來源:中國能源新聞網 時間:2025-03-26 15:10
何祖慶
近日,中科合創(北京)科技成果評價中心對南網儲能公司西部修試公司項目科技成果“空間受限條件下水電站發電機出口電壓回路設備改造升級關鍵技術及應用”進行了評價與鑒定。經過專家委員會的嚴格評審,該項目成果憑借推動了我國水電行業的技術進步和產業升級,被評定為總體達到國際先進水平!
敢為人先,主動求變。2021年,魯布革電廠發生兩起母線故障導致機組停機,出口電壓回路設備性能隨著運行年限增加逐漸下降,故障頻繁,集中表現為環氧樹脂絕緣管型母線、機端電壓互感器絕緣性能下降,已經成為電廠設備安全運行掣肘問題。暫時性的補漏治標不治本,老舊設備無法保持長期穩定運行。西部修試公司決定主動擔當、主動求變,在設計、選型及運維方面等方面從根本上解決發電機出口老舊設備安全運行的掣肘難題。既要“改”,還要“破”。
2022年西部修試公司組建專家隊伍,下定決心“徹底改”,然而,在策劃過程當中,一個個難題開始凸顯出來,要想解決根本問題,就得將6300A大電流絕緣管型母線換型為離相封閉母線,然而國內尚無先例。更重要的是,魯布革電廠現場環境無法滿足離相封閉母線的安裝要求,不僅難以與發電機和主變連接接口匹配,還無法擴大現場施工條件。打“破”傳統設計方案,突“破”難題。
2023年,西部修試公司在魯布革電廠#4出口電壓回路設備改造中,通過首創有限空間水電站離相封閉母線施工方法,施工效率提升40%,安裝周期縮短30%,年均停機故障率減少14.17%。研制了緊湊型電氣制動開關,實現了發電機出口電壓回路設備全國產化,打破了國外技術壟斷。電氣制動開關在63kA瞬時電流沖擊下穩定運行,機組停機時間縮短20%,設備壽命延長20%以上,運行效率提高10%。集成多源數據融合和深度學習技術,智能監測系統實時監測設備狀態,監測精度達±0.1%,故障預警準確率高,顯著提升了設備耐用性和運行穩定性。2024年,西部修試公司運用成功案例,將魯布革電廠全部出口電壓回路設備改造完成。整體改造后,設備布置美觀,運行環境改善,人機功效提高,魯布革電廠主設備安全可靠性大幅提升。
在能源結構轉型的背景下,水電作為我國重要的清潔能源,其發電機出口電壓回路設備的改造升級顯得尤為重要。老舊水電站的設備多使用進口絕線管型母線,存在高事故率和空間限制。因此,技術規范上要求機組容量在100MW及以上則應采用全連式離相封閉母線,而老舊水電站設備改造升級大部份面臨空間限制、國產化替代和監測改造等挑戰。
西部修試公司在此項目,通過技術創新和優化設計,項目成果中包含了,提出了發電機出口電壓回路設備的全國產化緊湊設計方案,研制了一種集成化電氣制動開關和多功能復合型殼體裝置,節省了占用空間、縮短了安裝工時、避免了大量土建擴挖工程;研發了狹小空間吊件升降裝置,設計了發電機主引出線與離相封閉母線連接和勵磁室外廊道橋架集成方案,滿足了6300A 大電流離相母線安裝的特殊需求,形成了空間受限條件下的離相封閉母線施工方法;研制了一種集成紅外雙目光學傳感器與視頻測溫的發電機出口電壓回路關鍵設備溫度監測裝置,開發了基于多源數據融合與深度學習的綜合監測與診斷系統,顯著降低了設備故障率。實現關鍵設備的國產化替代。
在當前全球能源結構轉型的背景下,南網儲能西部修試公司的這一創新成果,為我國的水電站設備改造升級提供了寶貴的經驗和技術支持,且具備顯著的經濟和社會效益。隨著我國水電行業的不斷發展,南網儲能西部修試公司的創新實踐將為清潔能源的高效利用和可持續發展注入新的活力。
責任編輯:于學華