水電站技術改造及有關問題的思考

王大坤

恩施州水利電力勘測設計院，湖北恩施 445000

水電站技術改造及有關問題的思考

王大坤

恩施州水利電力勘測設計院，湖北恩施 445000

本文分析了水電站運行中的問題和技術改造注意事項，提出在小水電站的建設和管理中，重視運行質(zhì)量和管理工作對提高電站經(jīng)濟效益的重要性；提出了水電站增容改造技術思路。

電站；改造；管理

恩施土家族苗族自治州位于湖北省西南部，屬中亞熱帶季風潮濕氣候，其特點是冬無嚴寒，夏無酷熱，雨量豐沛，霧多濕重，氣候重點垂直差異大，形成高山、二高山、低山多層次氣候區(qū)。全州多年平均降雨量1 527mm，降雨的分配特點是年內(nèi)年際分配不均，年內(nèi)主要集中在汛期，5～9月降雨約占全年降雨量的80%，年際變化較大，懸殊1.79倍。徑流來自降雨，徑流的年內(nèi)分配與降雨一致，多年平均徑流深974.9mm，平均徑流系數(shù)0.638，多年平均徑流量233.41億m3。

全州水能蘊藏量豐富，開發(fā)利用潛力大，共有大小河流60多條，總流域面積21 801km2。恩施自治州行政轄區(qū)屬長江流域，全州河流按水系劃分為長江上游干流、清江、烏江及洞庭湖四大水系。流域面積大于1 000 km2的河流有10條，長江、清江、溇水、酉水、郁江、唐巖河、忠建河、馬水河、沿渡河、野三河、水能理論蘊藏量509.31萬千瓦，理論電量446.10億kw/h，可開發(fā)的水能蘊藏量349.5萬kw，占全省的10.6%。本州巖溶發(fā)育強烈，暗河伏流多，地下水儲量豐富，類型為裂隙巖溶水，儲量64億m3，占全州水資源總量的21.4%。至2009年，全州己開發(fā)的水電裝機容量為80萬kw。

從20世紀50年代末到70年代，恩施州（當時的恩施地區(qū)）才開始建設小水電站，多是5 000kW以內(nèi)的徑流式電站，截止1979年，全區(qū)建成小水電站362座，總裝機3萬余kW。

由于時代和科學技術等原因，這些小水電站的特點是：裝機容量小，臺數(shù)多，技術落后，效率低，制造質(zhì)量差，安全生產(chǎn)隱患多。雖然在上級部門的指導和支持下，對很多電站進行了整頓和技術改造，由于缺乏技術層面的支撐，技改工作仍然很有限和缺乏力度，加上管理工作的不到位，致使電站效益難以發(fā)揮。為了解決這一瓶頸，釋放技術能量，使之煥發(fā)電站之潛力，筆者認為應大力加強小型水電站的技術改造和管理工作，并注意以下方面。

1 宏觀指導小型水電站的技術改造工作

要把這項工作納入到預算中，國家給于一定的補貼，和農(nóng)網(wǎng)改造工程一樣，要系統(tǒng)的規(guī)劃、立項、設計、施工、驗收、審計，資金要?？钷D(zhuǎn)用，加強改造后的管理力度，使之更加科學化、規(guī)范化，制度化。

2 集思廣議,確定改造項目

許多小型水電站經(jīng)過幾十年甚至更長時間的運行，原有的許多設計、施工資料丟失，加上原有的許多電站建設時屬“三邊”工程，根本沒留下技術資料，給運行檢修和設備改造增加了難度，所以，收集、分析、整理、有關電站的歷史資料，是一項深入、細致、繁雜的重要工作，這也是做好技術改造工作的前提。

3 優(yōu)化課題,聯(lián)系實際,有的放矢

80年代前所建的小型水電站，多數(shù)屬徑流電站，據(jù)作者對所運行電站的調(diào)查，電站在運行中，由于受到以下諸多方面的影響，機組運行，發(fā)電效益受到制約。

1）攔水壩去污排渣能力差，影響進水口進水量；

2）引水渠沖砂效果差（或缺少沖砂道和沖砂閘），造成引水渠道堵塞，過水量受阻，造成機組運行效率低；

3）前池水位遙測不到位，造成機組發(fā)電不穩(wěn)定；

4）機組軸承運行溫度高，影響機組出力（軸承推力瓦掛瓦方法，精度不到位、軸瓦的合金材料質(zhì)量不合格等等，都是造成溫度高的原因）；

5）水輪機安裝、運行工況不合理，引起水輪機工作輪汽蝕嚴重（如調(diào)整水輪機尾水安裝高程，以減少氣蝕影響）；

6）發(fā)電機組與輸變電設備不配套，有些小水電站水輪機的輸出功率大于發(fā)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(fā)電時出現(xiàn)不正常的棄水現(xiàn)象。也有的水電站發(fā)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；

