水電站增效擴(kuò)容改造過程中常見問題分析

黃宏升

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國越來越重視對于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，而水電站是基礎(chǔ)設(shè)施中的一個(gè)重要組成部分，所以水電站在我們的生活中發(fā)揮著十分重要的作用，再加之當(dāng)前人們的生活和工作都離不開對于電能的使用，因而水電站在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但是隨著人們對于電能需求的不斷增大，當(dāng)前已建成的水電站往往不能夠很好地滿足人們的用電需求，為了使得供需達(dá)到平衡，所以需要對水電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造，通過對水電站的增效擴(kuò)容改造，能夠有效地對水資源加以開發(fā)，同時(shí)更好地滿足人們的用電需求，還能夠消除電站的安全隱患并且改善河流生態(tài)環(huán)境。所以本文結(jié)合具體的案例對于水電站的增效擴(kuò)容改造中的常見問題進(jìn)行了一定的探討。

關(guān)鍵詞：水電站；增效擴(kuò)容改造；改造方案設(shè)計(jì)

一、引言

當(dāng)前許多的水電站已經(jīng)投入運(yùn)營多年，隨著使用年限的增加以及人們用電需求的增大，許多水電站在效能方面已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前的要求。進(jìn)行水電站的增效擴(kuò)容改造，能夠使得水電站機(jī)組容量得以擴(kuò)大，從而較好地滿足人們的用電需求。所以本文結(jié)合江口水電站對于水電站的增效擴(kuò)容改造進(jìn)行了一定的研究，江口水電站位于廣西北部羅城仫佬族自治縣，該水電站的主要功能是蓄水和灌溉，同時(shí)也兼顧發(fā)電，該水電站屬于引水式水電站，其總裝機(jī)容量為640KW，設(shè)計(jì)年利用小時(shí)為4218h，設(shè)計(jì)年平均發(fā)電量為320萬kw·h，該電站于1972年投入運(yùn)營，目前許多的機(jī)電設(shè)備都已經(jīng)出現(xiàn)超期服役的情況，而且由于設(shè)備老化，發(fā)電的效率非常低，同時(shí)還存在著許多的安全隱患。所以對其進(jìn)行增效擴(kuò)容改造非常有必要。

二、江口水電站存在的主要問題分析

在江口水電站中所存在的主要問題就是水輪發(fā)電機(jī)組超期服役的問題，由于發(fā)電機(jī)組已經(jīng)超過了預(yù)定的使用年限，所以導(dǎo)致機(jī)組的發(fā)電效率偏低，而且這些發(fā)電機(jī)組基本上都是產(chǎn)自上世紀(jì)七八十年代，無論在設(shè)計(jì)還是材料方面都存在較多的缺陷，已經(jīng)對于水電站的正常發(fā)電造成了嚴(yán)重的影響。而且控制設(shè)備大多都是繼電保護(hù)設(shè)備，這些設(shè)備往往不能夠起到較好的保護(hù)作用，所以使得電站不能夠穩(wěn)定地進(jìn)行發(fā)電。其升壓站主變所采用的是鋁線芯變壓器，在運(yùn)行的過程中，發(fā)熱量往往非常大，所以對于水電站的發(fā)電也是極為不利的。而且水電站的引水設(shè)施主要是鋼筋混凝土壓力管，其過流能力較差，而且與前池連接的部位還存在著嚴(yán)重漏水的情況。除此之外，江口水電站對于水能的利用也非常不到位，存在著較為嚴(yán)重的棄水問題，在進(jìn)入汛期之后，如果流量超過了發(fā)電機(jī)組所能夠通過的流量上限，那么多出的流量就不能夠用來發(fā)電，而是通過其它的通道直接下泄到了下游，從而使得水資源被大量地浪費(fèi)。

