第37卷第2期2018年4月
红水河
HongShui River
Vol.37 No.2
Apr.2018
付雪辉
(国家电投集团广西长洲水电开发有限公司，广西梧州543002)
摘要：为了实现对长洲水电站发电机定子出线温度的实时监测，确保电缆在安全温度下运行，在机组出线处安装了分布式光纤测温系统，实现了在线测温，能够及时发现电缆温度偏高现象。并通过采取多种措施，降低 发电机出线电缆运行温度，确保设备安全运行。 关键词：发电机；引出线；温度；长洲水电站
中图分类号:TM312.073 文献标识码：B 文章编号：1001-408X( 2018) 02-0087-02
1概述
长洲水电站位于广西梧州市上游12 km的浔江 干流上，电站横跨三江两岛。枢纽布置从右到左为 内江厂房开关站、内江发电厂房(6台机）、内江泄 水闸（12孔）、长洲岛、中江泄水闸（15孔）、泗化 洲岛、外江厂房开关站、鱼道、外江发电厂房（9 台机）、外江泄水闸（16孔）、1号船闸、冲沙闸、2号船闸、外江右岸土坝，坝顶高程为34.6 m，坝 长3 521 m，库区上游多年平均流量为6 120 m3/s，电站安装15台单机容量42 MW的灯泡贯流式水轮 发电机组，总装机容量为630 MW，年设计发电量 为30亿kW*h，是一座以发电为主，兼顾航运、灌溉等综合效益的大型水利枢纽[|]。
灯泡贯流式机组由于空间结构比较狭窄，发电 机出口到出口断路器之间采用电缆连接，发电机定 子出线每相采用4根交联聚乙烯绝缘护套电缆连 接，电缆从定子出线端沿电缆桥架呈品字形均勻排 布。在发电机运行中，电缆通过一定负载电流时产 生发热的现象。由于绝缘性能不好，造成绝缘电阻 较小、电缆过载，电缆通风散热的效果不理想，或 者是电缆距离其他的热源太近等，影响了电缆的正 常散热都有可能是造成机组出线电缆过热的原因，如不及时发现及到原因排除故障，电缆长时间过 热运行后将产生绝缘热击穿现象，造成电缆发生相 间短路跳闸，严重的可能引起火灾，因此我们必须
对机组出线电缆进行在线监测，长洲水电站采用的是D TS-2000分布式光纤测温系统来对全厂机组定 子出线电缆进行温度实时监测。
泥浆固液分离2 DTS-2000分布式光纤测温系统工
作原理
DTS-2000分布式光纤感温报警探测系统综合 利用了光纤拉曼散射效应和光时域反射技术。光纤 拉曼散射效应是指激光在光纤中传输时，由分子热 振动所导致的微弱激光散射现象。散射光中的拉曼 散射光由波长稍短的斯托克斯光和波长稍长的反斯 托克斯光组成。其中，斯托克斯光光强对光纤形变 敏感，反斯托克斯光光强对光纤温度和形变均敏 感，两种光光强的比值则能准确反映光纤的温度信 息。光时域反射技术是指激光在光纤中向前传播 时，不同光纤位置的背向拉曼散射光返回光纤人射 端的时间是不同的，通过区分该时间即可确定散射 信号所对应的光纤位置。通过对拉曼散射信号和时 域反射时间的精确检测即可准确、快速地获得整条 感温光纤的温度分布信息。
3 DTS-2000分布式光纤测温系统总
体组成
DTS-2000系统由以下三个部分组成：硬件平 台，机柜系统（核心层）；软件平台，应用软件（数 据
应用层）；传感器，传感光缆（传感器层）。系统 组成见图1。
收稿日期：2018-01-11；修回日期：2018-0卜25
作者简介：付雪辉（1979)，男，江西丰城人，高级技师，主要从事水电厂发电运行工作，E-m a il:f x h78790000@163.c o m
止痒水87
图1 D T S -2000分布式光纤测温系统组成图
4 DTS -2000分布式光纤测温系统特点
1) 连续分布式测量。
分布式光纤传感器是真正的分布式测量，可以 连续得到沿着探测光缆的所有温度信息，使误报和
漏报率大大降低，同时实现实时监测。2) 抗电磁干扰，在高电磁环境中可以正常工作。 光纤本身是由石英材料组成的，完全的电绝缘；同时光纤传感器的信号是以光纤为载体的，本 征安全，不受任何外界电磁环境的干扰。
3)
测量距离远，适于远程监控。
防盗追踪光纤的两个突出优点就是传输数据量大和损耗 小，在无需中继的情况下，可以实现几千米的远程 监测。
5 DTS -2000分布式光纤测温系统实
际应用效果
长洲水电站内外江厂房15台机组出线均安装 了 DTS -2000分布式光纤测温系统，并在外江控制 室设
有终端机，实时显示外江9台机组出线电缆温 度，在内江总中控室设置终端机，实时显示内外江 15台机组出线电缆的温度。在多年的运行中，DTS - 2000 分布式光纤测温系统发挥了很大作用 ，及时 发现了多台机组出线电缆温度偏高，比如1F 、2F 机组出线8.75 m 端电缆转角处温度偏高等。
6机组出线电缆温度偏高的处理方法
针对DTS -2000分布式光纤测温系统日常工作中
发现的机组定子出线电缆温度偏高现象，及时采取整 改措施，消除电缆温度偏高的隐患，主要的措施如下：
1)增加散热风机。
在机组定子出线电缆桥架层下游侧增加通风 机，原8.75 m 电缆桥架层每台机组下游侧均安装 一台通风机，为增加通风能力，在每台机组下游侧 再各增加一台通风机，并将其控制回路接人原风机
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控制柜，分为I 组风机、II 组风机，运行人员可根 据环境温度变化，选择一组投人或者I 、II 组同时 投人，保证环境温度在正常范围，从而保证了电缆 正常散热，另外在电缆温度偏高的几个点，比如电
缆的转角处增加临时通风机，降低电缆温度。
2) 增加出线电缆，减少单根电缆的载流，
低运行温度。
发电机定子出线电缆采用的型号是ZR -YJV - 1x 240，额定电压12/20kV ，按SL 344-2006《水利 水电工程电缆设计规范》m ，电缆采用品字形排列， 环境温度40丈时，在空气中的载流能力为555 A ， 将发电机出线电缆每相由4根电缆增加为5根电 缆，在35丈环境温度下每相4根品字形敷设电缆的 载流能力，按照温度校正系数1.05、敷设系数0.75 计算为：4 =4 x 1.05 x 0.75 x 555 = 1748(A )；每 相5根品字形敷设电缆的载流能力为：/m = 5 x 1.05 x 0.75 x 555 = 2185(A )[3]；发电机额定电流 /…为1 910 A ，如每相采用4根电缆则不能满足要 求。按环境温度35丈进行计算，发电机定子出线 每相采用4根电缆实际运行最高温度为7； = 35 + (90 - 35) (1910/1748)2 = 95T ；；同样方法计算采 用5根电缆实际运行最高温度为83丈，所以通过每 相增加一根电缆能降低运行中电缆的温度。
3)
采用分散固定，提高单根电缆散热面积。
对D TS -2000分布式光纤测温系统显示的几个局部温度偏高的电缆进行分散排列布置，制作一个固定
