摘 要：介紹大南川水電站增效擴容改造情況，大南川水電站是原有的大南川水庫一級、二級兩座水電站的設(shè)備相互拼湊而成的電站，水輪機的運行區(qū)域偏離高效區(qū)，機組的運行不穩(wěn)定，機組震動大、汽蝕嚴重，水能資源利用率低，通過對機組進行改造，水工建筑物只進行局部維修，水輪發(fā)電機組及輔助設(shè)備全部進行更換，電氣設(shè)備局部更換，提高電站的經(jīng)濟效益，也保障了下游的灌溉，提高綜合效益。

關(guān)鍵詞：技術(shù)改造；機組更換；局部維修；電氣設(shè)備局部更換

一、大南川水電站現(xiàn)狀及存在的主要問題

湟中縣大南川水庫位于西寧市南22km處的螞蟻溝內(nèi)，距縣城魯沙爾鎮(zhèn)0.5km，水庫設(shè)計灌溉面積6.1萬畝，水庫總庫容1320萬m3，調(diào)節(jié)庫容1140萬m3，水庫于1970年修建，至今已運行40年。水庫的主要任務(wù)是下游農(nóng)田、林草灌溉、水庫設(shè)計灌溉面積7.33萬畝，水庫總庫容1320萬m3。

1993年在大南川水庫大壩后建成了一級水電站，在水庫放水管后拉水輪發(fā)電機組發(fā)電，為壩后式電站，裝機容量為2×500KW，1994年一級站之后建成了二級站，為混合式電站，裝機容量為2×160KW，電站尾水退入大南川水庫的總干渠內(nèi)，兩站在滿足灌溉流量的前提下發(fā)電。

由于一級站由于電站機組選型與實際工作水頭不匹配，效率極低，電站建成兩年后由于收不足出，已停機不發(fā)，機組一直擱置。后來將一級站的1臺500KW機組拆裝到二級站廠房，壓力鋼管從壩后放水管出口直接接入二級站廠房，目前一級站已報廢，僅有二級站，即為此次所稱的大南川水電站，裝機容量為660KW（500KW+160KW）。

水庫及電站主要建筑物入庫引水渠、大壩、放水管、壓力鋼管、閘閥室、發(fā)電廠房、尾水渠、升壓站、管理房等。電站廠房位于大壩下游約260m處，通過壩下放水管和壩后壓力鋼管引水發(fā)電，尾水通入灌區(qū)總干渠。

二、二級電站進行技術(shù)改造的必要性

農(nóng)村水電既是重要的能源工程，也是重要的民生工程，加快農(nóng)村水能資源開發(fā)，將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，對于改善當?shù)厣a(chǎn)生活條件、促進農(nóng)民群眾增收致富、保障和改善民生具有十 分重要的作用。農(nóng)村水電增效擴容改造是促進農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展、改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件的民生工程和德政工程。

水電是低碳、清潔、可再生的綠色能源，大力開發(fā)包括農(nóng)村水電在內(nèi)的水能資源是我國發(fā)展低碳經(jīng)濟的現(xiàn)實選擇；水電具有技術(shù)成熟、調(diào)度靈活、安全可靠的優(yōu)勢，農(nóng)村水電在水電建設(shè)中具有重要地位，加快發(fā)展農(nóng)村水電是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略選擇；農(nóng)村水電具有“分布分散、就地開發(fā)、就地供電、啟閉迅速”等特點，在救災(zāi)中具有充當應(yīng)急電源、提高電網(wǎng)調(diào)度能力、在電網(wǎng)癱瘓后可以重啟電網(wǎng)等重要作用。

大南川水電站是原有的大南川水庫一級、二級兩座水電站的設(shè)備相互拼湊而成的電站，水輪機的運行區(qū)域偏離高效區(qū)，機組的運行不穩(wěn)定，機組震動大、汽蝕嚴重，水能資源利用率低，因此改造此電站勢在必行，改造后既可提高電站的經(jīng)濟效益，也保障了下游的灌溉，水庫放水灌溉與電站發(fā)電較好的配合使得水資源充分、合理利用，提高綜合效益。

