【摘要】：蜀河水力发电厂机组结构形式为灯泡贯流式机组，受灯泡贯流式机组形式所限，灯泡头内部空间为密闭空间，发电机主要设备出口母排垂直布置于灯泡头竖井处。发电机现有集电环室为开放式布置，原碳粉吸尘装置运行效果差，机组运行时碳粉飞扬，在转子集电环、汇流排、刷握以及励磁大线上集聚大量碳粉，并严重污染了定子线棒及灯泡头内其它设备，极易造成转子接地或短路事故，直接危及机组安全稳定运行。该厂及时成立技术攻关小组，对此问题进行技术改造工作，并于结合机组大修期间对发电机组碳粉吸尘装置进行技术改造工作。笔者曾参加和负责了改造的方案讨论及具体施工等工作，体会颇深。现整理成文，以求和同行们共同探讨，为今后此类改造提供借鉴意义。
【关键词】： 灯泡贯流式机组；碳粉吸尘；技术改造
1 工程概况
蜀河水电站位于陕西省旬阳县境内的汉江上游干流上，坝址在旬阳县蜀河镇上游约1km处，距旬阳县城51km，距上游已建的安康水电站约120km，距下游已建的丹江口水电站约200km，是汉江上游梯级开发规划中的第六个梯级电站，是陕西汉江投资开发有限公司开发建设的第二个水电站。
蜀河水电站工程的主要任务是发电，并兼顾航运等。主要承担陕西电网的调峰、调频以及事故备用等任务。工程规模为二等大（2）型，电站开发主要任务为发电，兼顾航运。水库正常蓄水位217.30m，死水位215.00m，正常蓄水位以下库容1.76亿m3，调节库容为0.24亿m3，水库具有日调节性能。电站装机容量270MW，安装6台45MW贯流机组，保证出力57.4MW，多年平均发电量9.53亿kW.h，年利用小时3530h。
蜀河水电站厂房为河床式地面厂房。主厂房长108.5m，宽21m，地面高程为189.70m。安装间设在主厂房左侧，长37m，宽21m，地面高程为230.15m。主厂房下游侧设有尾水副厂房。主厂房内安装有6台灯泡式水轮发电机组，发电机主引出线、中性点引出线由发电机进人孔引出。各机组的发电机出口断路器柜、电压互感器柜、电流互感器柜等所有高压开关柜均布置在尾水副厂房230.15m层的发电机电压配电装置室内，碳粉吸尘装置布置在各发电机组灯泡头内，因原碳粉吸尘装置收集效果差，集电环未封闭，机组运行时，灯泡头内部碳粉飞扬，集电环内部碳粉堆积过多，严重影响机组正常运行，所以结合历次机组大修工作，对碳粉吸尘装置进行了改造，为蜀河电厂各机组安全和增发电量经济运行提供了技术支持。
2 原发电机碳粉吸尘装置设计安装情况
原发电机现有集电环室为开放式布置，碳粉吸尘装置运行效果差，机组运行时碳粉飞扬，在转子集电环、汇流排、刷握以及励磁大线上集聚大量碳粉，极易造成转子接地或短路事故，同时严重污染定子线棒及灯泡头内其它设备，直接危及机组安全稳定运行。
3 技术改造方案及实施过程
为满足实际发电运行需要，现对发电碳粉吸尘装置进行以下改造：
1）增加碳粉吸尘送风装置：
碳粉吸尘装置设计两台送风装置，一台运行，一台备用。送风装置采用分体式结构，便于安装、维修及维护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆送风装置出风口应设有重力单向阀，防止使用过程中出现碳粉逆向逸出。设备参数：型号：CXDS-300-7；额定风力：360mbar；最大流量：4.2m3/min；功率：2.2kw；电压：380V；噪音：68Db。
2）增加碳粉吸尘吸风装置：
吸气装置应采用分体式结构、便于安装、维修及维护。设备参数：型号：CXDS-300-6；电压：380V；功率：4.0kw；最大流量：8.56m3/min；过滤器精度：（/μm）0.3-10；噪音：68Db。
3）设置碳粉吸尘装置除尘袋：
除尘袋具有收集碳粉功能，并便于清理、更换、收集的粉尘能方便地从收集室中清除。并于除尘袋位置设有重力传感器，当除尘袋内的灰尘达到规定的数量时，重力传感器接通指示灯信号灯亮起，清除灰尘后重力传感器自动复位，设备继续自动运行。
4）测温报警装置：
当设备运行时，温度达到设定值时。传出信号且报警器报警，同时接通备用可送风装置，备用送风装置开始工作，加大散热及除尘效果。
5）加装挡风板：
加装亚克力透明玻璃挡风板并设有可开启窗口，便于观察集电环内部工作情况，开启窗口位置便于日后集电环碳刷更换工作。
4 具体施工过程
由于保证机组的安全稳定运行，生产厂家及时制作改造后的碳粉吸尘装置设备，于利用机组大修机会，分别对一、二、三、六号发电机组碳粉吸尘装置分别进行了改造。
在工程施工过程中，施工及业主单位人员同心协力、紧盯进度、牢控环节，及时协调解决施工中遇到的各种困难，抓好现场安全，把好质量关。施工单位参加人员加班加点，克服场灯泡头竖井空间狭小、高空作业及工作量大等难题。通过大家共同努力，最终圆满、安全的完成了一、二、三、六号发电机组碳粉吸尘装置的技改工作。
5 技术改造效果
改造前原设备运行状况差，无明显碳粉收集效果，集电环未进行封闭，机组灯泡头内各设备碳粉污染严重，改造后，新设备运行良好，机组灯泡头内无碳粉污染现象。消除了集电环室内碳粉收集不利的问题，避免了机组运行时碳粉污染问题，节约了出现故障后检修人员进行消缺处理的人力成本，既增加了发电量又减小了人力成本，为机组的安全稳定运行奠定了一定的基础。
6 结束语
蜀河水电站为大型灯泡贯流式电站，设计及运行复杂，原碳粉吸尘装置按照常规经验设计和制造，曾多次出现过因碳粉污染而造成的发电机转子一点接地事故，该厂及时成立技术攻关小组，进行设计方案讨论和采取了一系列的技术措施，对各台机组碳粉吸尘装置进行了技术改造，有效的解决了集电环内碳粉污染的问题，通过改造后设备运行情况观察，碳粉收集效果良好。
本次改造为今后解决类似工程问题提供了一定的借鉴作用，此类问题应引起有关水电电气工程设计人员的重视，以免类似现象的再次发生，最大限度地保证机组的安全稳定运行。
论文作者:李延春
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
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