水電站增效擴容改造探索與實踐

王吉鑫

（中國葛洲壩集團機電建設有限公司，云南臨滄，675811）

引言

隨著我國經濟的快速發展，企業數量在逐漸增多，社會對電力能源等需求也是越來越多，在這高用電量的影響下，水力發電站的負荷在不斷的提高，已經不能滿足當下社會發展及人們的用電需求。為了使這一問題得到妥善解決，人們就對水電站提出了擴容改造的要求，提高電氣設備的運行效率。對電力資源能夠有一個合理的分配，使社會的用電需求得到滿足。

1 水電站技術改造的意義

1.1 水電站技術改造的社會意義

對水電站的技術進行改造之后，能夠有效提高水電站運行過程中的安全性及穩定性，大幅減少水電站運行時所發出的噪音，減少相關工作人員的工作壓力，改善了水電站電力生產條件，使水電站工作人員的生命與財產安全得到很大的保障；能夠有效避免因水電站倒閉而使員工失業，使員工所得到的薪酬更加穩定，防止因大量員工失業而導致社會動蕩；可以充分發揮工程的防洪效益，有效地保障水電站的公共安全；能夠滿足周邊居民的用電需求，使周邊居民得到更優質的用電體驗，進一步推動周邊地區的經濟可持續發展。

1.2 水電站技術改造的經濟效益

通常情況下，對水電站的技術進行改造之后，電站內電氣設備的運轉效率大概能提高百分之十左右，而那些本來就能夠進行增容的老水電站，改造之后的發電量則會增加更多，如果對我國所有老水電站開展技術改造，那么就相當于在國內電站新設了300多萬kV 裝機。水電站經過技術改造之后，能夠有效的提升電氣設備的運行效率，使那些老水電站發揮出了更大的作用，滿足了社會對電力能源的需求，此外，電力的增加無疑會帶來更加可觀的經濟效益，從而提高水電站的經濟收入，推動水電站向健康穩定的方向發展。

1.3 水電站技術改造的生態效益

水電站的電力生產就是將水利能源轉化成電力能源，這是一種清潔型的可再生能源，在發電的過程中不會給周邊環境帶來污染，是一種依靠大自然的力量來生產電力能源的發電方式，這種發電方式已經逐漸被國際認可，它具有較強的生態效益，通過對這一放點方式的廣泛應用，能夠有效的減少煤炭發電方式給生態環境造成的損害，改善全球生態環境。近年來，隨著人們對老水電站進行了技術改造，給生態環境的平衡提供了良好的基礎。

2 水電站存在的主要問題

（1）從技術層面來講，水電站能量轉換技術的好壞直接影響著整個發電站的運行效率及發電量，能量轉換技術能夠使電能、水能與動能之間的關系更加融洽。大多數老水電站在往年開始建設的時候，由于各種技術水平的落后，導致電廠的運行效率不高，發電量也是逐漸的供不應求，到了當前時期，已經不能達到相關運行指標的規定，使水利資源沒有得到充分的利用，很大程度的減少發電站的經濟效益。

（2）從發電機組選型來講，很多地區由于地勢及周邊條件的不同，在對水電站進行建設的時候，建設方式也是不盡相同，對發電機組的大小功率也存在著很大的差異，導致很多水電站的發電量存在過低的現象，以往人們的用電量不多，這一劣勢沒有被加以重視，到了現在，隨著人們用電需求的不斷提高，發電量低所帶來的影響已經逐漸顯現出來。

（3）從發電機組運行狀態來講，水輪機運行是否正常及運行效率都會對整個水電站電力生產水平造成影響，而影響水輪機運行的因素有很多種，如電氣設備的質量、發電結構的合理性以及電力生產環境等，如果水輪機長期在高負荷的情況下運行，就會導致其內部的零部件被磨損，從而使運行效率大幅下降，嚴重的還會導致發電設備報廢。

（4）從外界環境對水電站的影響來說，有很多水電站都建立在比較偏遠的地區，這些地區的地勢及周邊環境都比較復雜，水輪機建設在這種環境下會很大程度的降低運行效率，且長時間在這種環境下運行，還會給水輪機造成嚴重的損壞。

3 水電站增效擴容改造的措施

3.1 提高水工設施能效

水工建筑物中的輸水建筑物與電站息息相關。電站應選擇合適的取水高程，盡量采用自流輸水以減少永久運行的能耗，引水隧洞和引水渠道應采用合適的縱坡，綜合比較斷面形式，以減少水頭損失、工程量和占地費用。例如采用混凝土材料襯砌可以得到較小的糙率，也可以減小引水渠道斷面。攔污柵的柵條間距應根據上游污物、水輪機型式和流道尺寸合理確定，以減少水頭損失。

3.2 老化設備更新改造

水輪機組改造的關鍵在于水輪機的工作轉輪。一般要進行改造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，改造時應根據引水系統和流道限制條件，優先考慮在不動水輪機的前提下選用高效率、空化特性優良、運行穩定性好的水輪機轉輪，這樣既可提高單位水量的利用效率又可節省投資。

3.3 強化增效擴容工作

水電站的最大特點是個性很強，不同水電站的水頭、臺數各不相同，對水輪機的要求也千差萬別。因此在實施中要根據具體情況具體分析，權衡利弊，選擇優化設計方案，緊跟時代發展，不斷強化增效擴容工作。

4 結束語

在以后的工作中，要不斷強化其增效擴容改造的力度，提高工作效率，使其發揮更大的經濟、社會和生態效益。水電站經過增效擴容改造以后，機組發電的安全性有效提升，各項性能明顯改善，克服了機組運行過程中的不安定因素，設備故障率降低、維修周期延長，運轉效率明顯提升，提高水電站經濟效益，滿足社會的用電需求，對于我國水利水電事業的發展具有重要意義。

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