中小水电站增效扩容改造的主要问题及解决方案

中小水电站增效扩容改造的主要问题及

解决方案

摘要：社会经济的高速发展，带动了群众的生活需求，导致用电量呈现出增长趋势。由于我国中小型水电站的建设年限较长，水电站内部的各项设施设备存在老化现象，这就会增加水电站运行的安全风险隐患，阻碍我国水利发电行业的快速发展。

关键词：中小型水电站；增效扩容改造；改造问题；改造方案

一、中小水电站增效扩容改造的重要性

（一）提高水电站发电技术

为了保证中小型水电站的正常运行，需要保证每个水电站建设过程中采用的金属结构，符合行业标准要求和技术规范，并通过对水电站设施设备进行定期检查，保证设备运结构的完好率。同时，要做好水电站中疏通口金属结构的定期检查，如拦污栅等等，及时更换下磨损的结构。为了减少中小型水电站的运行维护成本，工作人员要优化水电站的设施设备配置，提高整体的发电技术水平。

（二）提高水电站综合效益

首先，充分利用水利资源，并通过增效扩容的方式对地方的实际用电情况进行改造，增加整体的经济收入，带动区域的经济发展。其次，在中小型水电站增效扩容的改造之后，可以实现清洁能源代替传统的火电电能，减少区域的二氧化碳排放量，有效的改善了区域的生态环境质量，增加实际的发电量，提高区域的生态效益。最后，中小型水电站进行增效扩容方面的改造，能够保证区域居民的正常生活用电，且水电站工程的建设运行，不仅能提高区域的防洪能力和抗旱能力，还能充分的发挥出供电作用和灌溉作用，促进区域的农业经营生产，改善民众的生产生活条件，提高水电站项目的整体社会效益。

二、中小水电站增效扩容改造常见问题

（一）基础设施设备老化

当前，我国部分中小型水电站的建设开发较早，整体的建设时间较为久远，其现有的基础设施设备运行水平较低，甚至大部分的水电站都使用老旧的设施设备，其整体的运行效率较低，影响水电站的整体发电效率。由于水电站发电设施设备的部分零部件都是使用碳钢材料制造，整体质量较差，无法抵御水体带来的长期腐蚀性。而且，部分水电站处于长期的高负荷运转状态下，内部零件结构磨损严重，甚至会因质量问题出现结构变形问题。由于这部分设施设备结构未经及时的维修，早已无法正常的运转，出现了严重的老化问题，如果无法及时的进行更换，会带来严重的安全风险。

（二）水资源的严重浪费

由于我国部分中小型水电站的存储水资源容量有限，在丰水期内水库内流量达到了上限时，多出的水资源流量无法用于水电站的发电运行。这时候，多出的水资源就通过排洪通道直接排出，不仅会造成水资源的严重浪费，还会增加下游地区的防汛工作压力。此外，我国大部分地区的中小型水电站在丰水期和枯水期的实际水量差别较大，且实际的调节能力较小，导致水电站在枯水期内水轮机始终保持着低负荷运行的状态，整体的发电运行效率不够稳定。

三、中小水电站增效扩容改造有效方案

（一）改善水电站发动机的材料

旧发电机的绝缘材料主要是青壳纸和黄蜡布，这两种材料的实际厚度较大，且整体的耐热效果较差。因此，水电站旧有的发动机绝缘效果较差，实际耐受温度也只有90℃。如果使用新型的绝缘材料，如聚脂薄膜等等，都具有较高的绝缘效果，有利于提高机槽的整体耐热效果。不仅如此，发动机设备的数值还可以进行重新的计算，有效的保护监控单元。

