设备大都已经老化 ,机组运行时普遍存在

着温度过高的问题 ,再加上水轮发电机组存在的一些

主客观因素 ,致使每台机组的出力就是在夏季也达不

到较为理想的状态。根据机组运行章程的规定 ,发电

机在正常运行时热风温度 (接在发电机定子线圈处)

不能超过 75 ℃,冷风温度 (接在发电机转子冷却器

上)不能超过 50 ℃,也不能低于 5℃,尽可能的使机组

冷却器表面不凝结水珠。冷风温度在 40～45 ℃范围

内每增加 1℃,就要降低定子额定电流值的 1. 5 % ,在

45～50 ℃内每增加 1℃,就要降低定子额定电流值的

2 % ,而超过 50 ℃时冷风温度每增加 1℃,就要降低定

子额定电流值的 3 %。发电机出力的数学关系表达

式为 :P = U・I ,从上式可以看出 ,在电压 U = 6. 0 kV

恒定时 ,如果降低了发电机定子电流值 Ⅰ,无意就降

低了发电机的功率 P ,因此 ,要提高发电机组的出力 ,

关键就在于如何能更好地降低发电机组定子、转子的

运行温度及提高水轮机的运行效率。

2　降低发电机组定子、转子的运行温

度可采取以下几种方式

2. 1 　降低发电机房的环境温度

可可托海水电站主厂房是建在低于水平面 136 m

深处的一个地下水电站 ,空气流动及通风情况相对于

地面电站本身就差了许多 ,主厂房夏季温度相对于冬

季温度偏高约 20 ℃左右 ,气温达 35 ℃以上。由于受环

境温度的影响 ,发电机组各部分温度也普遍升高 ,散热

状况较差。因此降低环境温度可以有效地降低发电机

组的温度 ,具体方法如下:⑴在井下主厂房已有的通

风道处安装大风扇 ,利用风扇产生的风能使主厂房的

空气发生强迫对流 ,以降低主厂房的温度 ,从而降低发

电机组的温度。⑵在夏季负荷需求增大、气温偏高的

情况下 ,可适当的提高尾水闸门 ,使更多的冷空气进入

水轮机层 ,以降低发电机组的温度。⑶打开主厂房的

坚井顶盖 ,使主厂房的热空气讯速地排出。

2. 2 　改进发电机组的冷却系统

可可托海水电站发电机组定子、转子的冷却方式

分别为 :定子部分是依靠附加的冷却器进行冷却散

热,转子部分是依靠自身所带的风扇进行冷却散热 ,

所以冷却器的冷却效果对发电机组的冷却散热至关

重要 ,应对过去发电机组冷却器不合理之处进行改

进:⑴可增加每台机组冷却器的安装数量 ,如原 4 #

发电机定子上只安装了 4个冷却器 ,后增加到 8个,

冷却效果明显变好。⑵提高冷却器水压。可可托海

水电站发电机组的所有冷却水均来自电站水泵房压

力钢管的水 ,水压一般为 0. 8 MPa ,经过减压阀减压

水压变为 0. 3 MPa 后,供给各发电机组的定子冷却

器使用。如果将冷却器的水压由原来的 0. 3 MPa 提

高到 0. 5 MPa ,不但可以更好的降低发电机组的温

度,而且因为水压的提高使水流的循环速度加快 ,可

以将已被冷却的发电机定子热量更快的带走 ,这样不

但提高了发电机组的出力 ,而且没有改变发电机的温

升。⑶加强对冷却器的清洗度。因为水质的因素 ,

冷却器在经过长期使用后管壁上易结水垢 ,因此每年

在机组大修期间 ,都应对冷却器进行彻底的清洗。可

2003 年　　　　　　　　　　　　　　　　新　疆　有　色　金　属　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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