探讨小型水电站技术改造中的关键问题

探讨小型水电站技术改造中的关键问题

韦小算

广西壮族自治区河池水利电力勘测设计研究院 广西河池 547000

摘 要：近年来，随着我国经济水平的不断提升，人均用电量大幅增加，已经不能只依靠大型水电站的发电量来满足人们的日常用电了。因此，各地区充分利用各自的水利条件修建了很多小型水电站。然而，有很多小型水电站由于存在技术难题而始终难以发挥出应有的作用。因此，很多地区对这些小型水电站进行了技术改造，并取得了一定的成果。笔者结合多年工作经验，深入分析小型水电站技术的技术要点和关键问题，以期为相关人员提供借鉴与参考。

关键词：小型水电站；技术改造；关键问题

前 言

自改革开放以来，我国的经济水平一直处于高速发展的状态，人民的生活水平也在不断的提升中。在此背景下，各类家用电气逐渐走进普通家庭中，人们的生活在不断得到改善的同时人均耗电量也在不断增加，所以必须加强对电力的管理。而在电力系统中，小型水电站的存在是不可替代的，而且近些年来，我国水电站的数目也在不断增加，为我国电力资源的供应做出了很大的贡献。但是，由于部分水电站有一百使用年限较长，难免出现一些问题，容易引发安全方面的问题。

1 小型水电站技术改造的基本原则

1.1应以提高经济效益为原则

由于改造小型水电站需要一定的成本，所以如何设计最佳性价比的改造方案就成了一个难题。小型水电站的改造应该本着经济性的原则，争取以最低的成本来赚取最大的利益。想要做到这点，就要求在设计方案的时候吧回收成本所需的时间和改造以后的利润空间考虑在内，综合分析。

1.2应针对薄弱环节进行改造

每个地区的小型水电站建设的时候所采用的技术都不尽相同，所以不能按照笼统地对小型水电站进行改造，需要分析当地的技术条件和具体要求，有针对性地对水电站地薄弱环节实施改造，让技术改造的效率最高，进而增强经济性。

1.3应采用可行性的技术改造策略

因为每座小型水电站都有各自的运行特点，所以在进行技术改造的时候不能轻易改造，而是要先征求水电站员工的意见。水电站员工对所在水电站的设备的操作最为熟悉，所以有必要在改造水电站的时候邀请他们一起参与。在改造的过程中，可以重点改造水电站员工反应的技术难点，同时邀请专业人员一起指导技术改造的研究，将水电站的技术改造做到最好。

1.4强调技术改造的适用性原则

水电站设备的制造厂商不一样，相对的制造技术也不一样，即使是被制造用于同一方面的设备，在实际进行工作时的运行状态也不一样，技术标准也是如此。所以，在对水电站进行技术改造的时候，应该将水电站设备的实际用途考虑在内，并结合实际来选择最适合的设备，保证水电站自身的经济性。

1.5注重安全环保

在水电站进行技术改造的时候，虽然是本着经济性的原则，但是也不能对周边环境造成不良影响。在降低成本的同时也要考虑其环保性，利用水流发电但是不能污染水源，追求经济效益不能以牺牲环境为代价。只有以人为本，进而追求利益，才能确保技术改造的质量，保证工作人员的生命安全。

2当前我国小型水电站存在的普遍技术问题

2.1 水轮机运行问题

水轮机作为水力发电的关键部件，在工作的时候可能会受到许多因素的影响，这可能导致水轮机机组性能参数达不到水电站要求的运行参数，从而限制了水电站的实际运行效率。而水库中存在着大量的泥沙，如果有泥沙进入水轮机，就有可能会破坏水轮机设备，造成安全隐患。

2.2 水轮发电机技术问题

早期的小型水电站在建设的时候，由于我国的水轮发电机制造技术还很落后，所以制作的水轮发电机相对粗糙。经过多年的运行，设备难免出现老化的现象，降低了设备的运行效率，进而降低了水电站得到经济效益。

2.3 电气设备和水轮机不配套

发电机和水轮机之间良好的相性是小型水电站安全运行的基础。但是由于二者设备的不配套，在日常工作时往往会呈现发电机的额定容量小于水轮机的输出功率或者发电机的额定容量大于水轮机的输出功率。这两种现象的出现都会导致水电站的运行效率下降，进而降低经济效益。

