關于農村小水電技術改造的探析

劉碧碧

【摘要】水電既是可再生、環(huán)境友好型的電力，又能減少二氧化碳排放和大氣污染，防止全球氣候變暖。目前水能資源開發(fā)已處于較高的水平，資源可開發(fā)增量和潛力有限，工作重心已從大規(guī)模的開發(fā)利用逐步向重視資源的高效利用和保護轉變。大量早期建成的水電站設備已經達到或超過折舊年限，效率偏低，存在安全隱患。因此，開展農村小水電技術改造，將成為農村水電企業(yè)的重要課題。

【關鍵詞】農村；小水電；技術改造

1、農村小水電技術改造的重要性

1.1具有顯著的社會效益

（1）通過小水電站技術改造可大大提高電站運行的安全可靠性，明顯降低電站運行噪音，降低運行人員的勞動強度，改善電站運行人員的生產條件，從而更好地保障電站職工的身心健康和生命安全。

（2）通過小水電站技術改造避免了因電站報廢而導致的發(fā)電職工失業(yè)，穩(wěn)定了發(fā)電職工的經濟收入，從而避免了因工人失業(yè)造成的社會不穩(wěn)定。

1.2具有顯著的經濟效益。

（1）通過小水電站技術改造，一些報廢重建沒有增容的電站提高了水資源利用率和機組運行效率增加了發(fā)電量，另一些具有增容能力的電站一般可增容左右，也增加了發(fā)電量，這樣相應的也增加了經濟收入。

（2）通過小水電站技術改造，電站增容部分的電價實行新電新價，增加了發(fā)電經濟收入。

1.3具有顯著的生態(tài)效益。

近些年來，小水電的開發(fā)受到生態(tài)環(huán)境因素制約的情況愈來愈嚴重，而老電站技術改造幾乎對生態(tài)環(huán)境沒有任何破壞，反而會有利于生態(tài)環(huán)境的改善，促進了人與自然的和諧相處。水電作為清潔可再生能源，在替代日益減少的有限的化石礦物資源及促進環(huán)境保護方面，已被國際社會廣泛認可，具有良好的生態(tài)效益。

2、農村小水電站技術改造存在的問題

（1）機組設備老化、落后，效率低，本身存在缺陷。由于受到特殊年代水電設備制造技術水平的影響，加上超期服役，導致整個機組老化、低效率現象嚴重，機組整體故障率高，發(fā)電能力大大下降。

（2）水資源利用不合理，工程標準低，存在安全隱患。有的老水電站受到當時設計、測量水平和水文、工程地質資料不完備的影響，導致電站的水工建筑物等級不高，質量不可靠，水資源利用不合理。再加上使用時間都很長，所以隨時都有可能發(fā)生安全事故。

（3）電站無法依靠自身進行改造。我國許多早期建設的農村小水電站由于承擔公益性的任務較多，體制機制不順、上網電價偏低等多方面原因無力依靠自身的經營來進行改造。

（4）電站運行管理水平低下，運行成本高。那些早期建設的水電站由于建成時間較長，很多的電站運行老職工特別是國有電站旳老職工競爭意識淡薄、缺乏培訓、不愿接收新技術、新方法，導致電站的監(jiān)控、操作、記錄等均需人工進行，自動化管理程度低。這樣無形中就增加了電站的運行成本。

3、農村小水電站技術改造

3.1老化設備更新改造

（1）水輪機組改造

水輪機組的改造關鍵是水輪機的工作轉輪，一般要進行改造旳老電站運行年限都比較長，由于那個時期的制造水平有限，原來的水輪機的轉輪效率都比較低，隨著水輪機轉輪設計和制造水平的提高，一些高效率的轉輪已經出現了，改造時應根據引水系統(tǒng)和流道限制條件，優(yōu)先考慮在不動水輪機的前提下選用高效率、空化特性優(yōu)良、運行穩(wěn)定性好的水輪機轉輪，這樣既提高單位水量的利用效率又節(jié)省了投資。水輪機組改造時首先要充分考慮原機型和布置形式，最大程度地利用原機組的埋入部件，這樣可以節(jié)省改造投資。

（2）發(fā)電機組改造

對于單臺裝機容量小于的水輪機組，應采用低壓發(fā)電機，這樣可以降低改造投資。在改造時，除了必須更換發(fā)電機外，應優(yōu)先考慮采用更換定子繞組和轉子磁極線圈、更換發(fā)電機通風冷卻系統(tǒng)、更換發(fā)電機軸承等方式來改造原有的發(fā)電機。改造后的定子繞組和轉子磁極線圈絕緣等級宜采用級，按級溫升考核，對濕度較大的電站，應在發(fā)電機基坑內加裝加熱除濕裝置。另外，在技改時還必須重視對調速器的改造，可采用型調速器微機調速器，采用該調速器后，機組運行的穩(wěn)定性明顯提高，且日常的維護保養(yǎng)工作量大大減少，有效地提高了電站的運行管理水平。

（3）主變的改造

進行主變改造時，主變壓器額定容量應滿足改造后的發(fā)電機額定容量，而且應采用低損耗的升壓變壓器，一般來講，高耗能主變壓器應更換為及以上節(jié)能型變壓器。為了減少主變空載損耗，保證廠用電和生活區(qū)用電的電壓質量，可另裝廠用變壓器，在電站停運或運行時相互切換。

（4）配電設備和成套裝置改造

進行改造時，應采用安全、節(jié)能環(huán)保的電氣設備，選擇無油型的高壓斷路器，應盡量使用定型的成套配電設備裝置，以降低改造成本。框架式的斷路器可以具有高分斷、大容量、整體性、高使用壽命、并能作為手動綜合啟動器使用的特點，在現階段被廣泛使用。許多老電站經過改造后，原有的配套設備存在與自動化控制不匹配的問題，可采用經濟型的信心配套設備。現在新的定型成套配電裝置把發(fā)電機的配電主回路和控制、保護及水輪機自動回路等二次回路的設備有序地安裝在同一控制屏內，節(jié)省了廠房的空間，方便操作。

3.2增效擴容

農村水電增效擴容改造，是指以提高綜合能效和安全性能，增加發(fā)電能力，推進流域梯級優(yōu)化調度為目的，在不增加原有機組臺數的基礎上對老舊農村水電站機電設備和配套設施進行的更新改造。

水電站進行增效擴容改造的目標是提高水電站綜合能效和運行安全性能、合理利用水能資源、維護河道流域健康。改造的重點是以更新老化的機電設備，并對影響水電站發(fā)電效益、運行安全、河道流域生態(tài)環(huán)境的水工建筑物、機電金屬結構及輸出工程等進行必要的改造。

3.3科學管理

對水電站進行科學調度，明確調度的控制方式也是提高水電站發(fā)電效益的一個重要途徑。對水電站進行科學管理，必須堅持“以人為本”的管理理念，人是一切事務性的東西的實施主體，只有充分發(fā)揮人的主觀能動性，挖掘人的潛力，才能把事情做好。應該加強對發(fā)電職工的思想教育，把職工的經濟效益同電站的發(fā)電效益進行掛鉤，以充分調動他們的發(fā)電積極性。

4、結束語

綜上所述，水能資源是水資源的重要組成部分，也是清潔可再生的能源資源。通過農村小水電老化設備更新改造、增效擴容、科學管理等技術改造，能夠有效促進我國水資源的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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[2]彭瑞雙.石家莊市小水電站現狀分析及對策[J].小水電.2011（05）.