水電廠運行設備技術改造問題探索

常秉奎

青海雪玉水電有限責任公司，青海西寧 810001

煤炭發電存在較為嚴重的污染，風力、太陽能等發電能源發電量還遠遠無法滿足我國實際需要，當前人們在水力發電方面重視度越來越高。當前我國約1/3的電能來自于水力發電設備，水力發電設備雖然在我國社會經濟發展中發揮重要價值和作用，但是在運行過程中同樣會存在技術落后以及設備老化等問題。受到水電廠設備運行管理責任不明確、運行技術和運行技術管理不到位等因素影響，生產過程中經常會發生設備缺陷，對設備和人身安全有嚴重影響和威脅，設備運行安全、可靠性無法得到保證，有非常大事故和風險發生率。因此，必須要提高對水電廠設備運行管理重視度，利用設備技術改造等方式，維持水電廠的持續、穩定運行，保證電力供應的質量和連續性，本文就此展開了研究分析。

1 當前我國水電廠機電設備存在的問題

我國能源部門在水電廠設備改造和技術開發等方面投入了大量的資金和精力，取得了一系列卓越成效，但是在水電廠發展運行過程中，這些改造所帶來的收益和成效逐漸降低，我國水電廠設備技術方面的問題越來越突出和嚴重，必須要重新展開相應的技術改造。當前我國水電廠機電設備存在的問題主要集中在以下幾個方面。

1.1 機組設備老化，故障率高

我國水電開發發展較早，很多水電機組的運行時間相當長，這些老舊設備肩負著我國大部分水力發電任務，不斷加重的發電任務與發電機組的老化和發電效率下降之間逐漸出現較大的矛盾和問題。發電機組老化問題中，水輪機空蝕磨損最為嚴重，尤其在我國西部等地區，受到河流含沙量等因素影響，發電機組水輪機運行過程中受到水流推力作用，水中的沙粒會給水輪機葉片帶來非常大磨損，降低水輪機葉片效能，進而降低發電機組主發電機功率，需要在較短的時間內大修，維修時間長，不僅增加維修費用，同時還嚴重降低水力發電企業的供電效率和經濟效益。

1.2 自動化水平低

很多水電廠投產較早，其設備自動化水平偏低情況較為普遍，目前所使用的自動化元件可靠性不是很高，缺乏足夠的自動化改造空間，對水電廠精簡人員產生嚴重影響，水電廠運行效率很難得到有效提高。另外，當前水電廠的計算機信息控制系統還存在較大的問題，很難實現對現代化電網管控系統聯網控制。

1.3 泥沙淤積對機電設備的損壞越來越嚴重

水力發電設備運行過程中一直受到泥沙淤積等問題的威脅，泥沙淤積不僅會降低水力發電設備的運行效率，甚至還會產生一系列安全問題。受到歷史因素以及我國經濟建設活動等影響，環境保護重視度低，水土流失情況嚴重，很多建設較早的水電站都面臨嚴重的泥沙淤積現象。

2 水電廠運行設備改造需要把握的幾個關鍵點

水電廠運行設備改造能夠更好地滿足水電廠持續穩定發展需要，運行設備改造必須要滿足電網的安全、穩定運行需要，在設備改造過程中，需要重點把握前沿技術，做好技術落后、穩定性差、自動化水平低、故障率高設備的改造，為水力發電的持續穩定運行打下良好基礎、水電廠運行設備改造需要把握好以下幾個方面要點。

2.1 通過對老設備改造提高其運行經濟性和可靠性

很多投產較早的水力發電設施中，受到我國生產工藝等因素影響，有些水輪機剛投入運行就會出現葉片根部裂縫、軸承結合不良等嚴重質量問題，這些質量問題往往很難通過維修方式解決。水輪機在故障狀態下運行，會嚴重威脅電力供應穩定性以及發電廠生產安全性。水電廠設備的改造首先要在做好水電廠主要生產設備的改造，比如主機。早期安裝的發電機組中存在機械缺陷的發電主機相對較少，針對存在缺陷的發電主機在改造過程中需要與新的主機生產技術相結合，以原有的配套設施為基礎，更換主機整體和主機葉片。設備改造過程中盡量避免整體性更換，這種更換方式并不符合經濟性原則。另外，水電廠設備改造過程中，水輪機還存在嚴重的空蝕和磨損情況，在這方面改造中需要與先進的水力發電設備制造技術相結合，從水輪機葉片容易磨損部位從技術角度出發，給予相應的處理措施，實現對水力發電問題的有效解決，同時促進水力發電設備設計和生產水平的提高。

