站原降壓變壓器改為升壓變壓器，消除了安全隱患，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　1概述天橋水電站位于貴州省赫章縣烏江干流六沖河上，為壩后式電站；水庫集雨面積2100km2，常年平均流量60m3/s，電站設(shè)計水頭9m，設(shè)計引用流140水輪機(jī)，配套發(fā)電機(jī)為SF100016/2150，發(fā)電機(jī)額定電壓6300V，額定勵磁電壓55V，額定勵磁電流250A；電站主變?yōu)镾71250/10，主變高壓側(cè)額定電壓10500V，低壓側(cè)額定電壓6300V；電站通過10km長的10kV輸電線路與國網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，無直供區(qū)。

　　天橋電站于1998年11月動工，2000年10月正式投產(chǎn)發(fā)電，年均發(fā)電量在450萬kWh左右，取得良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，但同時也暴露出如下問題：發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓過高，特別是在汛期或晚上12點(diǎn)至次日凌晨，實(shí)測機(jī)端電壓在7000V至7200V之間，已嚴(yán)重偏離發(fā)電機(jī)允許電壓偏差值±5%.變壓器電壓過高，經(jīng)縣供電局實(shí)測，在枯水期（1~5月）變壓器高壓側(cè)電壓實(shí)測為10500V，低壓側(cè)實(shí)測電壓為6300V；汛期（6~10月），變壓器高壓側(cè)電壓實(shí)測為12000V，低壓側(cè)實(shí)測電壓為7200V，變壓器運(yùn)行工況已嚴(yán)重偏離額定值。

　　主變在發(fā)電機(jī)運(yùn)行時溫度過高，在水輪發(fā)電機(jī)組出力達(dá)到1000kW時，發(fā)電機(jī)溫度為90C，主變溫度為98C，已嚴(yán)重威脅到設(shè)備正常運(yùn)行。電站采用風(fēng)機(jī)對變壓器及發(fā)電機(jī)進(jìn)行降溫，但效果不大，電站被迫低負(fù)荷運(yùn)行。

　　電站廠用電變壓器為S7306變壓器高壓側(cè)額定電壓為6kV低壓側(cè)額定電壓為400V，汛期實(shí)測廠用變壓器低壓側(cè)電壓為460電站輔機(jī)和閘門及啟閉機(jī)等額定電壓均為380V，且廠用電電壓過高，造成廠內(nèi)照明設(shè)備和輔機(jī)、電機(jī)設(shè)備損壞嚴(yán)重，給電站造成很大的檢修工作量。

　　電站功率因數(shù)過高，水輪發(fā)電機(jī)組出力在1000kW，轉(zhuǎn)子電流在達(dá)到額定勵磁電流250A時，實(shí)測功率因數(shù)在0.95~0.98之間。由于縣供電局對天橋電站實(shí)施無功考核，要求電站功率因數(shù)在0.8以下（滯后），每欠發(fā)無功1000Var，扣有功2kWh；因此電站曾被一月扣減有功電量25萬kWh，按每度電0.189元計算，一月?lián)p失達(dá)4.725萬元。

　　2改造目標(biāo)鑒于天橋電站存在上述問題，原電站投資方要求在投資盡可能省的情況下對天橋電站進(jìn)行技術(shù)改造，即改造后發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓在6000 ~6600V之間，廠用電電壓在380~420V之間，水輪發(fā)電機(jī)組及變壓器在帶足1000kW出力時，發(fā)電機(jī)、變壓器溫度在90 C以下。

　　3改造方案天橋電站就運(yùn)行中存在的上述問題向有關(guān)設(shè)計單位咨詢，赫章縣水利局設(shè)計隊認(rèn)為，發(fā)電機(jī)變壓器機(jī)端電壓過高是由于原電站主變本應(yīng)選擇升壓變壓器S71250/11kV，而電站電站錯誤選用降壓變壓器S71250/1（kV，是發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓過高，電站廠用電壓過高，發(fā)電機(jī)、變壓器溫度過高的根本原因。縣水利局設(shè)計隊提出如下3個改造方案：站主變，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓在使用變壓器分接開關(guān)的情況下，可以準(zhǔn)確控制在6300V左右，無功能發(fā)足廠用電可以控制在400V左右，發(fā)電機(jī)、主變溫度可以降低到90C以下，安全隱患可以排除。但該方案也有明顯的缺點(diǎn)，主要是變壓器購置費(fèi)用達(dá)6.5萬元，加之從電站到變壓器廠家有454km，其中一段40km為便道，交通極為不便，運(yùn)輸較為困難，即使變壓器運(yùn)到電站，換變壓器須停電2天，損失電量達(dá)4在主變高壓側(cè)并聯(lián)電容器運(yùn)行無功補(bǔ)償。

