增效擴容電氣設計問題在小型水電站中的探討

董川

【摘 要】隨著我國經濟的不斷發展，對電力的需求也是越來越大，在南方主要是以水電站發電為主，為了有效補充電力，增強水電站的發電能力，小型水電站現多采用增效擴容的方法來增加小姓水電站發電容量，同時增強小型水電站的運行穩定性。本文主要對小型水電站中增效擴容改造里的電氣設計問題進行了分析探討，以期能夠幫助解決小型水電站在擴容過程中與電氣設備不能相適應的問題。

【關鍵詞】增效擴容 電氣設計 水電站

隨著我國水電站的不斷發展，各種各樣的小型水電站不斷出現，其中有很多小型水電站的年月已久，其中的各項設備和設施均已出現老化現象，導致發電能效也在逐漸下降，為了有效提高這些水電站的發電效率，必須對這些老舊的水電站進行增效擴容的改造，不僅能夠提高水電站的發電效率，而且還能夠節約資源，避免浪費。

1 水輪機的改造

需要增效擴容的水電站大多是在上個世紀建設的，當時的技術和設備水平比較落后，經過這么多年的運行之后，發電機難免會出現相應的問題，因而在進行增效擴容改造過程中應該先對水電站的水輪發電機進行改造，認真分析發電機中存在的問題，然后根據發電機的情況來針對性進行改造。具體來說可以分析一下幾種情況：一是發電機設備零件都存在一定損害，且老化嚴重，則需要進行整體更換。由于整體更換一次投入較大，因而技術人員應該先到水電站發電機的現場了解水輪發電機在水電站中的運行情況，對發電機中的各個零件和部位進行全面檢測，確定是否需要整體進行更換，如需要進行更換，技術人員則應該根據當前的擴容需要來進行發電機的設計，同時還要在不改動埋件的情況下來進行制造和安裝，這樣才能使發電機既滿足擴容的需要，又能夠滿足小型水電站的發電需求，在不改動其他組件的情況下對發電機進行改造；二是如果發電機部分組件出現問題，可對部分組件進行改造來達到增效擴容的目的。這里以通風冷卻系統改造為例，早期的通風冷卻系統由于技術水平有限，在實際運行過程中存在很多問題，包括噪音大、散熱效果較差和運行效率低等問題，長期運行之后系統的冷卻效果跟不上，導致機組運行溫度一直降不下來，這時就應該給予更換，并根據擴容原則來對冷卻容量進行計算。同時對于很多南方小型水電站來說，之前多是采用通風管冷卻的形式，這種在機組停止運行時，南方的潮濕空氣會對機組產生一定的侵蝕，影響機組的運行效率，在進行擴容改造過程中可以將原來的通風道封堵，安裝冷卻器進行冷卻散熱，這樣能夠明顯減少外界環境對機組的影響，保證機組運行的穩定性。

2 電氣線路設計的改造

2.1 主接線改造

由于進行改造的水電站運行時間過長，使得技術人員進行擴容改造時不能對系統連接地點和送出工程進行改動，因而在擴容過程中對于接線方案的確定就非常重要。在進行擴容改造過程中，技術人員可以保留原來的主接線方案，然后根據當前擴容的需求來對短路電流和現行規范進行計算，對機組容量進行復核。如果存在改變原有設計的水電站，使得現有接線方式不合理，這需要技術人員主接線方案進行重新設計和優化，設計的基本原則是要堅持接入系統點和送出電壓等級不能改變，一旦改變的接入系統和送出系統就不能與接線方式所匹配，會影響整個系統的正常運行，就需要投入更多的資金來對送出工程和接入系統進行改造，從而造成資源的浪費。

2.2 短路電流

小型水電站的電力系統隨著時間的推移，其容量也在不斷的增大過程中，在對水電站進行擴容改造過程中，需要對發電機進行改造，在改造完成后，電氣設備的參數也會發生相應變化，因而需要對系統中的短路電流重新進行計算，一是使短路電流滿足電力系統的參數設置，二是也能夠根據短路電流計算的結果來對電氣設備進行復核，并可根據短路電流來選擇相應的電氣設備。

2.3 接地系統的改造

在對小型水電站進行擴容改造過程中，由于對發電機、主接線和電氣設備進行了重新改造，就使得之前的接地系統可能會出現不符合電力系統要求的情況，這時就需要技術人員對接地系統設計進行檢查，對接地系統進行重新的設計，讓接地系統能夠滿足電網中各種設置對接地網的要求，有效保護改造之后的電網和電氣設備，提高水電站運行的安全性。

3 結語

在小型水電站增效擴容改造過程中，電氣設計中的發電機、設備和水輪機改造都應該加以重視，深入分析這些設備當前存在的問題，并針對性提出相應的改造方案，這樣才能保證整個水電站中的各項設備都能夠協調運作，保證小型水電站的改造成功，提高小型水電站的經濟效益。

參考文獻：

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