三、水電站增效擴(kuò)容改造過程中應(yīng)注意的問題分析

（一）合理地對水輪機(jī)進(jìn)行改造

在進(jìn)行水電站增效擴(kuò)容改造的過程中，首先必須要關(guān)注水輪機(jī)的改造，水電站發(fā)電效率低下的主要原因就是水輪機(jī)組超期服役或者是出現(xiàn)質(zhì)量問題，所以要進(jìn)行水電站增效擴(kuò)容改造，首先就需要對于水輪機(jī)進(jìn)行改造。對于水輪機(jī)的改造應(yīng)該依據(jù)水電站的實(shí)際情況和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際用電需求，如果水輪機(jī)的使用年限過長或者是老化情況較為嚴(yán)重，則可以考慮對于水輪機(jī)進(jìn)行更換。如果要進(jìn)行水輪機(jī)的更換，必須要對于各種水輪機(jī)進(jìn)行深入的了解，根據(jù)實(shí)際的需求來對水輪機(jī)進(jìn)行選取，從而使得水輪機(jī)在滿足水電站發(fā)電需求的基礎(chǔ)之上保證經(jīng)濟(jì)性，盡可能地使得水電站通過最小的改造來獲得最大的收益。如果要對水輪機(jī)進(jìn)行改造，則主要應(yīng)該對其所存在的問題進(jìn)行有效的解決，通過對于成熟的技術(shù)手段的應(yīng)用，采用性能較好的部件來對損害的部件進(jìn)行更換，同時(shí)還必須要處理好各種限制條件，把握水輪機(jī)的哪些部分是能夠進(jìn)行變動，而哪些部分又是不能夠進(jìn)行變動的，從而使得水輪機(jī)的改造更加有效。在江口水電站的增效擴(kuò)容改造中，由于原水輪機(jī)已經(jīng)超期服役，損壞已經(jīng)較為嚴(yán)重，所以對其予以更換，最終采用2臺HLA551E-WJ-71型水輪機(jī)，其額定水頭22m，額定流量3.61 m3/s，額定出力685 kW。

（二）注重改造過程中的安全管理

在對水電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造的過程中，還必須要注重安全管理，安全問題也是水電站增效擴(kuò)容改造過程中的一個(gè)常見問題，所以必須要通過相應(yīng)的技術(shù)措施來避免安全事故的發(fā)生，從而保障水電站增效擴(kuò)容改造的順利進(jìn)行。在進(jìn)行改造的過程中，必須要注重對于現(xiàn)場施工的安全監(jiān)督和檢查，同時(shí)還必須要保證電站的安全生產(chǎn)，嚴(yán)格落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，對于工程建設(shè)安全工作進(jìn)行全方位的控制。對于施工人員而言，所有的施工人員都必須要持證上崗，而且在上崗之前還必須要接受相關(guān)的安全培訓(xùn)。在對各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行使用的過程中，這些設(shè)施設(shè)備必須要通過安全檢查和性能檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格之后才能夠?qū)ζ浼右允褂?。同時(shí)在施工現(xiàn)場，還必須要保證照明設(shè)施的齊全，合理地對于這些照明設(shè)施進(jìn)行配置，從而保證施工活動的順利開展。此外，還需要加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)控測量，及時(shí)地進(jìn)行測量信息的反饋，然后依據(jù)測量的結(jié)果來采取相應(yīng)的施工措施，同時(shí)還需要保障現(xiàn)場的交通運(yùn)輸安全，在施工場地必須要布置專門的交通指示牌，從而保證交通安全。在現(xiàn)場施工的過程中，還離不開對于電能的使用，所以安全用電也是一個(gè)非常重要的內(nèi)容，施工人員在進(jìn)行改造施工的過程中，必須要注重安全用電，用電人員必須要保護(hù)好設(shè)備的負(fù)荷線、地線以及開關(guān)，電器的操作必須要由專業(yè)的電器操作人員來進(jìn)行操作，對于現(xiàn)場的供電系統(tǒng)而言，應(yīng)該采取分級配電的方式，對于配電箱、開關(guān)箱必須要做好相應(yīng)的防護(hù)措施，并且在其外部涂上安全色，統(tǒng)一進(jìn)行編號，防止其遭到破壞，同時(shí)也可以有效避免施工人員誤碰這些設(shè)備而發(fā)生安全事故。

（三）注重節(jié)能減排

之所以要進(jìn)行水電站的增效擴(kuò)容改造，其目的一方面在于使得水電站的發(fā)電效率能夠得到有效的提升，另一方面則是為了提高水資源的利用率，在“十二五”期間，對于水電站增效擴(kuò)容改造提出了明確的要求，必須要有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)，必須要有利于可持續(xù)發(fā)展。所以在進(jìn)行水電站增效擴(kuò)容改造的過程中，也必須要對于節(jié)能減排問題引起足夠的重視，水電站所提供的電能為清潔能源，所以水電站的增效擴(kuò)容改造也必須要滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，不能夠?qū)Νh(huán)境造成負(fù)面的影響。在江口水電站的增效擴(kuò)容改造中，使得電站的發(fā)電容量得到了有效的增加，通過對于引水系統(tǒng)的改造以及機(jī)電設(shè)備的更換，使得水頭損失和流量浪費(fèi)的情況得到了有效的控制，更加合理地對于水資源進(jìn)行了利用，經(jīng)過改造之后，裝機(jī)容量達(dá)到了1260kw，多年平均發(fā)電量為550萬kw·h，相比于改造前的水平有了大大的提升，同時(shí)也有效地保護(hù)了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

四、結(jié)語

對于水電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造，可以有效地改善電站設(shè)備老化、發(fā)電效能降低等問題，所以對于水電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造有著非常重要的意義，但是在對電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造的過程中，必須要注重對于原有水文條件、地質(zhì)條件的分析，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，從而使得電站的增效擴(kuò)容改造帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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