夹具，将机组定子出线电缆进行分开布置，每根电缆 之间留有一定的缝隙，提高通风能力，从而使得每根 电缆散热面积增大，有效地降低了电缆运行温度[3]。
7总结
DTS -2000分布式光纤测温系统对长洲水电站
15台机组定子出线电缆在线实时监测，运行人员能够 及时发现电缆温度偏高现象，并采取相应措施，通过 增加通风能力，使环境温度降低，通（下转第92
页）
6接力器的检修处理和密封件更换 7结语
对蝴蝶阀接力器轴轴心、轴线偏移检查后，表面重新镀上硬铬保护膜，提高轴的防锈、防腐蚀、耐温耐压耐磨水平；在缸体内壁有拉伤及毛刺处，进行专业油石打磨削平，提高内壁表面光滑度，增强耐摩擦性能；各部件维护清洗干净后，选择密封性能好且与之匹配的密封件并更换，回装接力器，往腔体中注人化验合格的透平油，根据设计试验要求，进行耐油压试验，试验油压为设计油压的1.5 倍，保压30 min，保压过程中要认真监测，检查接力器有无渗漏油及泄压现象，做好保压记录。密封件更换情况如表1所示。
表1密封件更换情况表
密封材料类型型号
双向防尘圈S F220-N B R(4k1.390.381+4)
Y x密封圈d220
组合密封圈J D550
导向环8K4.373.360
密封圈258x7/125x7/530x7 Analysis and Treatment on Oil
除检修及事故停机、例行工作外，蝴蝶阀接力
器长期处于开启状态，开启腔充满4.0 MPa液压油，通过对蝴蝶阀接力器油渗漏原因分析，对重要
部件进行加工处理，选择装配高性能密封元件，维
修后投人运行，按处理前平均15 m l/h左右的渗油
量计算，每台蝴蝶阀接力器每年可有效节约0.16 t 透平油，有效消除了蝴蝶阀接力器油渗漏的缺陷，提
高了机组运行的可靠性，保证了机组安全稳定运行。
参考文献：
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电子加速器辐照Butterfly Valve Servomotor of Unit 3#
in Yinzidu Power Plant气动压线钳
W A N G Guobing
(Guizhou Qianyuan Yinzidu Power Plant, Guiyang, Guizhou, 550002)
Abstract: The butterfly valve ser^r omotor is under open condition for a long time except for maintenance and emergency shutdown as well as routine works, and the opening chamber is full of 4.0MPa hydraulic oil. Based on the cause analysis of oil leakage of butterfly valve servomotor in Yinzidu Power Plant, the important pars are treated and processed, and high-performance sealing el
ements are selected and assembled. According to the average oil leakage calculation of 15m^h before treatment, the butterfly valve servomotor after maintenance can effectively save 0.16t turbine oil per year, eliminate the oil leakage defect of butterfly valve servomotor, improve the reliability of the unit and ensure the safe and stable operation of the unit.
Keywords ：butterfly valve; servomotor; oil leakage; Yinzidu power plant
(上接弟88页）
过增加出线电缆根数，降低电缆运行时的温度；通
过将发电机出线电缆分散布置，提高单根电缆散热
能力，采用多种手段保证机组定子出线电缆运行温[2]度在允许范围之内，确保设备在安全温度下运行。[3]参考文献：工安全鉴定设计自检报告(机电部分）[R].南宁：广西 电力工业勘察设计研究院，2010.
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Generator Outgoing Line Temperature Measurement System and Treatment Measurement against High Temperature in Changzhou Hydropower Station
FU Xuehui
(SPIC Guangxi Changzhou Hydropower Development Co” Ltd., Wuzhou, Guangxi, 543002)
Abstract ：In order to monitor the temperature of generator stator outgoing line and ensure the cable operation in a safe temperature, a distributed optical fiber temperature measurement system is installed at the outgoing line of the unit, which can achieve on-line temperature measurement and detect high temperature of the cable in time. Meanwhile, various measures are taken to reduce operating temperature of generator outgoing cable and ensure the safe operation of equipment.
Keywords: generator; outgoing line; temperature; Changzhou Hydropower Station
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