2.2 設備缺陷分析

在分析設備缺陷時，需要了解和把握原設備運行壽命、運行參數等信息，針對運行可靠性低、檢修費用高、維護難度大、備品購置困難等設備展開必要的技術改造，改造前，收集設備運行過程中的各項維護保養記錄和運行數據，有針對性的從部件、零件、裝置等方面出發，組織檢修、財務、運行等部門工作人員對設備的運行狀態展開綜合性分析，必要時要求設計、制造等方面專家共同參與分析，實現對設備問題的客觀準確查找，制定針對性的解決方案。

2.3 技術調研

技術調研在設備技術改造中有著非常重要價值和作用，正常情況下，即使相同類型產品，也會有多個不同供應廠家，涉及產品的制造、研發、銷售各個環節。技術調研不僅工作量大，同時還涉及非常廣的信息面，對技術人員的技術水平和綜合能力有著非常嚴格要求，必須要保證所選產品的可靠性、經濟性、穩定性和安全性。技術調研工作的開展，首先，可以通過網絡等大眾媒體了解市場基本情況，明確我國同類設備的發展狀況，在設備選定后，還可以利用考察、電話等方式了解產品使用情況，包含產品操作運行、缺陷、廠商評價、維護檢修、售后等。技術調研工作的開展會花費較多的物力、人力和財力資源，只有做好技術調研工作，才能夠提供準確的信息、數據參考和支撐，為整體技術改造的順利開展打下良好基礎。

2.4 提高水電廠自動化水平

水力發電設備自動化問題直接關系到水力發電生產效率，同時還與水力發電設施能夠順利整合到自動化管理網絡中密切相關。因此，水電廠設備和技術改造過程中，必須要提高在自動化水平方面重視度，只有提高水電廠自動化水平，才能夠進一步降低工作人員工作量和工作負擔，提高水電廠整體運行和控制水平。另外，提高水電廠自動化水平，能夠使水電廠自動管理系統的智能化和信息化水平明顯提高，保證水電廠各生產數據能夠與電網控制系統順利聯網，實現科學化管理。

2.5 通過擴機增容提高水資源利用效率

早期水電機組建設過程中，受到建設資金和電力需求量等因素限制，水電機組的裝機容量相對較小，很多水電廠發展潛力非常大。當前人們在電力方面的需求量越來越大，水電廠技術改造過程中，不僅需要重視水電廠設備和技術方面改造升級，同時還需要對水電廠整體有足夠重視，加大水電廠可挖掘潛力方面的投資開發力度，提高水資源利用合理性和有效性，更好地滿足人們在電力方面需要。

2.6 重視標書編制，展開標書約談

標書屬于約定性文件，在改造雙方中發揮有橋梁和紐帶作用，標書的編制如果缺乏系統性、標準性和規范性，那么將非常容易給企業帶來安全、技術和經濟方面影響，因此，必須要從宏觀角度和微觀角度兩個方面出發做好標書的研究分析，明確各項編制細節，避免技術改造的順利有效開展受到影響，實現對改造費用的有效控制。

2.7 落實安裝調試

安裝調試屬于水電廠技術改造最后也是最為關鍵的環節，這一環節經常會出現問題，比如，廠家人員不熟悉監控裝置、生產設備等，缺乏相應的安全意識和控制水平，非常容易有設備事故和人身事故出現。在實際操作過程中，必須要做好以下幾個方面工作：第一，技術改造的設備能夠實現與系統的可靠分離，設備調試與系統運行不會相互影響，通過這種方式，即使有不安全情況出現，也不會影響到系統整體運行；第二，設備安裝和調試人員需要展開嚴格的培訓，廠家人員需要明確系統運行和技術改造之間關系，使廠家人員在技術改造過程中能夠自覺執行相關規定和要求；第三，新設備調試后，系統聯動前，針對雙方影響有充分考慮，制定相應的技術措施和組織措施，經過審核批準后執行；第四，技術人員往往缺乏足夠的自我保護安全意識，很多廠家的專業技術人員是容易受到傷害的群體，必須要做好這部分人員的安全培訓工作，取得資格證后入廠技術改造；第五，提高對改造現場監管重視度，任何影響系統的工作都需要經過批準，并在全程監督下進行。

3 結語

當前水電廠設備運行過程中存在一些問題和不足，只有經過技術改造，才能夠滿足生產運行需要。水電廠技術改造工作的開展需要與水電廠實際情況相結合，采取經濟合理的改造措施，明確各項注意事項，取得理想的改造效果，提高水電廠運行效率和安全性。