（二）做好水电站水轮机的整改

中小型水电站发电运行过程中最为核心的零部件是水轮机，其的好坏会直接影响到水电站的实际发电效率。责任人员要根据实际情况进行相应的整改，如果水轮存在严重的老化问题，各项运行指标都无法达到基本的技术要求，就没有对水轮机进行整改的必要性，则要及时的进行水轮机的更换。但值得注意，新更换的水轮机，有利于提高水电站的整体发电效能。同理，水电站中的变压器也是老型号的，那么变压器设备的铜损和铁损会增大，这样就可以在不更换原有设施设备的基础上，只对高损耗的变压器设备进行更换。例如，在五福水电站的增效扩容过程中，就对原有的SL型号和S7型号的变压器进行了更换，这样就实现了在发电机相同出口计量下，供电量呈现明显的提升。

（三）及时更新水电站水工建筑

中小型水电站的建设施工，由于实际建设主体不同，其整体的结构质量也呈现出了参差不齐的状态。国营水电站建设质量水平较高，但大部分的中小型水电站都是私营水电站，且这些水电站多是径流式水电站，引水渠道结构质量较差，甚至经过长期的使用之后出现了严重的渗漏问题。例如，私营水电站的引水渠长度为 3.5km，引水渠进口位置的水流流量为 3.5m3/s，但水流流进引水渠到发电站的前池位置，实际用于发电的水流流量为 3.2m3/s。所以，针对水电站中的水工建筑进行更新加固，可以起到很好的增效扩容效果。针对上述情况，可以采用灌浆的方法对水电站大坝结构进行加固处理，建设输水管线，增加备用机组的实际容量，减少洪水期间的实际水量损失。针对径流式的水电站发电而言，可以对引水渠结构进行三面光，扩大前池的水体容量，充分利用水资源来改善水利发电过程中存在的资源浪费现象。

（四）合理的配置水电站水轮机

水轮机设备在水电站建设发展过程中的应用，会直接影响到水电站的整体发电效益。所以，在水电站的发电运行过程中，对水轮机型号的合理化配置，可以减少水资源出现浪费现象，提高水电站的整体运行效率。在选择水电站水轮机型号时，需要根据水电站的水头、引用流量等等，选择最为合适的水轮机设备。如果水头高、引用流量小的水电站，则要采用冲击式水轮机。而中等水头、中等引用流量的水电站，则要采用混流式的水轮机，低水头、大引用流量的水电站，则

可以使用轴流式水轮机和贯流式水轮机。但不管是选用了哪种型号的水轮机设备，都要做好定期的检查工作和维修工作，保证水电站水轮机的正常运行，提高发电设备利用率。

（五）完善水电站自动控制装置

为了减少人力资源的实际投入，水电站在实际的发电运行过程中，要注重完善自动化控制系统。所以，在设计自动化控制系统时，要充分考虑到即使设备零部件结构出现损坏，也能保证发电机组的正常发电运行。此外，水电站水头控制参数的设计是标准数值，当实际水电站发电运行参数偏离设计参数时，水轮机水流会出现脱流情况，直接影响水轮机的运行效率和稳定发电。

四、中小水电站增效扩容改造有效建议

（一）加强水电站的领导管理

在水电站增效扩容改造的最初，要成立项目工作小组，由工程的总经理担任起小组长，并针对该改造项目成立财务部、工程部、监督部，确定水电站运行的技术负责人和安全责任人以及质量检验人，并综合实际情况完善各项管理规章制度，保证水利工程建设的有序性和安全性。

（二）强化水电站的建设管理

在水电站增效扩容改造前期，要做好相关的准备工作。首先，委派相关工作人员对工程建设区域进行实地考察，了解该区域内的水利工程建设发展情况，以及该区域范围内是否存在有合作意向的商家，为水电站发电运行提供根本保证。其次，要在做好水电站发电运行技术的提供和支持，保证水电站发电设施设备运行的安装效果和调试效果。

结语

综上所述，在水电站的建设发展过程中，要因地制宜的选择水电站增效扩容改造方案，通过合理的设计规划，提高水电站发电设施设备的运行效率，增大水电站的发电效率和综合效益。