小水电站老旧设备改造探讨

长江水利委员会 陆水试验枢纽管理（工程）局 汪 洁

小水电站老旧设备改造探讨

长江水利委员会 陆水试验枢纽管理（工程）局 汪 洁

水电站的设备更新和改造关乎水利、电力事业的发展，科学合理地改造小水电站的老旧设备有利于水电站工程设计的进一步优化和水电站的合理布局开发，是可持续发展观“以人为本，统筹兼顾”精神的体现。

一、小水电站老旧设备改造原则

1.推广和使用现代最新的水电站设备更新改造技术标准。在对小水电站老旧设备的更新改造进行设计时，要根据现有的水电站设计标准的要求，设计合理且符合实际的水电站改造方案。在设计过程中，要注意借鉴以往工程的设计理念和技术，不能局限于仅对一套标准方案的改进设计，而是要根据工程实施的具体情况，对水电站的总平面布置及老旧设备进行进一步优化，促进水电站设备改造速度与科技更新步伐的协调。

2.合理地更新技术和设备，优化水电站整体布局。随着科学技术的不断发展，水电站设备的更新设计方案也要随着时代和科技的进步而不断优化。积极采用或引进新的技术设备来调整水电站的布局，制订合理的水电站优化布局方案具有重要意义。具体来说，可对通讯设备、专用通信室、低压室等设施进行改造或布局优化，结合现代网络监控技术，实现水电站网络自动化运行，提高水电站的智能水平。

3.遵循“规范、巩固、提高、完善”的总设计方针。这是对水电站设备改造和设计的总要求。水电站改造工程建设要遵循工程规范规章，不断更新水电站的整体平面设计，更新老旧基础设施，最大限度地提高水电站设计的合理性和对环境的适应性，促进小水电站的良性发展。

4.协调统一工程条件和工程规范。小水电站设备改造施工时，要严格遵守工程实施的有关要求，规范管理程序和设备更新与建设的流程，避免因人为因素而导致的施工上的事故；同时，要根据小水电站所处的环境条件，对小水电站进行合理的改造，实现人与自然环境的协调发展。

二、老旧设备改进的具体措施

以现代技术和现代管理理论为基础，以水利自动化、信息化技术为重点，积极采用新技术、新设备、新材料和新工艺，不断提高小水电站的技术和管理水平，科学合理地更新老旧设备，提高小水电站设备发供电的安全性、可靠性和经济性，从而增强小水电站自身的经济实力和市场竞争能力，为我国水电事业持续、快速、健康发展提供保障。具体来说，可以从以下几个方面做起。

1.采用先进的技术、设备。以“科学技术是第一生产力”为指导思想，坚持规范、创新、巩固的原则，对小水电站老旧设备进行更新和改造，以满足社会经济发展对小水电站更新发展的需求。

在水电站的自动化改造时，要与时俱进，采用新技术、新设备，及时淘汰过期产品。旧小水电站设备老化，技术陈旧，自动化程度低，对人工依赖性强，设备运行故障频率高，严重影响了水电站安全发电的稳定性，制约了我国水利事业的进一步发展。下文中，笔者以励磁系统为例，对小水电站的设备改造进行探讨。

励磁系统作为小水电站发供电过程中的重要设备，对其改造是小水电站自动化改造的重点之一。传统的励磁系统靠手动操作调节有功功率和无功功率，无论在速度方面还是在精度方面都有所欠缺，会影响电能质量，并且在机组发生异常（如状态发生变化、参数超限等）时，难以及时报警，安全性、可靠性差。机组的励磁系统常采用自并激可控硅静止励磁装置，该装置主要由型号为ZSJ的油浸式变压器、励磁调节屏、励磁功率屏、调速器、励磁机等装置组成。调速器常见的型号有YWT，YT等系列，通过手动油压启动机组。励磁机有旋转励磁机和静止励磁机2种：旋转励磁机是指励磁机（设备）与发电机同轴旋转的整流方式；静止励磁 机是从一个或多个静止电源取得功率，使用静止整流器提供直流电流的励磁机。励磁系统应保证当发电机励磁电流和电压不超过发电机额定负荷下励磁电流和电压的1.1倍时，能长期连续运行。励磁系统强励顶值电压倍数的考虑，中小型机组的励磁系统一般不小于1.6倍，大中型机组的励磁系统一般不小于1.8倍，顶值电流倍数与顶值电压倍数相同。当系统稳定要求更高顶值电压倍数时，按计算要求确定。顶值电压倍数超过2.0时，顶值电流倍数仍取2。励磁系统在顶值电流情况下的允许持续时间：中小型机组的励磁系统不小于10 s，但不得大于50 s；大中型机组的励磁系统不小于20 s。但不得大于50 s。

2.采用先进的管理观念和管理方式。先进的管理方式可以提高小水电站的运行效率，缩短老旧设备的改造时间，降低老旧设备的改造成本，是小水电站高效运行的保证。用先进的管理理念代替落后的管理理念，并努力提高工作人员的整体素质，是全面提高小水电站经济效益的有效手段。

三、结论

在小水电站现有设备、设施基础上进行综合自动化改造，提高小水电站自身的自动化水平，可以快速、准确、及时地对设备的运行状态进行记录、检测，发生故障时还能自动报警，这大大降低了因设备老化导致的故障高发生率，避免了设备的进一步损坏，保证了小水电站的正常运行，提高了地区供电的可靠性。