博州农村水电增效扩容改造的问题和解决

高保玲

（新疆博州水利水电勘测设计院，新疆博乐833400）

博州农村水电增效扩容改造的问题和解决

高保玲

（新疆博州水利水电勘测设计院，新疆博乐833400）

农村水电是农村重要的基础设施和清洁可再生能源，在解决农村用电、促进农村经济社会发展、保护生态环境和节能减排等方面都发挥了重要作用。博州早期建设的水电站存在着技术水平落后、设备设施老化、发电效能不高等问题，不仅造成水资源的浪费，还存在着安全隐患。对其进行合理技术改造，达到提高效率、增加出力、提高电站运行稳定性等目的，具有显著的经济、社会和环境效益。

水电站；增效扩容改造；存在问题；措施

1 概 述

新疆有30座水电站列为全国2013—2014年农村水电站增效扩容改造项目，其中博州争取到7座，批复总投资4174.7万元，并按计划全部开工建设。通过对现有电站增效扩容改造后新增水电装机容量0.15万kW，全州水电总装机容量增加到3.4万kW。通过增效扩容改造，博州农村水电工作得到了稳步推进，安全发电的保证率得到极大提高。

2 增效扩容改造必要性

（1）发展可再生能源，促进节能减排

大力发展可再生能源是新一轮能源革命的必然选择。水电是清洁能源、无污染，在开发和转化电能的过程中，不发生化学反应，不排出有害物质，对环境没有污染。水电增效扩容工程不需要移民，不增加环境负担，开发成本和电能质量均优于风电、太阳能等同类可再生能源。水电是可再生能源，增效扩容改造不仅可以巩固博州现有的水电发电能力，还可新增发电量，满足博州经济快速发展的用电需求。

（2）促进社会主义新农村建设

博州的众多水电站运行管理配套不完善、水轮发电机磨损严重、自动化程度低及水工建筑物破损等原因造成电站效益低下。电站的增效扩容改造将极大地促进博州的经济发展，为博州基础设施和公益事业发展起到主要支撑的作用。

（3）增加职工收入，解放劳动力

实施水电站增效扩容工程将在很大程度上提高现有机组效率，提高其发电量，使电站的效益最大化。同时，电站的改造还将给博州带来更多廉价的绿色清洁能源，将会有更多的家庭加入代燃户的行列中。随着代燃户的增加，也将逐步减少居民对周围环境的破坏，间接加速生态环境的恢复。

（4）减少不可再生能源损耗，保护生态环境

水电站的改造不仅可巩固现有的水力发电能力，还可新增发电量，节约用煤量，减少CO2、SO2及烟尘排放量，减少空气污染，改善生态环境。

3 存在的主要问题

（1）引水建设物失修，引水流量达不到设计要求

引水水工建筑物大多长期带病运行，渠道、前池、尾水等水工建筑物多采用条石、卵石砌筑，渗漏、坍塌、淤积严重，导致电站水头有所下降，水能利用率降低，在洪水期引水大流量运行条件下，存在严重的安全隐患。

（2）设备老化，发电效率降低

博州农村水电站大多建设于20世纪七八十年代，经过多年运行后，水轮机磨损锈蚀严重、耗水量大；发电机定子、转子线圈老化、泄漏大，绝缘强度低；调速器使用手、电两用操作器调速器，发电机没有机端电压，其电动操作器失去操作电源无法关机，容易造成飞车事故；励磁系统使用三次谐波式励磁装置，由于调节性能差，易引起震荡，不适应机组并网运行；高压多油断路器带病运行，油箱渗、漏油现象严重，回路接触电阻增大，电气动静触头有熔化现象，断路器操作不灵活；未配置主变保护，主变增容后装置功能不完善；闸门、蝶阀等金属结构锈蚀漏水、操作不灵活，致使电站水能利用率下降，发电效率降低。

（3）大多数水电站冬季不发电，影响全年发电量

随着社会经济的发展，部分电站建站初期的运行条件与目前的水力状况出现了较大差别，机组已不能在原设计条件下运行，造成水能资源的浪费，影响到电站效率的正常发挥。冬季水温散失快，水面易结冰，一般在11月底停机，电站进入冬休，直至来年2月底正常发电，影响全年发电量。仅有少量水电站冬季采取人工破冰的方法继续发电。

（4）运行人员业务水平较低

水电站目前运行管理人员大都未经过专门的技术培训，处理问题和分析解决问题的能力不高，极大地影响电站运行效益的提高。随着高新技术的不断发展、计算机的普及、精简专人值班管理技术的推广，更需要专业特长的运行人员，因此应对运行管理人员进行专业技术培训。

（5）效益低、收入低、积极性不高

由于水电站设备老化、落后、自动化水平较低，发电量低，电站效益较差，职工收入较低，导致职工的工作积极性不高，严重制约电站的运行管理。经过增效扩容改造项目的实施，将有效缓解这一矛盾，对今后管理起到了积极有效的作用。

（6）发电收入少，无力投入改造

由于老水电站设备设施老化，不能到满出力，发电效益较低，而日常运行维修成本偏高；发电收入大多用于维持设备基本运行和职工基本工资，处于保本微利状态，依靠电站自身盈利和技术能力来完成水电站的增容扩建很困难。