2.4 水工建筑的设计问题

早期水电站在建设的时候存在一些设计上的漏洞。这些漏洞导致水电站出现积沙等会对水电站运行效率造成影响的问题，而引水渠同样也存在问题，降低了小型水电站的安全性。而由于引水系统方面存在问题，水电站的发电量也会随之减少。

3 小型水电站技术改造要点

小型水电站的技术改造一般是改造其机械设备，在改造过程中应该结合实际情况，找准水电站设备的薄弱环节，从各个方面入手，制定几组不同方案，再挑选出其中最优秀的方案来进行改造。

3.1 保障水轮机机组效率

在能对小型水电站运行效率造成影响的因素中，水轮机和发电机这两个机器的效率的影响最大。正常工作的时候，发电机自身的工作效率变化幅度比较小，而水轮机由于影响因素较多，其本身工作效率的变化幅度较大。在设计改造方案时，应该向调查水源的流量范围和水头的相关资料。深入分析研究实际流量和水头的数据，重新选择水轮机的型号，保障水轮机的高效运行。

3.2 提高单机容量

与运行相对稳定而且影响因素较少的发电机相比，在对小型水电站进行技术改造的时候把重点放在改造水轮机上会更有成效。把改造水轮机作为技术改造的核心内容，保证改造水轮机时所需的必要经费，条件允许的时候尽可能选择质量更好的水轮机或者彻底改造水轮机，提高水轮机的单机容量。在改造完成以后，还应进行相应的测试，保证水轮机能够长期稳定高效地运行。

3.3 增大流量提高工作水头

可以通过设置翻板闸（见图一）或增高坝体等方式来提高水电站发电机组的工作水头。此外，还能够通过控制水头损失来提高机组效率，达到和增大水头一样的效果，主要利用移动式清污机（见图二）对栏杆进行更新优化，减少水头损失。

图 一 翻板闸

图 二 移动式清污机

3.4 采取抗磨改造

小型水电站日常运行中经常碰到多泥沙的情况时就需要进行抗磨改造，因为大量 淤积的泥沙会损坏小型水电站中的设备，进而导致水电站的运行效率降低。所以在对水电站进行技术改造前，要深入发掘泥沙淤积的原因，调查水电站所在河流不同时期的泥沙条件，针对得出的结论采取相应的抗磨措施。此外，还应优化水轮机的结构，让其适应多泥沙的工作环境，在必要的时候还应利用落水差，利用相关设备回收水能，提高工作效率。

3.5 核算输水系统

输水系统的改造作为对小型水电站进行技术改造过程中的一个工作要点，需要对其进行精确的核算，尽量减小误差。改造输水系统时，主要将精力放在调节保证和核算水力这两个方面。调节保证具体指找出输水系统的漏洞并及时采取补救措施，优化输水系统，进而提高水电站的运行效率。核算水力是指计算当前水轮机的最大引流量和发电机组的额定水头，为进一步对输水系统的改造提供基础数据，以此决定要不要对设备进行更换。

3.6 增容改造

增容改造主要用于出现预期所需来水量小于实际来水量现象的小型水电站。早期小型水电站在投资建设的时候仅按照当时的来流量来设计，由于技术原因，并未考虑到水流增大等现象，所以选用的设备仅能利用当时的来流量。而且，经由常年运行，部分设备性能落后，已经不能充分利用来水量，降低了水电站的运行效率。

增容改造指更新水电站内原有的设备，结合实际来流量，更换能够承担当前任务的设备，使水电站的运行效率保持在一个较高水平。增容改造的原则是扩容增效，需要结合相关的先进技术，提高技术水平，提高经济性。

3.7 减容改造

当小型水电站的设计所需来水量大于实际来水量时，就需要对水电站进行减容改造。减容改造与增容改造不同，不一定要替换原有设备，可以对转轮等部件重新设计，使其适应实际的来水量，还要适当维修老化的设备，保证水电站的运行效率。

结 语

综上所述，为了能够更好地为人民服务，提供更多的电力资源，对小型水电站进行技术改造是十分有必要的。在改造的过程中引入新技术，加大投入力度，争取把工作做到做好，还要保证安全性和环保度。只有这样，才能保证小型水电站的运行效率，创造更大的利益。

参考文献

[1]刘海军.小型水电站技术改造措施的思考[J].低碳世界,2016(36):137-138.

[2]吐尔洪·肉斯旦.小型水电站技术改造探讨[J].水利技术监督,2016,24(06):83-85.