文/高新國，永州市金洞場油榨鋪電站

1 引言

在我國水力發(fā)電領(lǐng)域，小型水電站是其主要組成部分，在河流蘊(yùn)藏量較低的分支河流、小型河流發(fā)電工作中發(fā)揮重要作用，在我國水力發(fā)電總體發(fā)電量中占據(jù)較大比重。我國小型水電站大多建設(shè)于上世紀(jì)，受限于當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平，目前大多小型水電站都存在一定的設(shè)備設(shè)施陳舊、技術(shù)條件欠缺、效率逐年遞減及安全隱患日益突出等問題。為此，我國“十三五”規(guī)劃針對農(nóng)村中小型水電站存在問題提出增效擴(kuò)容改建水電站的各項(xiàng)政策，將改造范圍擴(kuò)大至包括2000年及以前投產(chǎn)水電站，其目的就是通過增效擴(kuò)容改造，提高可再生能源供給水平，保障河道生態(tài)流量，消除電站安全隱患，提升水庫防洪、灌溉、供水能力。

2 水電站增效擴(kuò)容改造目標(biāo)

2.1 環(huán)境目標(biāo)

水電站改造后，減少有害氣體排放量，提升空氣質(zhì)量，改善生態(tài)環(huán)境，避免對河流生物生存產(chǎn)生不良影響，滿足我國主張的綠色環(huán)保發(fā)展觀。

2.2 社會(huì)目標(biāo)

水電站改造最主要的目標(biāo)就是為了滿足廣大群眾對水電資源的需求，讓更多的民眾受益，因此，增效擴(kuò)充改造后應(yīng)提升水電站的防洪抗旱效果，提高水電站的灌溉能力。

2.3 技術(shù)目標(biāo)

建筑與結(jié)構(gòu)滿足水電站的基本運(yùn)行要求。為了滿足水電站的現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)，增效擴(kuò)充改造需要提升發(fā)電機(jī)組的技術(shù)先進(jìn)性，如發(fā)電機(jī)組效率與設(shè)備完善率分別需要控制在86%、98%以上。其次，利用科學(xué)的改造技術(shù)，降低運(yùn)行成本。

2.4 經(jīng)濟(jì)目標(biāo)

在對水電站原有發(fā)電能力鞏固的基礎(chǔ)上，利用改造技術(shù)達(dá)到增效與擴(kuò)容的目標(biāo)，通過對現(xiàn)階段的水電經(jīng)營實(shí)際情況加以分析，在此基礎(chǔ)上制定針對性的改善措施，發(fā)揮出資源的最大價(jià)值，以提升人們的經(jīng)濟(jì)收入。

3 農(nóng)村小水電增效擴(kuò)容自動(dòng)化改造常見問題

3.1 技術(shù)問題

水電站發(fā)電機(jī)組中存在的技術(shù)問題主要體現(xiàn)在能量轉(zhuǎn)換技術(shù)方面，想要發(fā)揮增效擴(kuò)充的效果，就需要具備轉(zhuǎn)換各種能源的專業(yè)技術(shù)能力。而傳統(tǒng)的水電站因技術(shù)水平與調(diào)控技術(shù)滯后，發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率低，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段我國水電站運(yùn)行的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，增加了水資源的損耗量，難以有效保障水電站企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此，需要注重技術(shù)上的改造。

3.2 選型問題

水文條件與地域環(huán)境具有一定的聯(lián)系，在不同區(qū)域建設(shè)水電站，應(yīng)根據(jù)該地區(qū)的水文條件科學(xué)選取發(fā)電機(jī)組的類型，才能保障機(jī)組運(yùn)行效率。老舊水電站建設(shè)時(shí)格局一般都是一機(jī)一網(wǎng)，因當(dāng)時(shí)的電網(wǎng)規(guī)模與用電量并不大，并且企業(yè)數(shù)量不多。

