高保玲

（新疆博州水利水電勘測設(shè)計院，新疆博樂833400）

博州農(nóng)村水電增效擴容改造的問題和解決

高保玲

（新疆博州水利水電勘測設(shè)計院，新疆博樂833400）

農(nóng)村水電是農(nóng)村重要的基礎(chǔ)設(shè)施和清潔可再生能源，在解決農(nóng)村用電、促進農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展、保護生態(tài)環(huán)境和節(jié)能減排等方面都發(fā)揮了重要作用。博州早期建設(shè)的水電站存在著技術(shù)水平落后、設(shè)備設(shè)施老化、發(fā)電效能不高等問題，不僅造成水資源的浪費，還存在著安全隱患。對其進行合理技術(shù)改造，達(dá)到提高效率、增加出力、提高電站運行穩(wěn)定性等目的，具有顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

水電站；增效擴容改造；存在問題；措施

1 概 述

新疆有30座水電站列為全國2013—2014年農(nóng)村水電站增效擴容改造項目，其中博州爭取到7座，批復(fù)總投資4174.7萬元，并按計劃全部開工建設(shè)。通過對現(xiàn)有電站增效擴容改造后新增水電裝機容量0.15萬kW，全州水電總裝機容量增加到3.4萬kW。通過增效擴容改造，博州農(nóng)村水電工作得到了穩(wěn)步推進，安全發(fā)電的保證率得到極大提高。

2 增效擴容改造必要性

（1）發(fā)展可再生能源，促進節(jié)能減排

大力發(fā)展可再生能源是新一輪能源革命的必然選擇。水電是清潔能源、無污染，在開發(fā)和轉(zhuǎn)化電能的過程中，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不排出有害物質(zhì)，對環(huán)境沒有污染。水電增效擴容工程不需要移民，不增加環(huán)境負(fù)擔(dān)，開發(fā)成本和電能質(zhì)量均優(yōu)于風(fēng)電、太陽能等同類可再生能源。水電是可再生能源，增效擴容改造不僅可以鞏固博州現(xiàn)有的水電發(fā)電能力，還可新增發(fā)電量，滿足博州經(jīng)濟快速發(fā)展的用電需求。

（2）促進社會主義新農(nóng)村建設(shè)

博州的眾多水電站運行管理配套不完善、水輪發(fā)電機磨損嚴(yán)重、自動化程度低及水工建筑物破損等原因造成電站效益低下。電站的增效擴容改造將極大地促進博州的經(jīng)濟發(fā)展，為博州基礎(chǔ)設(shè)施和公益事業(yè)發(fā)展起到主要支撐的作用。

（3）增加職工收入，解放勞動力

實施水電站增效擴容工程將在很大程度上提高現(xiàn)有機組效率，提高其發(fā)電量，使電站的效益最大化。同時，電站的改造還將給博州帶來更多廉價的綠色清潔能源，將會有更多的家庭加入代燃戶的行列中。隨著代燃戶的增加，也將逐步減少居民對周圍環(huán)境的破壞，間接加速生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)。

（4）減少不可再生能源損耗，保護生態(tài)環(huán)境

水電站的改造不僅可鞏固現(xiàn)有的水力發(fā)電能力，還可新增發(fā)電量，節(jié)約用煤量，減少CO2、SO2及煙塵排放量，減少空氣污染，改善生態(tài)環(huán)境。

3 存在的主要問題

（1）引水建設(shè)物失修，引水流量達(dá)不到設(shè)計要求

引水水工建筑物大多長期帶病運行，渠道、前池、尾水等水工建筑物多采用條石、卵石砌筑，滲漏、坍塌、淤積嚴(yán)重，導(dǎo)致電站水頭有所下降，水能利用率降低，在洪水期引水大流量運行條件下，存在嚴(yán)重的安全隱患。

（2）設(shè)備老化，發(fā)電效率降低

博州農(nóng)村水電站大多建設(shè)于20世紀(jì)七八十年代，經(jīng)過多年運行后，水輪機磨損銹蝕嚴(yán)重、耗水量大；發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子線圈老化、泄漏大，絕緣強度低；調(diào)速器使用手、電兩用操作器調(diào)速器，發(fā)電機沒有機端電壓，其電動操作器失去操作電源無法關(guān)機，容易造成飛車事故；勵磁系統(tǒng)使用三次諧波式勵磁裝置，由于調(diào)節(jié)性能差，易引起震蕩，不適應(yīng)機組并網(wǎng)運行；高壓多油斷路器帶病運行，油箱滲、漏油現(xiàn)象嚴(yán)重，回路接觸電阻增大，電氣動靜觸頭有熔化現(xiàn)象，斷路器操作不靈活；未配置主變保護，主變增容后裝置功能不完善；閘門、蝶閥等金屬結(jié)構(gòu)銹蝕漏水、操作不靈活，致使電站水能利用率下降，發(fā)電效率降低。

