□李靜瑜

隆化縣小黃旗水電站技改被國(guó)家列為“十二五”期間增效擴(kuò)容改造項(xiàng)目，本次改造是在保證安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，提高電站主要機(jī)電設(shè)備的完好率，提高電站水能的有效利用率，提高電站機(jī)電設(shè)備的現(xiàn)代化水平；小黃旗水電站通過增效擴(kuò)容改造后綜合效率提高26.8%，年發(fā)電量提高28.75%，增效效果顯著。

1.小黃旗水電站存在問題及增效擴(kuò)容改造情況

1.1 小黃旗水電站存在問題

小黃旗水電站位于灤河干流上，于1983年開始興建，1986年投產(chǎn)發(fā)電，設(shè)計(jì)水頭 6m，設(shè)計(jì)流量 10.0m3/s，裝機(jī)2×200kW，多年平均設(shè)計(jì)年發(fā)電量180.75萬(wàn)kW·h，年利用小時(shí)4519h，發(fā)電運(yùn)行至今已近26年，由于缺乏更新改造資金，以致電站水機(jī)設(shè)備磨蝕，電氣設(shè)備老化，機(jī)組效率嚴(yán)重下降，嚴(yán)重威脅電站的安全運(yùn)行；現(xiàn)在兩臺(tái)機(jī)組在130～170kW左右負(fù)荷下運(yùn)行，出力下降15～35%，因此，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造勢(shì)在必行。

水輪機(jī)組的轉(zhuǎn)輪汽蝕磨損嚴(yán)重，轉(zhuǎn)輪有多個(gè)葉片形成大面積的蜂窩及孔洞，甚至有的葉片根部產(chǎn)生裂紋，振動(dòng)和響聲明顯加大，雖經(jīng)多次維修，發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)水頭下仍無(wú)法恢復(fù)原來(lái)的出力，出力呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)。

主變壓器是按64標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的SJ1型鋁芯變壓器現(xiàn)早已淘汰，噪音大，損耗大，發(fā)熱嚴(yán)重。低壓配電盤型號(hào)為BSL型，現(xiàn)在早已淘汰，各種電氣元件絕緣老化，在市場(chǎng)上已無(wú)法買到；對(duì)于勵(lì)磁裝置為廣東興寧電器廠生產(chǎn)的TKL-11型，運(yùn)行不穩(wěn)定，經(jīng)常失控，現(xiàn)在廠家早已不存在；一次設(shè)備斷路器仍沿用原設(shè)計(jì)的DW10空氣開關(guān)，經(jīng)常出故障，不是發(fā)熱就是合不上閘，直接影響經(jīng)濟(jì)效益和安全；而二次設(shè)備仍延用原設(shè)計(jì)的常規(guī)電磁式控制設(shè)備，繼電保護(hù)整定不準(zhǔn)確，誤動(dòng)和拒動(dòng)時(shí)有發(fā)生。

1.2 小黃旗水電站改造內(nèi)容

首先要更新水輪機(jī)，水輪機(jī)原有機(jī)型ZD760-LMY-100已被國(guó)家淘汰，現(xiàn)更新為 ZDJP502-LMY-100+20°型；其次對(duì)主變壓器進(jìn)行更新，主變壓器將原來(lái)的SJ1-500/11型更新為S11-500/10型，其空載損耗和短路損耗大大降低；而勵(lì)磁裝置將原TKL-11型更新為河北工業(yè)大學(xué)生產(chǎn)的BLZ-8型；將常規(guī)的繼電器型保護(hù)更新為新型的NR-630微電腦保護(hù)，將陳舊的鋁芯主電纜更新為YJV22銅電纜。

