三峡水利枢纽

所谓水电站大型自动化设备,指的是:水轮机调速系统、发电机励磁系统、发电机和主变压器继电保护系统和电站计算机监控系统。

在三峡工程之前,国内运行机组釆用的大多是国产设备,产品性能较差,质量不稳定,运行问题多。坦率地说,就三峡电站大型自动化设备需求而言,国内厂商无资质。故国务院三峡建委会决定,引进大型自动化设备。三峡业主遵循国家决策确定:三峡左岸电站计算机监控系统国外公司必须与国内有实力的科研单位结成联合体投标。

其结果是:水科院先后与法国 Alstom、奥地利 Elin、加拿大 SNC 和德国 Siemens签订了合作协议。

发电机和主变压器继电保护系统,则由国内制造实力强的企业生产。

●水轮机调速系统

三峡左岸电站机组大厅

三峡左岸电站 14 套调速系统,2号和5号两台套水轮机调速器系统全部从法国进口。后续设备的电气部分和主要液压阀组从法国运到哈电,与哈电生产的油压设备组装、试验,成套供货到三峡工地。招标文件要求:投标人向业主和中国分包商进行技术转让,合作生产,国内分包份额为5台套。调速器系统国内受让方为哈电和能达公司。

能达公司

长江三峡能达电气有限责任公司(简称能达),是国内主要的大型水轮发电机组调速器制造商之一,也是三峡左岸调速器技术转让的受让方之一。鉴于其技术力量和生产业绩具备了水轮发电机组调速系统的能力,业主决定:三峡地下电站6 台调速器向能达公司直接采购。

中国三峡集团于 2003 年 2 月批准立项《三峡电厂水轮机调速系统重大技术攻关并国产化研究》,并由能达承担研制任务。9年后,其大型调速系统应用于三峡地下电站700MW机组,各项技术指标均达到或优于国标水准。

●发电机励磁系统

励磁系统是建立并维持发电机组电压稳定的核心控制系统,与电网安全稳定水平密切相关。三峡电站共有32 套发电机励磁系统,每台机组一套。

南瑞集团公司

三峡左岸电站14 套励磁系统,经国际公开招标和综合评标,由德国福伊特西门子水电公司(VSH)中标并负责技术转让。

三峡右岸电站12 套励磁系统,经国内公开招标和综合评标,由接受技术转让的南京南瑞集团公司(简称南瑞)中标供货。

创新:大型自动化设备国产化 |大国机电梦(9e)

三峡地下电站6 套励磁系统,由能达在消化吸收西门子励磁系统技术基础上,通过样机中间试验,测试合格,成为地下电站2 套励磁系统的供货商。其余4套励磁系统,经公开招标采购,最终确定南京南瑞集团公司为中标单位。

三峡右岸电站机组厅

南瑞吸收与创新:通过引进,南瑞参与左岸电站发电机励磁系统调试,掌握了先进技术。2008 年以优异的业绩完成了右岸电站 12 台发电机励磁系统的设计、制造、调试和投运工作。又以完全自主知识产权的励磁系统设备获得地下电站 4 台机组励磁系统合同。

能达吸收与创新: 能达先后两次派人赴德国SIEMENS 公司接受励磁系统技术培训,吸收SIEMENS 励磁在三峡左岸电厂的成功经验。于2007 年 9 月,研制出“MEC-3000大型发电机微机励磁成套装置”样机并通过湖北省科技厅组织的技术鉴定。该设备2012年在三峡地下电站700MW机组投入运行,其各项技术指标均达到或优于国标要求。

● 计算机自动监控系统

三峡左岸电站计算机监控系统,法国 Alstom 与中国水利水电科研院(简称水科院)联合体中标,于 2001 年 8 月签订合同。三峡梯调自动化系统国际招标中,水科院与ABB公司签订合作协议并中标。

三峡左岸电站中控室

三峡左岸电站监控系统采用了Alstom 公司的HPC系统平台。首批设备于2003年2月初运抵三峡工地,交付安装调试。监控系统设备与机组等主设备发电同步投运。

水科院自动化所作为国内分包商,较好地掌握了引进系统的总体设计技术、系统结构、接口技术以及通讯关键技术。在三峡左岸电站首台机组投运前夕,Alstom 唯一通讯工程师生病回国,中方工程师替代调试通讯系统软件,发现并纠正了其通讯软件缺陷,确保了首台机组按时投产发电。

三峡工程中后期,右岸及地下电站计算机监控系统,业主选择国内顶级水电站监控系统供应商,独立自主地开发建设拥有独立知识产权的监控系统。而地下电站计算机监控系统和右岸采用一套监控系统,统一设计,分步实施。

三峡右岸电站包括:右岸电站12 台水轮发电机组及其辅助设备、右岸 GIS开关站、地下电站6台水轮发电机机组及其辅助设备、地下电站 GIS开关站等。电站规模超过左岸电站。

2005年6月,鉴于水科院在三峡左岸的优异表现,业享授予其三峡右岸电站计算机监控系统项目。

南瑞监控系统在三峡电站调试

2007年6月,三峡右岸首台机组并网发电,并通过72 小时试运行,投入实际稳定运行。2008年11月,右岸电站12 台机组全部顺利投运完毕。

自此三峡右岸及地下电站计算机监控系统采集的数据已达近 10 万点,成为世界上规模最大、性能指标最高的水电站计算机监控系统。现场测试、试验和实际运行表明,H9000 V4.0 系统稳定可靠,实时性高,完全满足了三峡右岸电站安全稳定运行的要求。

计算机监控系统的成功投运,标志着我国水电站计算机监控技术水平和应用水平已居国际领先地位,摆脱了国外公司对我国巨型水电站计算机监控技术的控制垄断。