關于小型水電站技術改造措施的探討

江波

（信陽市鲇魚山水庫管理局，河南 信陽 465350）

1 前言

我國小型水電資源豐富，小型水電站分布廣泛，水電資源可開發潛力巨大，對我國水電資源的發展利用有積極的促進意義。據有關數據統計，我國小型水電站總數已經超過四萬余座。截止水利部門2006年的數據統計，我國目前小型水電裝機已達5000萬千瓦，占全國水電裝機總量的三分之一以上，以年發電量1500多億千瓦時，成為國家供電事業的重要力量。小型水電站的發展為我國經濟可持續發展，統籌人與自然協調發展都做出了積極貢獻。目前我國正在服役的小型水電站多半是上世紀九十年代投入使用的，由于受當時技術水平的限制，這些小型水電站現有的技術水平，已經不適應現代技術發展的新要求了，要想充分發揮水電的經濟效益和社會效益，就要在水利部頒布的《農村水電技術現代化指導意見》的指導下，對水電站進行系統的技術改造。

2 小型水電站技術存在的主要問題

2.1 水電工程建筑物與引水系統基礎設施不合理。首先在大多數引水式電站里，引水渠道與前池排砂設計不合理，汛期時導致大量泥砂進入渠道與電站，渠道的正常引水受到限制，泥砂嚴重磨損機組，給老舊的發電機組帶來沉重的負擔，電站的安全運行受到嚴重威脅。與此同時，引水系統結構設計不合理。汛期時，來自上游的雜草、石塊等污物嚴重淤積，阻塞了攔污柵，增加了水頭損失，間接降低了發電量。

2.2 機電設備陳舊，需采用現代化的技術設備加以替代。目前，小水電站中大部分的機械設備采用的是上個世紀九十年代的機械產品，當時的生產條件差、技術水平落后，生產出來的機械設備普遍存在質量差、精度低、設備兼容性低等質量問題，同時受技術資金等條件的限制，導致了水電站機械設備年久失修，機械設備嚴重老化，例如水輪機存在嚴重缺陷，具體表現在一下幾個反面：首先，水輪機現有設備陳舊，大部分是技術陳舊，質量差的 HL365、ZZ600、ZZ460、HL123、等型號的機型。其次，空蝕、泥沙磨蝕水輪機現象普遍存在，使得部分水輪機的進水閥和導水葉漏水現象時有發生，水輪機工作效力大大降低，甚至無法正常運行。

2.3 機械設備之間不相配套。例如水輪機與電氣設備不配套有些小型水電站水輪機的輸出功率大于發電機或主變壓器的額定容量，形成“大馬拉小車”，使水電站的設計出力受到限制，發電時出現不正常的棄水現象。也有的水電站發電機容量大于水輪機出力，形成“小馬拉大車”，既浪費了設備容量，也增大了運行損耗。

3 水電站技術改造具體措施分析

小型水電站存在的這些嚴重問題，不但沒有使我國的水電資源得到充分的發揮與利用，還對水電站的安全運行埋下了隱患，為了充分的發揮利用有限的水電資源，對水電站進行技術改造已經迫在眉睫。小型水電站的技術改造工程是一項長期、系統的工程，應在堅持先進性、經濟性、合理性與特殊性四項原則的基礎上，從不同水電站的實際情況出發，因地制宜，進行系統化的技術改造。本文針對以下幾個反面對水電站的技術改造問題進行分析：

3.1 機械設備技術改造。采用新技術、新材料、新設備，代替原有陳舊老化的設備。對水電站的水頭和流量進行準確的核定，從河流的實際水文情況出發，選擇技術成熟、適合流域特點的轉輪，保障水輪機工作效率達到最優。根據汛期，河流泥沙增多這一普遍現象，選用新型轉輪，在合理范圍內調整導葉型線，加大導葉分布圓直徑，采用有效地抗磨措施，減少砂石對機械設備的磨損，例如在轉輪葉片正面涂抹環氧金剛砂，葉片背面采用抗磨焊條堆焊，采用改性聚氨酯抗磨板等措施，延長設備運行壽命，最終達到更新改造或增容改造的目的。

3.2 小型水電站自動化改造。提高小型水電站的自動化，是小型水電站發展的必然趨勢。同時也是小型水電站技術更新改造的重點。自動化改造主要從以下幾個方面著手：根據電站的實際情況，選擇生產廠家信譽好、產品科技含量高、產品質量信得過的生產廠家購買計算機監控設備和自動化設備。針對單機容量和額定電壓的不同，選擇不同程度的控制方式和自動化程度。在數據采集、監視、安全裝置、機械調頻、機組功率調整等方面實現自動化操作，降低小型水電站人力資源投入，確保小型水電工程安全、高效運作。

3.3 改造引水系統和水工建筑物。在實施電站的技術改造中，要針對水工建筑物存在的問題，制定相應的改造方案，尤其對渠首壩、引水渠道、壓力前池、壓力管道、廠房防洪設施等存在的危及電站正常運行及下游村莊、土地安全的險工險段必須按設計方案進行加固改造對渠首壩、引水渠的滲漏和渠道過水能力不足等影響電站效益的問題進行相應處理。加裝清污設備，在引水渠道出口處增加一道攔污柵或在前池入口處增加一道攔污柵，并適當調整攔污柵柵條間距，改進攔污柵結構和柵條形狀，以減少水頭損失，提高機組工作水頭，在溢洪道上增設翻板閘門或橡膠壩，在不影響汛期泄洪的前提下，結合水情預報，可在汛末下閘蓄水，增加發電量。

4 輔助水電站技術改造工作的兩點建議

4.1 加強重視，開展電站工作人員的技術培訓，提高工作人員綜合素質水平。水電站的硬件設備技術含量提高是提高水電站工作效能根本保障，但提高工作人員的工作技能，是保障設備性能充分發揮的決定性因素。目前我國小型水電站技術改造工作進展速度緩慢，在很大程度上和基層領導對此項工作重視程度不夠有很大的關系，所以針對這一問題，必須加強領導的重視程度，加大對小水電站技術改造工作的資金投入力度，確保此項工程建設有充足的資金來源。加強對小水電站工作人員的技術培訓，對工作內容、技術水平掌握程度開展定期考核，在培訓現有工作人員的基礎上引進高素質、高學歷的專業技術人員，為新世紀水電工程的健康發展提供人才保障，完善小型水電開發管理用人機制。

4.2 加強技術改造工作的后續工程驗收工作與檢驗工作。重視工程驗收工作是對技術改造工作成果檢測的關鍵。為了檢驗小水電機組增容改造成果，應作技改前后性能對比測試;為檢驗技改工程質量，一定要做機組起動驗收，起動驗收合格后才能進行試生產運行;只有經過試生產運行合格并且遺留問題都已處理完畢，才能最終進行改造工程的竣工驗收，確保長期高效安全運行。

5 結語

小型水電站技術改造工作，是一項長期性的、艱巨的工作任務，為不斷地滿足人們生產、生活對供電的需求，小型水電工程發揮著不可替代的作用。我們在對小型水電站進行技術改造順應了時代發展的需求，具有歷史必然性，我們要調動一切積極因素，做好小型水電站的技術改造工作。

[1]陳德新，殷豪.小水電站監控系統的形式與系統設備的配置[J].中國農村水電，2005，(1):103-104.

[2]李維平，劉應安.張村電站2號機組技術改造效果好[J].地方電力管理，2003，(2):46.