小型水電站在技術(shù)增容改造中應(yīng)注意的問(wèn)題

1優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益
要做好中小型水電站的技術(shù)改造，一定要委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行技術(shù)咨詢并做到優(yōu)化設(shè)計(jì)，還要請(qǐng)專家對(duì)改造設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查。因?yàn)橐粋€(gè)好的設(shè)計(jì)方案，可以出水平、出效益；反之，不重視設(shè)計(jì)，容易造成不必要的返工和經(jīng)濟(jì)損失。
中小型水電站的技術(shù)改造，必須貫徹先進(jìn)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性和特殊性原則。應(yīng)該針對(duì)各個(gè)水電站的具體情況，因地制宜，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。所謂先進(jìn)性就是要擇優(yōu)選用一個(gè)性能先進(jìn)、技術(shù)成熟的好轉(zhuǎn)輪和配套性能先進(jìn)、運(yùn)行可靠的水輪發(fā)電機(jī)及輔助設(shè)備；合理性就是要緊密結(jié)合和妥善處理水電站的不可變更或不宜變更的制約條件：經(jīng)濟(jì)性就是要在有限的投資情況下，盡量增加年發(fā)電量，提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益；特殊性就是特殊問(wèn)題用特殊辦法處理。例如，對(duì)于多泥沙河流上運(yùn)行的水輪機(jī)，既要改善其運(yùn)行特性，又要采取抗泥沙河流上運(yùn)行的水輪機(jī)，既要改善其運(yùn)行特性，又要采取抗泥沙磨損的綜合治理措施，延長(zhǎng)水輪機(jī)的使用壽命，只有全面考慮才能較好地達(dá)到先進(jìn)性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。多數(shù)中小型水電站的技術(shù)改造以水輪發(fā)電組的改造為主。在技術(shù)改造設(shè)計(jì)中，常采取以下方式。
（1）對(duì)于水頭、流量與原設(shè)計(jì)變化不大，而水輪機(jī)設(shè)備陳舊、性能落后的水電站，可采用更新改造或增容改造方式。選用該水頭段導(dǎo)水葉相對(duì)高度相同或相近的新型轉(zhuǎn)輪，如無(wú)合適的新型轉(zhuǎn)輪，則應(yīng)改型或重新設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)輪，或者改增容改造方式。選用該水頭段導(dǎo)水葉相對(duì)高度相同或相近的新型轉(zhuǎn)輪，如無(wú)合適的新型轉(zhuǎn)輪，則應(yīng)改型或重新設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)輪，或者改進(jìn)過(guò)流部件型線與結(jié)構(gòu)，以提高水輪機(jī)的運(yùn)行效率，并達(dá)到增容、增加年發(fā)電量的目的。例如，四川老河灘水電站（2X360KM）更換了2個(gè)新研制的高效率轉(zhuǎn)輪，機(jī)組功率由原來(lái)的630KW提高到了725KW，單機(jī)增加了12.5％出力，提高了年發(fā)電量。
（2）對(duì)于多泥沙水電站，應(yīng)考慮泥沙磨損的問(wèn)題，應(yīng)采用與抗磨措施相結(jié)合的改造方式。改造設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)水輪機(jī)的過(guò)機(jī)含沙量、泥沙中值粒徑及泥沙礦物成份等條件，選用單位轉(zhuǎn)速相近或略低，單位流量適量較低小，模型空化系數(shù)適當(dāng)降低，模型效率較高的新型轉(zhuǎn)輪，并合理加大導(dǎo)水葉分布圖相對(duì)直徑，改進(jìn)導(dǎo)水葉型線，降低和勻化導(dǎo)葉區(qū)流速。同時(shí)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝、材料和保護(hù)涂層等方面采取抗磨措施，以保證水輪機(jī)的安全運(yùn)行，延長(zhǎng)其使用壽命，最終達(dá)到更新改造或增容改造的目的。

（3） 對(duì)“大馬拉小車”的水電站，可以單獨(dú)改造水輪發(fā)電機(jī)，為提高絕緣等級(jí)或改進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)增容，必要是可重新設(shè)計(jì)制造新的水輪發(fā)電機(jī)。主變?nèi)萘坎蛔憧蓳Q用新變壓器，舊變壓器仍可用于其它水電站。對(duì)于“小馬拉大車”的水電站，若水輪機(jī)采取改型亦無(wú)增容的可能，則暫按現(xiàn)狀運(yùn)行。
（4）對(duì)保護(hù)裝置比較落后，自動(dòng)化水平不高的小水電?？傃b機(jī)大于2000KW電站，盡量采用自動(dòng)化較高的微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，并且不斷地提高運(yùn)行人員的技術(shù)水平。對(duì)于總裝機(jī)小于2000KW電站，就采用可靠易維修的繼電保護(hù)裝置。例如，2016年7月峨眉山水電站***水電站在（2X1600KW），將原有的繼電保護(hù)裝置改造為SCUT2008微機(jī)綜合自動(dòng)化系列統(tǒng)。改造完成后，保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)的機(jī)率大大降低，運(yùn)行人員誤操作的情況完全避免。這樣就節(jié)省了大量的維修費(fèi)用，給電站提高了經(jīng)濟(jì)效益。
（5）對(duì)老式電站采用機(jī)械液壓調(diào)速器，這種調(diào)速器的性能比較差，在加上長(zhǎng)期運(yùn)行靜特性差，磨損嚴(yán)重運(yùn)行死區(qū)大動(dòng)作不靈活，無(wú)法保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)盡量更換電氣液壓調(diào)速器和微機(jī)調(diào)速器。
2．做好輸水系統(tǒng)的調(diào)保計(jì)算
在中小型水電站增容改造中，水輪機(jī)輸水系統(tǒng)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。尤其是一管多機(jī)的引水式壓力輸水系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)從水力和調(diào)節(jié)保證參數(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行核算。水力核算即是對(duì)水輪機(jī)輸水系統(tǒng)的過(guò)流量和水頭損失的數(shù)值關(guān)系進(jìn)行核算，并繪制水頭損失和流量關(guān)系曲線，以分析選定最大充許的水輪機(jī)額定水頭和設(shè)計(jì)引用流量。調(diào)節(jié)保證核算就是從機(jī)組運(yùn)行的過(guò)渡過(guò)程中可能發(fā)生的最大水壓力和最大轉(zhuǎn)速升高值，并檢查前者是否在水輪機(jī)輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)水壓力的范圍內(nèi)，以研究和確定采取加固補(bǔ)強(qiáng)措施的合理性和可能性。
水輪機(jī)輸水系統(tǒng)的最大過(guò)流量和水頭損失及其所能承受的最大水壓力，是制約水輪機(jī)增容的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)予以足夠重視，否則會(huì)影響技術(shù)必改造的經(jīng)濟(jì)效益和安全運(yùn)行。