小型電站的自動化技術升級改造的探討

顧剛

【摘 要】由于小型水電站的低成本優(yōu)勢，它們越來越多地用于實時生產(chǎn)，所產(chǎn)生的經(jīng)濟價值正成為國民經(jīng)濟的重要組成部分。近年來，越來越多地實驗證明了設施中技術變化的缺陷，例如小型水電站的開發(fā)效率不高，水電管理水平低，以及已安裝設備的容量不確定性高等。如若無法解決這些問題，將阻礙我國小型水電站的發(fā)展，并影響該行業(yè)的現(xiàn)代化進程。

【關鍵詞】小型電站;自動化技術;升級改造

近年來，我國的小型水電站的生產(chǎn)水平正在提高。我國水力資源豐富，小型電站分布廣泛，水電發(fā)展?jié)摿薮?，對我國的水電資源開發(fā)利用產(chǎn)生積極影響。根據(jù)統(tǒng)計，我國的小型水電站數(shù)量超過40000個。盡管有關的科學結果被廣泛接受，但是仍然有許多因素限制了小型水電站的發(fā)展。目前，服務于我國的大多數(shù)小型水電站都是在1990年代建造并使用的。由于當時技術水平的限制，小型水電站的技術水平還不夠，無法滿足開發(fā)最新技術的要求。實現(xiàn)水力發(fā)電的經(jīng)濟和社會效益需要小型水電站進行系統(tǒng)的技術變革，因此，對小型電站的技術變革具有較強的實際意義。

1小型電站的自動化技術升級改造的技術現(xiàn)狀分析

目前正在使用的大多數(shù)小型水電站建于20世紀。由于當時缺乏技術經(jīng)驗，建造的電站難以滿足時代的發(fā)展需要，限制了目前的需求。我們從以下三個方面分析了小型水電站的狀況。

1.1技術層面

缺乏技術，這是阻礙小型水電站改造的最重要因素。

1.1.1電機容量小

由于20世紀建造了許多小型水電站，因此發(fā)電機的收集是基于功耗的。當時，經(jīng)濟發(fā)展水平很低，使得許多小型水電站的發(fā)動機容量很小，不到大型水電站的發(fā)動機容量的十分之一。

1.1.2引水系統(tǒng)落后

小型水電站最重要的功能是引入水資源，這需要高效的水管理系統(tǒng)。但是目前，我國的水電多元化體系存在重大缺陷，缺少運河和排水設施，引水系統(tǒng)落后。結果，在多樣化的發(fā)展過程中，大量的沉積物被排放到管道中，從而減少了引水系統(tǒng)的壽命。在大雨天氣，流進管道的泥沙和巖流很多，給小型水電站造成了沉重的負擔，浪費了大量的人力資源。

1.1.3機械設備不配套

渦輪機的參數(shù)設置與實際容量不太兼容。由于渦輪功率和發(fā)動機容量的不兼容，會發(fā)生嚴重的“泄漏”事件，從而增加設備損失和技術變更。

1.1.4機電設備陳舊

當前的電子設備需要替換為最新的技術設備。自1990年代以來，它一直應用于大多數(shù)小型水電站。但因為當時，生產(chǎn)狀況很糟糕，技術水平不高，制造的機器和設備通常是質(zhì)量低、精度低，與現(xiàn)在所需要的設備無法比擬。由質(zhì)量問題和小型水電站設備的局限，引起了技術和其他問題的融資限制，以及對機械的嚴重損害，例如水輪機的嚴重缺陷。另外，經(jīng)常會出現(xiàn)變形的鉆探和結沙，它們會在水泵中產(chǎn)生氣泡，并導致導板的水過濾效率大大降低，以致無法正常運行。

1.2管理層面

小型水電站的技術改造顯然缺乏科學指導，由于缺乏管理機制。許多管理者仍然保持了上個世紀的心態(tài)，不了解也不去學習技術變革，例如各個部門管理經(jīng)驗，這阻礙了變革的發(fā)展，而且不當?shù)墓芾硭较拗屏诵⌒退娬镜陌l(fā)展。

1.3安全層面

小型水電站的機器和設施破舊且效率低，許多機器“運轉不良”，隨時可能導致錯誤和事故，因此，小型水電站在安全層面嚴重威脅著建筑工人的安全。而且，在高溫、高壓、嘈雜的環(huán)境中，對建筑工人的損害會大大增加。

1.4環(huán)保層面

技術人員缺乏環(huán)境管理概念，由于過時的技術設施和不斷上升的環(huán)境壓力，對資源的需求不足，建筑工人在追求經(jīng)濟利益時，忽略了綠色節(jié)能的概念。因此，小型水電站的技術變化和轉換不容忽視，同時，需要更加在環(huán)保層面上的變革。