三、大南川水電站技術(shù)改造方案

大南川水電站為大南川水庫的附屬電站，2003年起水務(wù)局就著手對電站進行改造，根據(jù)電站的現(xiàn)狀運行情況，此次水務(wù)局計劃改造方案為：對機組進行改造，水工建筑物均不改造，只進行局部維修，現(xiàn)在的建筑物能滿足電站的正常運行，水輪發(fā)電機組及輔助設(shè)備全部進行更換，電氣設(shè)備局部更換。

（一）廠房及基礎(chǔ)改造方案。目前廠房比較破舊，由于屋頂漏水，主副廠房的屋頂和墻面多處為水流痕跡、墻皮脫落，需要對廠房維修；主副廠房屋頂更換為彩鋼屋面；更換主副廠房門窗。根據(jù)新機組的尺寸，鑿除原機組基礎(chǔ)混凝土，重新澆筑新機組基礎(chǔ)混凝土。壓力鋼管支管、蝶閥均不更換，尾水部分也維持原結(jié)構(gòu)不動。

（二）機組改造方案。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，根據(jù)原機組的銘牌及2009年的機組運行記錄，電站的發(fā)電水頭在32m至54m之間，并且大部分水頭在46m至48m之間，確定本電站裝機容量為750KW，機組臺數(shù)不變，仍為二臺，為保證小流量發(fā)電，采用一大一小的方案：1×500KW+1×250KW，確保電站灌溉要求和經(jīng)濟運行。就水輪機型式的選擇，設(shè)計單位作了三種機型進行比選：

1. 250KW機組的選擇。根據(jù)電站水頭范圍和國內(nèi)可供選擇的水輪機轉(zhuǎn)輪，適合本電站的轉(zhuǎn)輪型號有HLA575C、HLA548、HLA550三種機型，設(shè)計單位從發(fā)電量考慮，HLA550-WJ-50優(yōu)于其它轉(zhuǎn)輪，因此，250KW水輪機型選用HLA550-WJ-50。

2. 500KW機組的選擇。適合本電站的轉(zhuǎn)輪型號有HL678、HLA194、HLA696三種機型，設(shè)計單位還是從發(fā)電量考慮，選用HL678-WJ-50轉(zhuǎn)輪。

根據(jù)水輪機型號確定與其配套的發(fā)電機型號分別為SFW250-6/740和SFW500-6/850，調(diào)速器YWT-300。

（三）電氣設(shè)備改造方案。目前，大南川水電站發(fā)電機出口電壓為0.45KV，設(shè)油浸式變壓器1臺，10KV升壓站室外布置，10KV出線一回，接入湟中縣電力系統(tǒng)。經(jīng)過十幾年的運行，變壓器及機組配套電氣設(shè)備、低壓電力電纜等損耗嚴重，電乞設(shè)備技術(shù)落后，電機勵磁調(diào)節(jié)性能差，機組不能正常支行，因此此次增效擴容技改電氣主接線型式為：裝設(shè)1×500+1×250KW兩中發(fā)電機組，發(fā)電機出線電壓為0.4KV，母線采用單母線接線，經(jīng)1臺S11-M-1000/10（GY）油浸式變壓器升高民壓至10.5KV，升高電壓側(cè)為變壓器-線路組接線，10KV出線一回，接入湟中系統(tǒng)。

（四）過電壓保護及接地。為防止架人進線與配電裝置遭受雷電侵襲，在架空進線變壓器高壓側(cè)裝設(shè)性能優(yōu)越的HY5WS-17/50（GY）氧化鋅避雷器，作為10KV配電裝置防侵入雷電波的保護。為滿足接地電組、接觸電壓、跨步電壓等要求，保護人身安全和設(shè)備安全，全廠的工作和保護接地共用一套攔地裝置，利用原有主接地網(wǎng)，接地電陰不得大于4歐姆。

（五）綜合自動化。2008年6月由長沙華能自控集團有限公司對電站綜合自動化部分進行了改造設(shè)計，因此，此次改造不再對綜合自動化系統(tǒng)做其他變動和補充。

參考文獻

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作者簡介：李永強（1981.02- ），男，青海湟中人，助理工程師，研究方向：農(nóng)田水利工作。