7）變壓器溫度過高，造成有電送不出，有的便器漏油嚴重，影響送電安全等等（溫度過高，采用水冷法，漏油采用真空補漏法等都是很有效的方法和技術）；

諸如以上類似問題，在技術改造前針對電站實際情況，找出問題所在，才能有效的，有針對性的進行改造，取得滿意改造效果。

4 優(yōu)化設計,獲取最大的經(jīng)濟效益

為了做好小型水電站的技術改造，改造前，一定要委托有資質(zhì)的設計單位進行技術咨詢并做到優(yōu)化設計，還要請專家對改造設計方案進行審查、評估。一個好的設計方案，可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益；反之，不重視設計，不重科學，容易造成技術、方案上的不成熟，無的放矢，勢必造成技術上的不合理，施工上的，從而造成返工和經(jīng)濟損失。例如，恩施州車壩電站，建于1970年，裝機3臺，裝機容量4 000kW，經(jīng)運行多年，根據(jù)實際運行經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，委托設計院認真論證和精心設計，將原裝機4 000kW的電站改造成為現(xiàn)裝機1×6 300kW+1×2 500kW的電站，通過近四年的運行，發(fā)電效益良好，經(jīng)濟效益顯著。

小型水電站的技術改造，必須要充分考慮到他的先進性、合理性、經(jīng)濟性和特殊性。應該針對各個水電站的具體情況，因地制宜，進行優(yōu)化設計，針對眾多的技術難題和影響電站運行的問題，先易后難，各個擊破。所謂先進性就是要擇優(yōu)選用一個投資省，技術方案優(yōu)，設備先進，改造后，效益好的工作方案。合理性就是要緊密結(jié)合實際，根據(jù)電站可行和不可行因素，妥善解決可變或不宜變更的制約問題，從中選擇出最優(yōu)，合理的改造方案。經(jīng)濟性就是要把錢花在刀刃上，在有限的投資情況下，擴大裝機容量，解決疑點難題，減少發(fā)電成本，增加發(fā)電效益，提高水電站的經(jīng)濟效益。特殊性就是特殊問題用特殊辦法處理。例如，某電站根據(jù)歷史資料，計劃由原來2×1250kw裝機改造為2×2500kw裝機，從理論分析和運行數(shù)據(jù)分析，增容改造方案是可行的，且渠道過水斷面稍加修整后即能滿足擴機增容要求，要實施這一改造工作，主要問題是攔水壩進水斷面不足，找出了問題所在，解決這一問題是不難的。所以，只要我們認真的去分析、解決、綜合評價所遇到的問題，就能使電站改造工作達到預想的效果。就能滿足擴機增容要求。

5 重視竣工驗收與審計

為了檢驗機組增容改造成果，應對電站技術改造前后性能、數(shù)據(jù)進行對比測試，以檢驗是否達到預期效果。要認真做好改造項目的審計工作，檢驗改造項目是否經(jīng)濟，一定要做好改造項目各分項項目的驗收，只有經(jīng)過試運行合格并且確認遺留問題都已處理完畢，才能視竣工驗收合格，要做好改造項目的整體驗收和綜合評價，以確認改造的完整并交付使用。

6 樹立重視電站的科學管理理念

水電站技術改造是一門嚴謹科學技術，同時也是一門管理科學。水電站的修建、改造是一門嚴謹?shù)某掷m(xù)發(fā)展的科學技術，技術改造是老水電企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，也是最捷徑、最經(jīng)濟，提高效益最明顯的路，要充分利用當代先進科技，實施更新優(yōu)質(zhì)高效科技手段為核心，對機組全面進行現(xiàn)代化改造。樹立重視電站的科學管理理念，嚴格科學管理，管理出精品，管理出效益，從管理的層面和高度來看，水電站的技術改造和管理應注意以下幾個方面：

1）設備技術改造要有規(guī)劃，重大項目要有論證；

2）要制定項目計劃，確定項目管理目標；

3）要有技術改造投資的資金流計劃，落實并保證進度，專款專用；

4）要有投入與產(chǎn)出的準確經(jīng)濟效益評估，不搞盲目技改項目，避免既無企業(yè)效益又無社會效益的現(xiàn)象發(fā)生；

5）注意效果檢驗，評價和階段總結(jié)，要從機組運行安全性，實時可用性，經(jīng)濟效益性3個方面進行檢驗考核。

6）加強電站正常運行的管理工作，認真收集、保管好運行資料，嚴格各項規(guī)章制度，操作規(guī)程，樹立安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)工作觀，堅持預防為主，對發(fā)生的一切事故，堅持“三不放過”的原則，把安全生產(chǎn)放在首位，從而使電站有好的設備，好的管理，好的效益。

7 結(jié)論

水電站改造為提高設備利用率有著積極作用，他為提高電站的經(jīng)濟效益在技術上起到了決定性作用，文章中對在運行中存在的問題和現(xiàn)象進行了分析總結(jié)，提示我們在小型水電站的建設、管理和技術改造的工作中，應注意做好那些工作，著重指出在電站改造中要宏觀指導小型水電站的技術改造工作，要集思廣議，確定改造項目，要優(yōu)化課題，聯(lián)系實際，有的放矢，要優(yōu)化設計，獲取最大的經(jīng)濟效益，要重視電站改造后的竣工驗收與審計，要樹立重視電站的科學管理理念，以保證小型水電站在原有和改造后的運行中，處于最優(yōu)工況，發(fā)揮出應有的效益。

TM91

A

1674-6708（2010）21-0080-02

王大坤，高級工程師，工作單位：湖北恩施州水利電力勘測設計院，在全國刊物發(fā)表“建管并重、節(jié)能降損、提高電網(wǎng)經(jīng)濟效益”“鄂 西州電網(wǎng)發(fā)展及其問題的探討”“風能利用”“資源開發(fā)與科學管理”等論文10余篇以及出版了小水電管理叢書“電力規(guī)程制度匯 編”60 余萬字