2小型電站的自動化技術升級改造具體措施分析

小型水電站的這些主要問題不僅浪費了我國的水力資源，而且還提高了小型水電站安全運行的風險。因此，需要充分利用有限的人力資源對小型水電站進行技術改造。小型水電站的升級改造是長期的系統(tǒng)性項目，基于進步、經(jīng)濟、合理和獨創(chuàng)性四項原則，有必要根據(jù)各種小型水電站的實際情況，通過技術變革使系統(tǒng)適應當?shù)厍闆r。

2.1機械設備技術改造

使用新技術、新材料和新設備替換舊設備。發(fā)電站的負責人需要根據(jù)小型電站的實際情況，以及實際水文狀況，選擇具有成熟技能的技術人員，并調(diào)整機械設備的特性，以確保最佳的運行效率。

2.1.1改造引水系統(tǒng)的建設

引水是在小型水電站工作的重要環(huán)節(jié)。改造時，需要加強水多樣化系統(tǒng)的改造，制定科學合理的變更方案，將其強化到水道的本質(zhì)上，防止洪水泛濫時對土地的破壞。同時，修建各種自來水設施，解決排污設備不足等問題，改善水多樣化能力不足帶來的影響，去除引水渠的泥漿，大大改善引入的水質(zhì)，促進了水質(zhì)多樣化，減少引水通道的磨損，進一步提高勞動生產(chǎn)率。

2.1.2生成配套機械設備

機械更換過程需要輔助機械和設備，用于選擇發(fā)電機模型和生成系統(tǒng)軟件，并優(yōu)化渦輪機的運行效率。此設備可與發(fā)電機和熱水器配合使用，從而減少錯誤，并正確運行。

2.1.3改善電機容量問題

發(fā)電機容量直接影響著小型水電站的運轉能力，根據(jù)現(xiàn)階段所需的能源來支持生產(chǎn)，可以科學有效地開發(fā)電能來源，評估適用于該地區(qū)小型電廠的參數(shù)設置的特異性。

2.1.4智能改裝設備

根據(jù)現(xiàn)代信息社會的需求正確地校正系統(tǒng)。摒棄舊觀念，廢除老舊設施，增加對科學研究的投入，更快、更準確的節(jié)省時間，加大投資建設小型水電站的力度，并將各種技術與設備升級到最新。

2.2小型水電站自動化改造

小型水電站自動化的改進是小型水電站發(fā)展的必然趨勢。同時，這也是小型水電站技術改進的重點。通常，自動化改造開始如下：根據(jù)電廠的實際情況，我們需要選擇一家技術含量高、信譽度高、產(chǎn)品質(zhì)量可靠的公司，并購買優(yōu)質(zhì)的計算機監(jiān)控設備和自動化設備。根據(jù)估算的機器各種容量的電壓，有必要選擇各種程度的自動化控制。實施自動數(shù)據(jù)收集、監(jiān)控，安裝安全裝置，協(xié)調(diào)機械頻率和單位功率，在減少對小型水電站的人力投資的情況下，確保小型水電項目的安全和有效運行。

2.3改進管理手段

引進專業(yè)的管理人員進行水電廠的科學管理系統(tǒng)創(chuàng)新。更新管理概念，摒棄老舊想法，更新當前的管理人員的觀念。加強員工隊伍建設，增強員工熱情，提高工作效率。

2.4提高安全性能

增加對科學技術的投資，摒棄老式危險的機械設備，并引進有效、準確的工具和設備，以提高生產(chǎn)的安全性。同樣，需要為施工營造一個安全的環(huán)境。

2.5生態(tài)文明建設

制定自然資源和建筑行業(yè)標準，以提高節(jié)能和環(huán)保意識，積極開發(fā)綠色技術，使用節(jié)能技術和生態(tài)的小型水電站，以促進生態(tài)文明的全面發(fā)展。

2.6在改造中需要注意主次分明及單機容量

發(fā)電站的技術變更應區(qū)分主要和次要?？梢钥闯?，對整個小型水電站的影響大于對發(fā)電機的影響。因此，在進行技術更改時，必須先更換熱水器，然后將其他設備與發(fā)電機一起放置在不同的位置。另外，通過將擴容和轉換的結果與一臺機器的技術性能進行比較，可以獲得長期的安全性能。

3結語

總的來說，小型水電站的建造技術正處于重要的發(fā)展階段。為了促進現(xiàn)代化和落實科學發(fā)展觀，有必要摒棄舊觀念、舊技術，促進小型水電站的技術創(chuàng)新，增加投資，改變小型電站的多樣性，改進技術管理，并重點通過其安全性。最后，為小型水電站的技術改造提出了一些適當?shù)慕ㄗh，以維護生態(tài)文明。

參考文獻：

[1]顏廷松.關于小型水電站技術改造措施的探討[J].我國農(nóng)村水利水電，2015，06：84～85+90.

[2]江波.關于小型水電站技術改造措施的探討[J].我國新技術新產(chǎn)品，2014，18：117.

（作者單位：云南電網(wǎng)有限責任公司普洱墨江供電局）