（3）大多數(shù)水電站冬季不發(fā)電，影響全年發(fā)電量

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，部分電站建站初期的運行條件與目前的水力狀況出現(xiàn)了較大差別，機組已不能在原設(shè)計條件下運行，造成水能資源的浪費，影響到電站效率的正常發(fā)揮。冬季水溫散失快，水面易結(jié)冰，一般在11月底停機，電站進入冬休，直至來年2月底正常發(fā)電，影響全年發(fā)電量。僅有少量水電站冬季采取人工破冰的方法繼續(xù)發(fā)電。

（4）運行人員業(yè)務(wù)水平較低

水電站目前運行管理人員大都未經(jīng)過專門的技術(shù)培訓(xùn)，處理問題和分析解決問題的能力不高，極大地影響電站運行效益的提高。隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展、計算機的普及、精簡專人值班管理技術(shù)的推廣，更需要專業(yè)特長的運行人員，因此應(yīng)對運行管理人員進行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。

（5）效益低、收入低、積極性不高

由于水電站設(shè)備老化、落后、自動化水平較低，發(fā)電量低，電站效益較差，職工收入較低，導(dǎo)致職工的工作積極性不高，嚴(yán)重制約電站的運行管理。經(jīng)過增效擴容改造項目的實施，將有效緩解這一矛盾，對今后管理起到了積極有效的作用。

（6）發(fā)電收入少，無力投入改造

由于老水電站設(shè)備設(shè)施老化，不能到滿出力，發(fā)電效益較低，而日常運行維修成本偏高；發(fā)電收入大多用于維持設(shè)備基本運行和職工基本工資，處于保本微利狀態(tài)，依靠電站自身盈利和技術(shù)能力來完成水電站的增容擴建很困難。

4 改造原則

·水電站重點是技術(shù)改造、就近供電、就近吸納、聯(lián)網(wǎng)運行。

·堅持為博州經(jīng)濟社會服務(wù)，促進城鎮(zhèn)社會經(jīng)濟全面發(fā)展，為全面建設(shè)小康社會提供重要支撐，促進構(gòu)建社會主義和諧社會。

·科學(xué)利用、節(jié)約保護水能資源，實現(xiàn)其綜合效益和可持續(xù)利用。

·增效擴容改造實行地方負(fù)責(zé)，由水利主管部門、財政部門負(fù)責(zé)組織項目實施、指導(dǎo)協(xié)調(diào)和監(jiān)督檢查。

·中央補助資金按照公開、公正、公平原則安排使用，并接受社會監(jiān)督。

·電站水工建筑物改造應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀，在保證電站正常運行的前提下，根據(jù)改造后的情況有針對性地提出改造方案。

·設(shè)備選擇應(yīng)符合對應(yīng)的相關(guān)規(guī)定，盡量實現(xiàn)小投資大回報。

5 改造目標(biāo)

·電站運行穩(wěn)定，可實現(xiàn)少人值班、無人值守。

·改造設(shè)計年發(fā)電量增多，增效20%以上。

·機組效率達(dá)到90%以上。

·通過對水電站的增效擴容改造，使水電站安全、可靠、經(jīng)濟，為博州電網(wǎng)可持續(xù)服務(wù)。

6 改造措施

（1）維修引水、泄水等建筑物

維修原水電站的引水建筑物，清除淤積物，剔除松動漿砌條石、塊石、卵石，加高或改造原引水渠道、前池、溢流堰、泄水陡坡等，復(fù)核原小水電站設(shè)計引水流量、前池容積等，盡量提高和恢復(fù)其引水流量、蓄水量，保證發(fā)電水量充足。

（2）更換啟閉機、閘門、攔污柵設(shè)備

更換進水口工作閘門及啟閉、攔污柵設(shè)備。

（3）更換老化發(fā)電及輔助機械設(shè)備，提高發(fā)電效率

更換水輪機轉(zhuǎn)輪、發(fā)電機定子線圈、主閥、調(diào)速器、勵磁裝置、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、高壓開關(guān)柜、水電站綜合自動化等，更換電力電纜為阻燃型帶鎧裝銅芯電力電纜。