4 工程概述

該水電站建于1966年，原為水輪泵站，后改為發(fā)電站，左岸廠房裝機(jī)容量475kW(3×125kW+l×100kW)。1981年右岸擴(kuò)建廠房，裝機(jī)容量375kW(3×125kW)。為提高水能資源利用效率，對該水電站進(jìn)行改造。本次改造屬于增效擴(kuò)容改造，內(nèi)容主要包括：右岸廠房重建；更改水輪發(fā)電機(jī)組，右岸廠房裝機(jī)容量由375kW增容到1600kW，整體更新水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組；送出線路等。

該水電站增效擴(kuò)容自動(dòng)化改造設(shè)計(jì)如下：

4.1 水輪發(fā)電機(jī)組

水輪機(jī)型號(hào)為貫流式GD008—WZ—250，發(fā)電機(jī)型號(hào)為SFW800—36—2600。其中，水輪機(jī)葉輪直徑2.50m，額定水頭4.2m，額定流量25.10m3/s，額定效率91%，額定出力867.9kW。配套發(fā)電機(jī)型號(hào)SFW800—36/2600，額定容量800kW/1000kVA，額定電壓6.3kV，額定電流91.65A，功率因數(shù)0.80(滯后)，額定效率94.0%，額定轉(zhuǎn)速166.7r/min，絕緣等級F/F。

4.2 附屬設(shè)備系統(tǒng)

電站為地面廠房，主機(jī)間為單層布置，安裝2臺(tái)臥式貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，主機(jī)間長17m，寬15.935m。主廠房右側(cè)為安裝場，長18.6m，寬9m。設(shè)置1臺(tái)電動(dòng)單梁橋式起重機(jī)，起重量20t/3.2t，跨度10.0m。調(diào)速器采用自動(dòng)化程度高的可編程微機(jī)型電液調(diào)速器WZT—3000—4.0，該調(diào)速器能實(shí)現(xiàn)對機(jī)組的自動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)、停機(jī)或緊急停機(jī)。技術(shù)供水采用2臺(tái)ISG100—160管道式離心泵為2臺(tái)機(jī)組供應(yīng)冷卻用水(Q=93.5m3/h，H=28m，N=11kW)。

4.3 電氣一次系統(tǒng)

裝機(jī)容量為2×800kW，電站地理位置未變，仍以1回35kV架空線路接入電網(wǎng)。采用兩機(jī)一變擴(kuò)大單元接線，經(jīng)1臺(tái)2000kVA的主變壓器升壓至35kV，電站出線電壓為35kV。主變型號(hào)S11—2000/35，電壓變比為38.5±2×2.5%/6.3kV。

電站廠用電主要為廠區(qū)及管理區(qū)用電，廠用電電源自35kV升壓站引取一回路，經(jīng)1臺(tái)160kVA變壓器降壓至0.4kV供至廠區(qū)及管理區(qū)等用電負(fù)荷。

4.4 電氣二次系統(tǒng)

本次改造將原常規(guī)控制系統(tǒng)改造為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，勵(lì)磁系統(tǒng)更換為可控硅自并勵(lì)設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)，將電站原電磁式保護(hù)裝置改造為微機(jī)型保護(hù)裝置。二次電源系統(tǒng)采用一體化電源系統(tǒng)為中央控制室上位機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備、控制設(shè)備、保護(hù)裝置等供電。新增1套圖像監(jiān)視系統(tǒng)。電站通信設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)通信、站內(nèi)通信和對外通信，對外通訊增設(shè)光纖電纜。

5 結(jié)束語

綜上所述可知，傳統(tǒng)農(nóng)村小水電的運(yùn)行效率與水庫容量已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化的發(fā)展需求，增效擴(kuò)容改造技術(shù)的運(yùn)用，就是為了提升農(nóng)村小水電的現(xiàn)代化發(fā)展，在改造后，克服傳統(tǒng)水電站運(yùn)行中的不良因素，減少水電站的故障發(fā)生，提高機(jī)組運(yùn)行效率，減少維修費(fèi)用，調(diào)節(jié)機(jī)組轉(zhuǎn)速，改善水電站系統(tǒng)中的各項(xiàng)性能，以滿足人們生產(chǎn)、生活的用電需求，具有重要的意義。