1.3 小黃旗水電站改造效果

隆化縣小黃旗水電站增效擴(kuò)容改造工程2014年1月開工，同年6月按照批復(fù)的建設(shè)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)全部完成，2014年 6月8日8時(shí)一號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷200KW；10時(shí)停一號(hào)機(jī),開二號(hào)機(jī)帶滿負(fù)荷200KW,16時(shí)同時(shí)開兩臺(tái)機(jī)組帶滿載，分別對(duì)機(jī)組的單機(jī)效率及綜合效率進(jìn)行了測(cè)試、計(jì)算、評(píng)估、分析，全部過程分為以下兩種情況；對(duì)于1號(hào)機(jī)組的綜合效率來(lái)看，2014年6月8日8時(shí)1號(hào)機(jī)組帶滿負(fù)荷200KW運(yùn)行，此時(shí)機(jī)組開度90%，測(cè)得尾水水位與前池水位之差為6.68m，減去0.42m水頭損失，凈水頭為6.26m，測(cè)得流量4.00m3/s，根據(jù)公式：

而相對(duì)于2號(hào)機(jī)組綜合效率，2014年6月8日10時(shí)2號(hào)機(jī)組帶滿負(fù)荷200KW運(yùn)行，此時(shí)機(jī)組開度89%，測(cè)得尾水水位與前池水位之差為6.70m，減去0.42m水頭損失，凈水頭為6.28m，測(cè)得流量3.98m3/s，根據(jù)公式：

2.小黃旗水電站增效擴(kuò)容后的綜合效率及效益分析

2.1 改造后電站滿發(fā)綜合效率

2014年 6月 8日 14時(shí) 1、2號(hào)機(jī)組帶滿負(fù)荷400KW運(yùn)行，此時(shí)1號(hào)機(jī)組機(jī)組開度92%，2號(hào)機(jī)組機(jī)組開度93%，測(cè)得尾水水位與前池水位之差為6.53m，減去0.52m水頭損失，凈水頭為6.01m，測(cè)得流量8.36m3/s，根據(jù)公式：

2.2 改造后機(jī)組電站綜合效率增加值

《隆化縣小黃旗水電站增效擴(kuò)容改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》利用近3年（2006年、2007年、2008年） 的發(fā)電資料推出電站綜合效率僅為55.37%，因此1號(hào)機(jī)組效率增加值η增加=η現(xiàn)綜合-η原綜合=0.814-0.5537=0.2603（25.63%）；2號(hào)機(jī)組效率增加值 η增加=η 現(xiàn)綜合-η原綜合=0.816-0.5537=0.2623（25.63%），改造后電站滿發(fā)綜合效率增加值 η增加=η現(xiàn)綜合-η原=0.8116-0.5537=0.268（26.8%）

2.3 按發(fā)電量計(jì)算電站增效情況

《隆化縣小黃旗水電站增效擴(kuò)容改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》利用近3年（2006 年、2007 年、2008 年） 共發(fā)電261.42萬(wàn) kwh，平均 87.14萬(wàn) kwh,根據(jù)這3年的運(yùn)行記錄，通過計(jì)算，由于機(jī)電設(shè)備陳舊，絕緣老化，增加的檢修的時(shí)間所耽誤的發(fā)電量約為3.12%，因此改造后2006年、2007年、2008年共發(fā)電應(yīng)為 261.42×(3.12%+25.63%)=336.58萬(wàn) kwh， 平均 112.19萬(wàn) kwh,增加幅度為28.75%。

3.小黃旗水電站增效擴(kuò)容后的運(yùn)行建設(shè)分析

隆化縣小黃旗水電站增效擴(kuò)容改造后機(jī)組綜合效率和多年發(fā)電量均有增加，主要由于此次改造重新確定了設(shè)計(jì)水頭，更換了新型水輪機(jī)，使水輪機(jī)在高效區(qū)的正常運(yùn)行；重新設(shè)計(jì)水頭后，機(jī)組滿負(fù)荷發(fā)電所需流量降低（改造前滿負(fù)荷運(yùn)行單機(jī)流量5.0m3/s，改造后單機(jī)滿負(fù)荷所需流量?jī)H為4.19m3/s）減少了用水量，提高了發(fā)電量。對(duì)定、轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行了徹底的吹掃和擦拭，改善了定、轉(zhuǎn)子的散熱情況，確保機(jī)組溫度正常，提高了發(fā)電機(jī)效率；更新了電氣一、二次設(shè)備提高設(shè)備完好率，降低了故障率，間接地提高了電站的經(jīng)濟(jì)效益?！?/p>