大河口水电站机组运行存在的问题与建议
大河口水电站机组运行存在的问题与建议
大河口水电站建于滦河上游，水库总库容 2 600 万m3，总装机容量为 1 260 kW，是集发电、
防洪、供水、灌溉、养鱼、旅游为一体的水利枢纽工程，于 1993 年8月开工建设，1996 年8
月竣工。现已运行近 20 年，为本地区的经济发展发挥了巨大作用。
1 存在问题
1 ．1 水轮发电机组问题
在当前小水电上网电价较低，小水电站经济效益较差的情况下，电站很少有能力进行水轮机大
修及水轮机转轮的更新。机组运行长时间没有经过大修，水轮机导叶间隙过大，在正常停机时
漏水严重，使有限的水资源白白浪费，直接影响机组的发电量。发电机部分绝缘老化，转子集
电环磨损及碳刷接触不良。大河口水电站两发电机并网于 10 kV 农电网，在设计时并未考虑到
10 kV 电网电压在 ±10 kV 的运行工况。在这种情况下，机组为了并网发电，势必加大励磁电
流，使机端电压升高，发电机定子铁芯工作接近饱和状态，电压额定工作点接近或高于发电机
空载特性曲线拐点，即使正常运行加大转子励磁电流，机组也很难发出额定无功功率，同时，
由于加大了励磁电流使发电机转子发热严重，损耗加大，加快了发电机的绝缘老化，从而使发
电机的使用寿命大大缩短。
1 ．2 水电站辅助设备部分存在的问题
( 1) 水轮机调速器问题: 大河口水电站水轮发电机组采用的是 YT 型机械液压调速器，由于有机
械杠杆间的配合，转动套和针塞间隙的存在及主配压阀搭接量的存在，致使其反应速度慢、灵
敏度低，在开、停机及并网过程中时间较长，一般为 3 ～10 min 才能并网发电，同时，机组
事故甩负荷后，机组易过速飞车，给水轮发电机组造成危害。
机械离心飞摆在工作中，由于转动套间隙及主配压阀搭接量的存在，即使调速器接力器不动，
调速器处于动平衡状态时，其工作油压也要被消耗，工作油压不降，工作压油泵就得启动，所
以，在调速器不做任何调整时就消耗工作油压，使压油泵频繁启动，这也是该种机械离心飞摆
式调速器固有的缺点，同时，也增加了设备的维护量及能源的消耗。针对此种调速器存在问题
和缺点分析，有 3 个方面问题需要解决，一是压油泵频繁启动问题; 二是机组失控飞车，开、
停机及并网速度慢，机组事故甩负荷易飞车; 三是电站无法实现微机自动化控制。压油泵频繁
启动问题是此种调速器固有的缺点，是无法解决的。
油泵频繁启动，对电能的消耗，泵体的磨损以及电接点压力表控制回路的可靠性等，都带来极
大的负作用。据统计，调速器压油泵启动最短的时间间隔为15 min，最长的压油泵启动间隔为
30 min 左右。按照 15 min 启动 1 次，则1 d 要启动 96 次，对电站经济效益以及设备的维护量
等都产生极大的负效应。
( 2) 发电机励磁系统存在问题: 大河口水电站发电机组采用的是半导体硅整流方式，即可控硅励
“ ”磁系统，其存在问题主要有两个方面。控制励磁电流的大小是由 十转电位器来完成控制的，
该电位器经过长期运行磨损，滑头经常接触不良，造成机组开机过程中，励磁系统启励建不了
电压，或者造成机组励磁电流无法控制，同时，机组在开机时，发电机建电压的空载点很难掌
握，容易产生空载过电压，该种励磁设计有单调差环节，其缺点是无论怎样改变接线，也不能
作到励磁调差环节只反应机组的无功分量，所以，当水头波动变化，发电机的励磁电流也跟着
变化，使机组的无功不稳定，如果水头发生大的变化时，励磁电流增加很多时，发电机组易过
负荷，造成机组甩负荷跳闸。若无调差环节，两机组将争抢无功功率，即某台机组发很多无
功，甚至造成过负荷，而另一台机组则发很少的无功，甚至使机组进行相运行，不能很合理分
配无功功率，造成整个系统不稳定。
此种励磁方式以模拟信号来完成测量、比较、放大、移相等等一系列控制，没有计算机通讯接
口，电站不能实现完全的微机自动化，同时其检修及维护工作量较大。
1 ．3 电站电气设备所存在的问题
( 1) 变压器存在的问题: 大河口水电站 2 台主变及2 台厂 S7 变压器，与现阶段生产的S9 －S10
系列变压器相差很多。①由于变压器铁芯材质导磁率较低，涡流损耗较大，造成空载损耗较
大，发电运行噪声很大，同时其直流电阻较大，致使变压器负载损耗较大。②由于变压器的设
计及制造工艺问题，使变压器多处漏油。③经多年温度较高运行，使线圈绝缘老化较快，介质
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大河口水电站机组运行存在的问题与建议大河口水电站建于滦河上游，水库总库容2600万m3，总装机容量为1260kW，是集发电、防洪、供水、灌溉、养鱼、旅游为一体的水利枢纽工程，于1993年8月开工建设，1996年8月竣工。现已运行近20年，为本地区的经济发展发挥了巨大作用。1存在问题1．1水轮发电机组问题在当前小水电上网电价较低，小水电站经济效益较差的情况下，电站很少有能力进行水轮机大修及水轮机转轮的更新。机组运行长时间没有经过大修，水轮机导叶间隙过大，在正常停机时漏水严重，使有限的水资源白白浪费，直接影响机组的发电量。发电机部分绝缘老化，转子集电环磨损及碳刷接触不良。大河口水电站两发电机并网于...
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作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
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