黄河小峡水电站57.5MW机组调速系统技术改造浅析

国投甘肃小三峡发电有限公司 甘肃 兰州 730070

引言

小峡水电站位于甘肃省兰州市皋兰县境内黄河干流上，距兰州市35km，下游距大峡水电站29km。小峡电站主要任务为发电，水库正常蓄水水位1499m，最大坝高50.7m，总库容4800万m³，为日调节水库。电站装机容量230MW，保证出力93MW，年发电量9.56亿kW·h，工程规模属三等中型工程，枢纽为河床式厂房，坝型为砼重力坝，枢纽前沿总长249m，厂内安装四台单机容量57.5MW的轴流转桨式水轮发电机组[1]。

1 原调速系统存在的主要缺陷及改造理由

（1）随着使用年限的增长，设备逐渐老化，设备故障率明显增高，重要部件备品采购困难，严重影响机组安全生产运行。

（2）调速器电柜触摸屏多次出现死机情况，迫使停机处理，影响公司经济效益，也给维护人员增加了很多工作量。

（3）导、桨叶开度传感器故障率较高，影响调节效果，对机组运行造成影响。

（4）控制柜人机界面较陈旧，无对应工具软件，维护困难。

（5）调速系统无法很好地满足调度一次调频的要求。

为了进一步提高电站自动化水平和达到调度要求的一次调频精度，并满足电站以及电网自动化水平要求，须对调速系统进行技术改造。

2 新调速系统的主要技术参数

微机调节器部分采用了贝加莱公司的X20控制器为核心，机械液压部分选用BOSCH公司的比例伺服阀作为电液转换单元ZFL-150/S作为导叶主配压阀，ZFL-150/S作为桨叶主配压阀，电源、控制模块、传感器、电液转换等全部采用了双冗余配置，且采用了第三方智能切换单元作为仲裁判断，软件部分则采用了改进型并联PID算法、双微分算法等成熟方案[2]。……