【摘要】针对西牛头电站运行状况进行分析研究，提出技术改造的设想。

　　【关键词】西牛头电站；运行状况；技术改造

　　1、西牛头电站概况

　　西牛头电站位于广西岑溪市义昌江河段，是坝后式水电站，距市中心3KM，建于1993年。采用贯流式水轮机，装机容量为3×320KW，设计水头为4m，设计流量3×10.5m3/s，年平均发电量427.5万度，年利用小时数4451小时。水库库容68.2万m3，集雨面积1153平方公里。

　　2、承担的任务

　　西牛头电站的首要任务是防洪。由于电站位于市区，肩负着全市人民生命和财产的安全，发挥着不可估量的社会效益。所以，洪水期间，必须保持排洪畅通，确保安全度汛。

　　西牛头电站的另一个任务是发电。由于电站是企业，自负盈亏，现有职工几十人，必须发挥经济效益，确保安全生产。

　　3、机组设备运行状况

　　机组设备阵旧落后，有功出力不足；励磁老化，无功不稳定，经常失控。

　　（1）正常情况下，#1发电机组单机并网运行时最大出力为280KW，三台机同时并网运行时，最大出力为200KW；#2发电机组单机并网运行时最大出力为300KW，三台机同时并网运行时，最大出力为220KW；#3发电机组单机并网运行时最大出力为300KW；三台机同时并网运行时，最大出力为230KW，远远小于设计装机容量。

　　（2）2012年12月18日，#1发电机组单机带250KW负荷并网运行，突然间受到冲击，所有表计激烈震荡，断路器跳闸，却没有自动灭磁。手动灭磁后经检查正常，重新并网运行，然而当无功加到100KVA时，励磁失调，开始以为是励磁调节电位器失灵，但更换电位器后仍然是这种现象，检查励磁也没发现损坏元件，只是发现整流和脉冲集成电路板的连线和接点有些许松动，经焊接加固后，这种现象也没消除，仍有时会励磁失调。

　　（3）2014年1月5日，正常操作开启#2机组，起励建压，并网运行，当有功加到100KW时，有功表读数不再上升，调整无功功率，无功表读数为60时，功率因数为0.9，励磁电流150A，接近额定电流，增大导水叶开度以增加有功负荷，此时有功表读数仍为100不变，但机端电流增大，励磁电流过流，无功无法调整。初步判断为励磁问题，便对励磁系统进行全面检查，快速熔断器、可控硅、续流二极管均完好无损，主控回路没问题，于是又对整流和脉冲回路进行详细的检查，从整流变压器、脉冲变压器到二极管、三极管、稳压管、电阻、电容等一一进行检测，整流电压、脉冲电压正常，均未发现异常，百思不得其解，至今仍未彻底解决这一问题。

　　（4）2014年2月27日，开#3机组，起励时无法建压，电压起但不能稳定，励磁失控。经检查发现，整流回路有一稳压管烧坏，更换后重新起励，但仍无法建压。再次检查，发现C相整流变压器S4端出线点松脱，形成虚焊，造成缺相，励磁调节电位器也有一根线脱落，重新焊接后起励，建压成功，运行正常。

　　4、大坝金属结构运行状况

　　（1）液压闸门

　　由于义昌江市区河段杂物多，污染严重，闸门面板严重锈蚀，部分已穿孔漏水；导轨、导向轮、定位轮、止水胶等变形，闸门重量变轻，关闭不严，漏水严重。另一方面，液压系统也存在许多问题，液压杆伸缩不平衡，常导致闸门上下不平衡；液压油封容易老化、变形和断裂，经常漏油，严重时无法开启闸门。2010年6月15日，正值主汛期，7#泄洪闸在提升过程中，突然油管破裂，油喷射而出，“轰”的一声巨响，闸门掉下来，非常危险，严重影响泄洪，幸好其它闸门能正常运行，未造成重大损失。

　　（2）前池拦污栅

　　拦污栅锈蚀严重，2009年6月，#1、#2、#3拦污栅主梁已严重弯曲变形，经加固后使用至今，洪水期间，若杂物多，压力大，随时可能损坏，杂物越过拦污栅，进入转轮，机组无法正常运行，影响安全生产。

　　5、原因及危害分析

　　（1）机组出力不足有多方原因，主要决定于水轮机的流量、水头和机组的效率，而机组的效率设备出厂后已基本确定。作为水电站应从流量、水头的因素进行综合考虑，其中流量的损失产要是闸门的漏水。前池泥沙淤积严重，库容越来越小，流量和水头也在漫漫的减小；尾水和下游受阻，排水不畅，也是影响出力的另一个因素。

　　（2）励磁失控的原因，就目前三台机组的励磁系统来分析，主要是设备阵旧落后，集成电路老化，电子元件功能不全等引起。机组的励磁方式采用自并励，励磁调节采用手动调节，当需要调整时根据机组出力进行调整。机组运行至今已有二十年，电子元件的经济寿命也就差不多，集成电路已经老化，励磁调节很难达到理想的效果。

　　（3）液压闸门的不安全因素严重影响防洪度汛的安全，威胁着全市人民生命和财产的安全，必须消除隐患。

　　（4）拦污栅的不安全直接影响机组运行，影响安全生产，影响经济效益，必须消除隐患。

　　6、技术改造的设想

　　西牛头电站的机组设备和金属结构已极度劣化，到了全面更新改造的时候。电站装机容量虽然小，经济效益有限，但西牛头电站位于市区，首要任务是防洪，肩负着全市人民生命和财产的安全，装饰着市容市貌，发挥着不可估量的社会效益，希望上级有关部门引起重视，现就本人的观点提出如下几点设想，仅供参考：

　　（1）合理选择机型：根据流量和水头，周密设计，合理配套机组，合理利用水资源，充分发挥水轮机、发电机的效能。若机型选择欠佳，机组长期不能在设计工况下运行，不但影响机组的出力，还影响机组的寿命。

　　（2）更新励磁系统，采用自动调节，实行运行操作自动化：采用先进的电子技术进行自动化控制，运行参数变化时，做到安全、可靠；在出现异常的情况下，能够自动跳闸和关闭机组。励磁能自动按有功、无功的分配，自动调节发电机的定子电流，以满足系统无功负荷的需要。这样可以减少故障，减少维修，增加发电量，从而提高经济效益。

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