裝置更新，三十年老廠換新顔

■馬宗鵬 黃昉 朱明崗《 中國能源報 》（ 2024年04月29日 第 16 版）

　　4月25日，廣州抽水蓄能電站（以下簡稱“廣蓄電站”）最後一台機組——3号機組勵磁系統、發電機變壓器組保護（以下簡稱“發變組保護”）順利通過國産化更新改造後的7天試運作檢驗，各項資料名額均優于前。這标志着南網儲能檢修試驗分公司曆時5年的廣蓄電站全廠勵磁系統、A廠發變組保護共計12套裝置的國産化更新改造工作取得圓滿收官。

　　■因需而動，消除裝置“頑症痼疾”

　　廣蓄電站是大陸自行設計和施工的首座高水頭、大容量抽水蓄能電站，有抽水蓄能行業“黃埔軍校”之稱。電站分A、B兩廠安裝8台30萬千瓦抽水蓄能機組，1993年12月首台機組投入商業運作，迄今已運作31年。

　　抽水蓄能電站中的勵磁系統和發變組保護，都屬抽水蓄能機組的核心控制系統，其中勵磁系統承擔着電壓和無功功率的調節任務；發變組保護時刻監視機組運作狀态，異常時采取相應的安全保護措施，保障發電機組主裝置的安全。以人體作類比，勵磁系統和發變組保護就相當于人的神經系統和免疫系統，直接影響人體行走的穩定和人體運轉的安全。

　　廣蓄電站A廠勵磁系統于1993年投運，以廣蓄#3機勵磁系統為例，至今已運作31年，采用法國阿爾斯通公司早期半導體內建電路勵磁系統。其備援設計不足，不滿“N—1”要求，且投運以來多次出現過通道切換不成功導緻強勵、勵磁直流和交流開關故障、可控矽熔斷器故障等裝置異常。且裝置逐年老化，備品備件卻已停産無法采購。B廠勵磁系統于1999年投運，已運作20多年，為西門子THRIPOL勵磁系統。投運以來常出現觸發設定錯誤、通信故障等問題，其控制系統已明顯老化，故障率逐漸升高，裝置可靠性逐年降低。

　　A廠4台發變組保護于2010年至2012年間改造完成投運，投運至今均不同程度存在保護裝置老化、運作不可靠等問題。據國家能源局防止電力生産事故的二十五項重點要求，所有220kV及以上錄波器均應接入一次裝置的模拟量與開關量，目前A廠發變組故障錄波器未接入一次裝置的開關量，需與發變組保護一同改造。發變組保護及錄波未配置保信子站，按照南方電網現行規範要求，需在本次改造時增設。

　　鑒于諸多不足，2019年10月南網儲能修試公司黨委果斷決定對廣蓄電站全廠8台機組勵磁系統、A廠發變組保護進行整體更換，成立以技術、技能專家為骨幹的項目改造組，開展國産化更新改造工作，将其更換為新型、成熟、運作穩定可靠的勵磁和保護系統，提高機組穩定性和減少維護工作量。“項目改造工程量大、持續周期長、拆接線複雜、風險高。以一台機組發變組保護改造為例，工作範圍涉及中控室到A廠發變組保護、勵磁、監控、直流、主變、GCB控制櫃、廠用電、GIS櫃等40餘個盤櫃，敷設和抽取電纜在400根以上，現場執行二次措施200餘項，解接線在4000根以上，全部保護定值需重新整定校核。”改造項目總負責人、南網儲能修試公司電氣二次檢修部副總經理陳強介紹。

　　■迎難而上，打破改造面臨的堵點

　　“抽水蓄能機組工況複雜，勵磁系統與其它系統的互動信号各不相同，增大了改造難度。同時，此前沒有國産化抽蓄機組勵磁系統改造經驗可借鑒。”項目負責人聶航說。為此，改造工作組多次與廠家、設計院進行探讨，盡可能在設計前期發現并解決問題。在裝置監造過程中，項目組針對控制邏輯、制造技術、裝置選型等問題，提出修改性意見249項。出廠驗收階段，改造工作組梳理國内電廠勵磁系統故障案例441個，形成相關論文、專利50餘篇，為該勵磁系統改造工作做足準備。

　　而在發變組保護方面，原阿海琺保護裝置内部工況判别邏輯、開入開出信号與國産化保護裝置存在巨大差異。4台機組發變組保護改造期間新敷設電纜多達1280根，敷設長度達到45000米、解除舊電纜線芯39200根、拆除舊電纜1140根。改造過程中必須确認保護裝置每一條跳閘回路和控制回路作用，決不能因為錯接、漏接任何一個回路端子導緻保護裝置誤動或拒動。

　　發變組保護改造項目負責人文銘說：“改造項目組在每台機組發變組保護改造工作均連續在生産一線奮鬥40天，累計4批次共計160餘天紮根一線，紮實推進改造期間各項工作，突破了各種堵點、卡點。”

　　■向新而行，推動裝置産能持續提升

　　南網儲能修試公司電氣二次檢修部總經理李德華介紹，全廠勵磁系統和A廠發變組保護國産化更新改造後，系統運作可靠，機組非計劃停運時間減少，提高了機組可使用率，據初步測算，每年間接創效近千萬元。

　　廣蓄電站運作30多年來累計發電超726億千瓦時，安全啟停超過25萬次，節約标煤消耗892萬噸，相應減少二氧化碳排放約3274萬噸。其中，對港累計送電超過129億千瓦時，相當于香港3個月的全社會用電量。

　　據不完全統計，近年來，廣蓄電站8台機組裝置改造比例超50%，其中核心關鍵保護及控制系統裝置改造率超80%，二次裝置改造的國産化比例超90%。“我們不僅高品質完成了廣蓄電站8台機組勵磁系統和A廠4台機組發變組保護改造任務，還重點在7号機組開展了全國首台‘晶片級’自主可控勵磁系統研發，2023年初成功投運并通過科技成果鑒定，核心技術達到國際領先水準，自改造以來，裝置整體運作穩定可靠，繼電保護正确動作率保持100%”，陳強說。

　　展望未來，改造項目團隊信心滿滿——廣蓄電站重新煥發新活力，将更好地為粵港澳大灣區提供澎湃的綠色電能！