（4）擴建廠房，增加水輪機、發(fā)電機

根據(jù)水電站實際運行情況，進行水能計算，復(fù)核是否具備新增發(fā)電機組的可能性，新增水輪機及發(fā)電機組。拆除廠房工程中破舊的副廠房，根據(jù)建筑施工規(guī)范、設(shè)計圖紙在現(xiàn)場進行施工測量及放線。舊樓拆除時應(yīng)注意電站工作人員及施工人員的安全，應(yīng)在工地掛有明顯警示牌。因拆除期間原電站機組仍在發(fā)電運行，拆除時應(yīng)注意與擴建工程有聯(lián)系的電線、電纜，將其先拆除。施工人員嚴(yán)禁進入發(fā)電機廠房及工作重地，以免發(fā)生危險。

對梁柱混凝土澆筑時，要求鋼筋焊接、搭接等要嚴(yán)格按規(guī)范要求，鋼筋混凝土模板要光滑平整。原廠房和擴建或新建的廠房基礎(chǔ)尺寸要一致，廠房基礎(chǔ)開挖后要回填20cm礫石后夯實，行車連接部分要求水平面不大于5mm。設(shè)備安裝應(yīng)請廠家專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo)。

（5）對部分渠道及前池覆蓋防冰，實現(xiàn)冬季發(fā)電

冬季發(fā)電工程常采用在尾水渠和干渠兩岸，在電站引水渠和前池兩邊打固定樁，搭置鋼絲棚架，冬季覆蓋尼龍塑料布保溫，開春拆除尼龍塑料布，從而實現(xiàn)冬季發(fā)電。

（6）加強管理、技術(shù)人員培訓(xùn)

加強管理人員管理經(jīng)驗和技術(shù)人員的技能培訓(xùn)，特別是健全水電站單位（企業(yè)）各項規(guī)章制度，明確部門和崗位的職責(zé)。加強員工的技能培訓(xùn)，通過工程運行來不斷積累經(jīng)驗，學(xué)習(xí)相似工程先進的管理、技術(shù)經(jīng)驗，改進工作，促進管理、技能水平的提高。

運行期間可依據(jù)工程開發(fā)任務(wù)、調(diào)度運行原則和工程建筑物的運用條件，制定電站調(diào)度運用規(guī)程，充分合理利用博州當(dāng)?shù)厮Y源。依據(jù)上游來水情況和用電負(fù)荷，制定水文預(yù)報方案，了解地震等災(zāi)害信息，并不斷改進和完善，做好工程防護工作。另外，要監(jiān)視工程的運行情況，掌握工程變化規(guī)律，為正確管理工程提供科學(xué)依據(jù)；對工程重要部位和薄弱環(huán)節(jié)還要做到經(jīng)常檢查、定期檢查，防止事故發(fā)生，保證工程安全運行。

（7）更新消防及其他設(shè)備

更新現(xiàn)有滅火器為鹵代烷1211型干粉滅火器，配備DN90型室內(nèi)消火栓。更新現(xiàn)有鍋爐、暖氣片等冬季供暖設(shè)備，配備空調(diào)等。

（8）加大財政、金融扶持力度

項目建設(shè)資金實行以地方和社會投入為主、中央補助的政策，采取政府引導(dǎo)、市場化運作、社會參與的方式，多渠道、多層次、多形式籌集。鼓勵并帶動地方政府、企業(yè)加大投入，鼓勵多元化投資。給予資金投入的大力支持，保證水電站增容擴建順利實施。早日提高發(fā)電量，提高單位（企業(yè)）效益，增加職工的收入，形成水電站發(fā)展的良性循環(huán)。

［1］ 塔義爾?肉孜，金培軍．新疆小型水電站發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)改造方法淺議［J］．中國農(nóng)村水利水電，2009（6）：148_ 150．

［2］ 譚章蘭．農(nóng)村小水電站增效擴容建設(shè)問題分析［J］．城市建設(shè)理論研究．2012（10）．

［3］ 喬 娟，張立仁，姚 濤．某地區(qū)小水電增效擴容改造方案及評價［J］．中國農(nóng)村水利水電，2013（6）：153_155．

責(zé)任編輯 吳 昊

2015－02－11

高保玲（1979－），女，工程師，主要從事水利工程設(shè)計工作。E_mail：xinrui0915＠126.com