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三峡左岸电站水轮发电机组调速及励磁系统国产化改造

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成果主要完成人

王本红、姜德政、谢秋华、张元栋、李青茂、刘光权、郝 辉、余志强、黄家志、胡 军、严玉明、任忠芳

项目概况

三峡左岸电站安装有700MW水轮发电机组14台,2003年,三峡左岸电站投运之初,机组调速系统选用了法国ALSTOM公司研制生产的NEYRPIC系列产品。励磁系统选用德国SIEMENS公司研制生产的SIMADYN-D型励磁调节器。至2016年,这些设备已连续运行十几年,随着运行年限的不断延长,这些设备逐渐暴露出以下问题: 一、国家和电网对机组涉网功能提出了新要求、新标准,原设备涉网功能不能满足现行国家和电网要求,如调速系统的一次调频功能、励磁系统的PSS功能等。 二、设备度过运行稳定期后故障率逐年升高,存在影响机组安全运行的风险。 三、进口核心备件已停止生产,库存备件数量逐渐减少,威胁设备持续稳定运行,其它进口备件价格昂贵。 为解决上述问题,三峡电厂于2016开始着手研究设备技术改造路线及改造中涉及的具体技术问题。经大量分析、研究,最终选择了一条经济、可行、可靠的技术路线,即用国产设备代替进口设备中技术落后、功能不全的控制部分,对设备进行部分改造。针对调速系统,电气部分整体改造,机械部分局部优化保留其机械部分;针对励磁系统保留功率整流柜、灭磁开关柜,这样既减少了改造投资,又能大幅提高控制设备性能。但相对设备整体更换,此种方式造成了大量的系统兼容、接口配合、控制功能需单独开发等一系列技术难题。 三峡电厂组建国产化改造项目团队,通过与相关院校及公司联合科研与攻关,最终解决了上述技术难题。从2017年开始,对三峡左岸电站14台机组调速及励磁系统进行改造,改造历时两年多,于2019年结束。改造后调速及励磁系统设备完全满足国家和电网对机组涉网性能的要求,其控制精度、稳定性、控制灵活性都得到了大幅提高,达到改造设计要求和目标。 习近平总书记在2018年4月24日视察三峡电站时强调:“大国重器一定要掌握在我们自己手里”。 本项目的实施,实现了调速及励磁系统关键设备和核心技术的国产化,整体性能指标达到或超过同类设备先进水平,解决了“关键部件过于依赖进口,关键设备受制于人”的问题,创新了水电机组控制设备的改造模式,属国内首创,具有行业引领及示范作用。 项目实施中共取得国家授权专利11项,其中发明专利5项。发表论文4篇。 累计创造经济效益达2612.96万元人民币。