　　使用該方案，優(yōu)點(diǎn)是無功可以發(fā)電，功率因素可以控制在0.8以下，電容器購置費(fèi)用及安裝費(fèi)用較低，在1.2萬元左右；缺點(diǎn)是發(fā)電機(jī)、變壓器電壓不能降低，廠用電電壓不能降低，發(fā)電機(jī)、變壓器溫度不能控制在90C以下，安全隱患不能排除。

　　原主變高壓側(cè)額定電壓為10500V因此，如把原變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)在原繞組數(shù)基礎(chǔ)上增加10%，則原變壓器可由降壓變改為升壓變。該方案優(yōu)點(diǎn)同方案1，缺點(diǎn)是改造后，變壓器繞組相間距離變短，容易相間擊穿，且改繞該變壓器須專業(yè)廠家，改繞費(fèi)用須1.8萬元，并且改繞該變壓器還須停機(jī)15天左右，損失有功電量30萬kW 1左右，損失電費(fèi)5.7萬元。

　　能不能找到一種方案，停機(jī)時間縮短，改造費(fèi)用又低呢，經(jīng)筆者仔細(xì)觀察，原主變銘牌參數(shù)如下：71250/10，額定電壓容量1250kVA，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號Y厶11，高壓100005%電流69A，低壓6300V，電流115A，額定電壓原主變高壓側(cè)額定電壓為10500V，接法為Y形，如原主變高壓側(cè)由Y形改為A形，則原高壓側(cè)額定電壓可由10500V變?yōu)?060V；原主變低壓側(cè)額定電壓為6300V，接法為A形，如改為Y形則額定電壓為10911V；因此如把主變原低壓側(cè)改為高壓側(cè)，原高壓側(cè)改為低壓側(cè)，則原主變參數(shù)修改如下：7?125010，額定電壓容量1250kVA，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號Y/A11，高壓10911，電流66.4A，低壓6062V，電流119A，額定電壓10911.變壓器運(yùn)行工況與設(shè)計工況雖稍有偏差，但由于變壓器有一定安全裕量，故影響不大。該方案優(yōu)點(diǎn)除具有方案1優(yōu)點(diǎn)外，還具有改造時間短（僅2小時），改造費(fèi)用低（僅200元）的優(yōu)點(diǎn)。天橋電站主變經(jīng)改造后投入運(yùn)行，實(shí)測發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓在6250~6550V，廠用電電壓不超過420V，在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組出力為100tkW.匕轉(zhuǎn)子勵磁電流為250A時，實(shí)測功率因數(shù)在0.79 ~0.81之間，發(fā)電機(jī)定子溫度和主變變壓器溫度在75C安全隱患已完全排除。

　　4結(jié)論水力發(fā)電站機(jī)端電壓過高，主變、發(fā)電機(jī)溫升過高如是采用降壓變的原因引起，如電站主變高壓側(cè)額定電壓為10500V低壓側(cè)為6300V聯(lián)接組別Y/A11，均可采用上述方案把降壓變改為升壓變，可達(dá)到費(fèi)用節(jié)省、效益明顯的效果。

　　（上接第64頁）2.2處理方法轉(zhuǎn)輪處理。上車床、校正、清光迷宮外圓、車下環(huán)的外錐面，將下端失圓的Y1066外圓車成Y1063.按圖紙檢查葉片出水邊開口，有數(shù)點(diǎn)開口偏小，不合格，進(jìn)行修整。重新校靜平衡，使之符合圖紙要求。

　　下導(dǎo)滑轉(zhuǎn)子外圓處理。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子拆去磁極，運(yùn)至杭發(fā)廠，上車床、校正、光滑轉(zhuǎn)子外圓至Y358. 98，下導(dǎo)軸瓦按間隙要求重新制造。裝上磁極，按轉(zhuǎn)子的技術(shù)要求，進(jìn)行各項試驗。

　　上導(dǎo)處理。整平鋼托板，使之與玻璃布板接觸。原來有兩塊導(dǎo)瓦下端的一邊有電焊堆高，此次裝復(fù)時將堆焊部分磨去，重新刮瓦。壓緊上托板后，使導(dǎo)瓦上下稍有浮動。

　　上述各項處理完畢后，在安裝、盤車等過程中，嚴(yán)格按照圖紙和有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)要求，精心操作。

　　3處理結(jié)果處理工作于2002年12月下旬開始，至2003年2月28日結(jié)束，通過空載、帶負(fù)荷和甩負(fù)荷試驗，機(jī)組振動都在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。運(yùn)行至今近一年，情況正常。

　　徐世偉（1970?），男，工程師，從事水電技術(shù)工作。Emailxsv