浅析中小型水电站增效扩容改造技术

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1、浅析中小型水电站增效扩容改造技术杨云科云南省玉溪市新平县水利局玉溪新平653499摘要：我国很多中小型水电站技术水平比较落后，存在自动化程度低、运行效率低、设备老化等现象，不但对水资源造成了浪费，还存在安全隐患。因此，对其进行增效扩容相关改造工作势在必行。木文针对这一问题进行探讨，首先对小型水电站在当前面临的问题进行简要分析，然后阐述了改造技术。关键词：中小型水电站；增效扩容；改造技术对中小型水电站进行增效扩容改造的目的就是提高水能资源利用率和提高电站运行的可靠性及安全性。主要是通过改造引水渠道、压力管道、更换高效的水轮发电机组以达到提高电站运行效率（增效）或增加机组出力

2、（扩容）的目的，通过更换新型调速器、自动化控制设备以达到提高电站运行的可靠性及安全性、降低电站运行成木，最终使水电站综合效能以及安全性能得到有效提升。一、存在问题分析1.水轮机、发电机效率比较低。由于受技术水平的限制,上世纪八、九十年代建成的中小型水电站采用的水轮机、发电机运行效率普遍较低，水轮机的效率大多只能达到70%左右，发电机的效率只能达到85%左右，综合效率只能达到60%左右，水能资源利用率极为低下。2.转轮汽蚀严重，严重影响了水轮机的运行效率。由于受转轮和导叶线型、材料、制造工艺的限制，老的水轮机比较容易发生汽蚀现象。汽蚀的发生往往会造成机组强力的振动、强力的噪

3、音、机组摆动过大等不良现象，造成机组效率下降、增加了设备维修时间及维修费。3.从实际情况看，水头、流量等电站设计参数不尽合理。受电站建设时期技术力量的限制，老旧电站均存在实际参数和设计参数之间存在较大差别的情况,从而导致水轮机无法在最优工况区内进行运行，水流就会呈现出不平顺状态对叶片进行绕流，从而导致叶道涡的出现，对水轮机效率造成影响，严重的话，还会导致机组无法正常运行［1］。2.受水轮机线型、制造材料的限制，水轮机磨蚀严重。泥沙颗粒会对过流部件表面造成撞击磨削，导致过流部件机械破坏以及疲劳损坏，使得机组出力以及工作效率降低，缩短了检修周期，严重的话，还要对转轮进行更换，

4、对电站的运行效率、经济效益、水能综合利用效率及安全性造成不良影响。因此，要做好水轮机转轮线型选择，对转轮进行优化设计，奋效降低泥沙对水轮机过流部件造成的磨损。3.调速器老化，自动化程度低，电站的安全运行无法保证。在老旧小型水电站，由于受当时技术水平和制造工艺的限制，使用的调速器普遍为YT型调速器，有的其至是手动调速器，导致了电站的自动化程度低下，电站的运行可靠性底,给电站的安全运行带来了极大的隐患。二、改造技术（一）改造原则在对小型水电站进行增效扩容吋，改造内容应以机电设备更新改造为重点，并对影响发电效益、工程安全、河道生态和运行环境的挡水、泄水、引水、厂房等建筑物、金属

5、结构及送出工程等进行必要的改造。原则上不增加原有机组台数，不新增移民和永久占地。在对改造项目进行设计的时候，要对河流水文资料以及气象资料和地质资料进行收集、整理与分析，冋吋还要对水电站原来的设计资源以及运行资料与接入系统相关资料进行分析。做好现场调查以及勘测工作，并针对增效扩容的可行性以及必要性加以评价。在设计的过程中要始终坚持生态环保和节能的理念，将少人值守作为设计0标。设计单位一定要具备应有的资质。（二）改造技术分析1.确保水工建筑能效。在水工建筑中，输水建筑是和水电站有着密切关系的。要科学选择引水隧洞以及引水渠道的纵坡，对断面形式进行综合比较，尽量减少水头损失以及工

6、程量费用［2］。比如，可以利用混凝土材料进行衬砌（也可以就地取材采用浆砌石进行衬砌），做好过流面的粗处理，降低糙率，尽量减小引水渠道相关断面。要结合上游泥砂、漂浮物以及水轮机型式与流道尺

7、*对拦污栅具体的栅条间距加以确定，奋效拦截污物的冋吋尽量减少头损失。2.对水轮发电机组进行改造。对于水电站来说，水轮发电机组是最重要的构成要素，水轮发电机组的运行效能与水电站生产效益有着最直接的关系。水轮发电机组的改造首先是对水轮机进行改造，具体情况分为两种：一是水轮机老化严重，基本上没有改造可能的，就要对其进行更换，但不能随意更换,要对各个厂家不同型号转轮进行了解分析，根据具体情况选

8、择合适的水轮机。二是水轮机还能够进行改造的，主要对原来的水轮机过流部件加以改造，苏0的是有效提高水轮机的过流能力和发电出力，减少水轮机的磨蚀、汽蚀、震动和噪音，提高水能资源的利用效益和发电能力，增加电站收益。其次是对发电机进行改造，在对发电机进行改造的时候，要利用新的工艺和技术。针对于老发电机线路没冇耐高温性这一问题，要利用新的绝缘材料对电能传输效率进行改善，使发动机效率得以提升。对定子或者是转子线路冷却系统加以改善，降低定、转子温度，从而使发动机工作效率提升。如果有必要，还可以增加定子以及转子中铁芯长度，使电磁功率得以提升，