农村小水电站技术改造问题的探讨

田沧海

（贵州省印江自治县水利局，贵州 印江 555200）

一 目前我县小水电站存在的主要问题

根据我县的小水电站进行的初步调查发现，建于上世纪七、八十年代的小水电站主要存在以下问题：

1、机组设备本身存在缺陷。由于当时设备制造技术水平所限，加上这些年来企业对老电站维护投入不足，导致整个机组跑、冒、渗、漏现象严重，机组整体故障率高，发电能力大大下降。

2、设备陈旧。调查中发现，有的电站机组已超期年限，电气设备老化严重，绝缘性差，绝大部分器件已属淘汰产品，备品备件解决困难，随时都有可能发生事故。

3、机组主要性能参数与电站实际运行参数不匹配，水轮机处于非最优工况区运行，导致机组运行效率低、振动及噪音大，而且机组使用寿命也将大大缩短。产生这一问题的主要原因为：①早期建成的一些小水电站，由于当时客观条件限制，常常出现"有机找窝"或"有窝找机"现象。②许多老电站的机组生产于特殊年代，不按电站具体条件而硬性套用定型图纸，而我国早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号少，不少小水电站只能套用相近转轮。③电站设计时由于缺少必要的水文资料，导致电站建成后实际的来水量和水头与设计工况不符；或电站由于泥沙淤积，下游水位提高，使得电站的发电水头降低，导致机组的运行工况偏离最优工况。

4、电站运行管理技术、方法落后，监控、操作、记录等均需人工进行，自动化管理程度低。当机组发生异常、状态发生变化或参数超限时，难以及时报警，安全可靠性差。值得一提的是，该类电站职工长期在噪音严重的机组旁值守，其身心健康必将受到严重影响。

5、电站技术人员观念陈旧，信息相对封闭，缺乏培训，许多先进的管理经验和经济实用的新材料、新技术、新设备得不到很好的推广应用。

二 小电站技改的举措

1、增容改造

当前，对有能量潜力和运行时间较长的电站，均可进行机组增容和更新改造，这是一种投资少、见效快，既利国又利民的好途径。在目前水电建设资金紧缺的形势下，这要比开发新电源点具有明显的优势。需要改造的电站都是早期兴建，水力条件较好，开发简单、设备简陋的电站。对无调节性能的电站原则上不列项，不再新建。但挖潜改造要有合理的规划，对小水电站进行普查，把需要改造的电站，摸底排队，根据当地经济发展，制定科学的切实可行的改造计划。对花钱少、效益好的改造项目应优先考虑，要查出问题的所在，确定改造内容，分析改造的可行性，防止盲目改造和改造不改效的情况发生。

2、技术更新

对部分机组通过更换转轮和导水机构，可使出力提高一档，从而大大节约技改投资。首先是技术进步。早期电力工程，电网建设相对简单，运行中出现的问题似乎更多。随着科学技术的进步，近年来，新技术，新设备的积极的运用于建设中。利用虹吸取水方案，利于冰、沙的排除，运行，使用分层分布式计算机综合自动化设备；35kV模式化变电所模式一直在推广；这些先进的技术和设备，提高电气化水平。

3、进行优化设计

中小型水电站改造，应针对每个水电站的具体情况，因地制宜，优化设计。要选择最好的，先进的，成熟的技术和配套性能先进的发电机和辅助设备，紧密结合、妥善处理水电站的不可更改的限制条例。一个有限的投资尽可能增加发电量，提高水电站的经济效益；充分考虑才能更好地实现先进，合理和经济。委托有资质的单位进行技术咨询并做到优化设计，一个好的设计，可以出水平、效益。

4、跨流域引水

跨流域调水系统是一项涉及面广、影响因素多、工程结构复杂、规模庞大的复杂系统工程，跨流域调水工程的决策本质上是一类不完全信息下的非结构化冲突性大系统多目标群决策问题，需要从战略高度上，对工程的社会、经济、工程技术和生态环境等方面进行统一规划、综合评价和科学管理，才能取得工程本身所含有的巨大经济、社会和生态环境效益，促进水利文化的进步。为了提高跨流域调水规划管理决策研究的有效性，使工程实现社会、经济、生态环境效益最大、不利影响最小的目标，需要根据跨流域调水对工程水量调出区、调入区和通过区可能存在的不同影响，进行问题的决策研究。

5、提高人员技术素质

确保电站的效率，安全，可靠运行。任何工作的好坏，都与人的素质密切相关。为了提高发电站的经济效率，历来高度重视农村电站工作的业务培训，每年举办1至2次小水电培训班，努力提高技术和业务素质。他们可以提高运行的操作，及时发现问题和解决问题的技能，以确保电厂能高效，可靠运行。小水电采用网络运营，和供电部门举办培训班，要求持"双证"上岗。我们要提高认识，克服畏难情绪，采取更加有力的措施，以饱满的工作精神状态，依法将水电站改造到位，消除安全隐患，确保水能资源开发利用和水电建设科学、有序、可持续发展。

三 组织实施中值得注意的几个问题

水电站技术改造是项复杂而系统的工作,涉及到前期资料的统计与分析、改造方案的论证与选择、施工及管理等诸多工作,需要进行周密的组织和实施。

1、全面收集电站资料,做好前期基础工作,找准存在问题。认真分析电站运行资料,充分了解设备状态,总结、摸清问题,找到原因,以确定正确的改造方案。

2、因地制宜,确定改造目标。尤其在增容改造中,应充分结合实际,分清主次,确定适合电站自身的改造原则和项目,忌盲目增容和片面追求经济利益。对于运行出力达不到设计容量的电站,应考虑适当减容,以获得较高的水轮机效率和较好的运行条件;对于水轮机运行条件欠佳的电站,在水轮机更新时应优先考虑水轮机的安全和稳定,综合考虑其性能与经济指标,而不是片面追求水力效率的提高。

3、慎重决策,充分进行方案论证。在电站改造决策中,应与设计、试验及厂家等专业机构或单位咨询、联系,共同研究改造方案;对具体改造方案,应充分进行技术论证和经济评价,并在可行方案中选取最优方案进行实施。

4、注重技术革新,提高自动化水平。对偏远、落后地区,在改造中应注意了解、掌握相关信息,注重技术革新和自动化水平的提高,尤其要避免"以旧换旧"的情况。

5、认真设计,规范施工。在方案设计中,应充分重视和解决存在的问题,对有增容目标的改造,还应认真做好水能计算和引水部件及调保复核等工作。同时,对有土建施工及改造的电站,应认真研究确定施工方案,以使对结构等的破坏降到最小。

6、认真落实工程验收和改造效果评估。工程完成或投入正式生产运行前,应进行竣工验收;对有条件的电站,应按规程规定进行相关性能测试,以评估、核实改造效果

结语

实践证明,通过改造,不仅有助于电站建设、运行管理水平和人员素质的提高,同时也对增加电网调峰调频容量、促进地方经济发展具有积极作用。建议相关主管部门和业主企业加以重视,深入调研、积极筹划,尽早制定相关规划,对水力条件好、增容潜力大的电站优先安排,落实改造,更好地发挥其在地方经济发展中的积极作用。

[1]余强.开化县小水电技术改造对策探讨.2008年10月1日-中国水利学会2008年学术年会.

[2]马克骞.山西省小水电站技术改造对策探讨.山西水利，2007年1期.