4 改造原则

·水电站重点是技术改造、就近供电、就近吸纳、联网运行。

·坚持为博州经济社会服务，促进城镇社会经济全面发展，为全面建设小康社会提供重要支撑，促进构建社会主义和谐社会。

·科学利用、节约保护水能资源，实现其综合效益和可持续利用。

·增效扩容改造实行地方负责，由水利主管部门、财政部门负责组织项目实施、指导协调和监督检查。

·中央补助资金按照公开、公正、公平原则安排使用，并接受社会监督。

·电站水工建筑物改造应结合现状，在保证电站正常运行的前提下，根据改造后的情况有针对性地提出改造方案。

·设备选择应符合对应的相关规定，尽量实现小投资大回报。

5 改造目标

·电站运行稳定，可实现少人值班、无人值守。

·改造设计年发电量增多，增效20%以上。

·机组效率达到90%以上。

·通过对水电站的增效扩容改造，使水电站安全、可靠、经济，为博州电网可持续服务。

6 改造措施

（1）维修引水、泄水等建筑物

维修原水电站的引水建筑物，清除淤积物，剔除松动浆砌条石、块石、卵石，加高或改造原引水渠道、前池、溢流堰、泄水陡坡等，复核原小水电站设计引水流量、前池容积等，尽量提高和恢复其引水流量、蓄水量，保证发电水量充足。

（2）更换启闭机、闸门、拦污栅设备

更换进水口工作闸门及启闭、拦污栅设备。

（3）更换老化发电及辅助机械设备，提高发电效率

更换水轮机转轮、发电机定子线圈、主阀、调速器、励磁装置、变压器、断路器、隔离开关、高压开关柜、水电站综合自动化等，更换电力电缆为阻燃型带铠装铜芯电力电缆。

（4）扩建厂房，增加水轮机、发电机

根据水电站实际运行情况，进行水能计算，复核是否具备新增发电机组的可能性，新增水轮机及发电机组。拆除厂房工程中破旧的副厂房，根据建筑施工规范、设计图纸在现场进行施工测量及放线。旧楼拆除时应注意电站工作人员及施工人员的安全，应在工地挂有明显警示牌。因拆除期间原电站机组仍在发电运行，拆除时应注意与扩建工程有联系的电线、电缆，将其先拆除。施工人员严禁进入发电机厂房及工作重地，以免发生危险。

对梁柱混凝土浇筑时，要求钢筋焊接、搭接等要严格按规范要求，钢筋混凝土模板要光滑平整。原厂房和扩建或新建的厂房基础尺寸要一致，厂房基础开挖后要回填20cm砾石后夯实，行车连接部分要求水平面不大于5mm。设备安装应请厂家专业技术人员现场指导。

（5）对部分渠道及前池覆盖防冰，实现冬季发电

冬季发电工程常采用在尾水渠和干渠两岸，在电站引水渠和前池两边打固定桩，搭置钢丝棚架，冬季覆盖尼龙塑料布保温，开春拆除尼龙塑料布，从而实现冬季发电。

（6）加强管理、技术人员培训

加强管理人员管理经验和技术人员的技能培训，特别是健全水电站单位（企业）各项规章制度，明确部门和岗位的职责。加强员工的技能培训，通过工程运行来不断积累经验，学习相似工程先进的管理、技术经验，改进工作，促进管理、技能水平的提高。

运行期间可依据工程开发任务、调度运行原则和工程建筑物的运用条件，制定电站调度运用规程，充分合理利用博州当地水资源。依据上游来水情况和用电负荷，制定水文预报方案，了解地震等灾害信息，并不断改进和完善，做好工程防护工作。另外，要监视工程的运行情况，掌握工程变化规律，为正确管理工程提供科学依据；对工程重要部位和薄弱环节还要做到经常检查、定期检查，防止事故发生，保证工程安全运行。

（7）更新消防及其他设备

更新现有灭火器为卤代烷1211型干粉灭火器，配备DN90型室内消火栓。更新现有锅炉、暖气片等冬季供暖设备，配备空调等。

（8）加大财政、金融扶持力度

项目建设资金实行以地方和社会投入为主、中央补助的政策，采取政府引导、市场化运作、社会参与的方式，多渠道、多层次、多形式筹集。鼓励并带动地方政府、企业加大投入，鼓励多元化投资。给予资金投入的大力支持，保证水电站增容扩建顺利实施。早日提高发电量，提高单位（企业）效益，增加职工的收入，形成水电站发展的良性循环。

［1］ 塔义尔・肉孜，金培军．新疆小型水电站发展现状及技术改造方法浅议［J］．中国农村水利水电，2009（6）：148_ 150．

［2］ 谭章兰．农村小水电站增效扩容建设问题分析［J］．城市建设理论研究．2012（10）．

［3］ 乔 娟，张立仁，姚 涛．某地区小水电增效扩容改造方案及评价［J］．中国农村水利水电，2013（6）：153_155．

责任编辑 吴 昊

2015－02－11

高保玲（1979－），女，工程师，主要从事水利工程设计工作。E_mail：xinrui0915＠126.com