论述水电站增效扩容改造过程常见问题

前言：我国目前使用的水电站一般年代都比较久远，当时在建设水电站时水文资料相对匮乏，技术水平也有限，运行过程中存在诸多缺点，对这些水电站进行增效扩容改造，能够有效利用其中的闲置容量，提升节能效果，对于我国水利水电事业的发展具有重要意义，本文简单分析了水电发电机组中存在的问题，并提出增效扩容改造中的注意事项。

随着社会经济的发展，各个生产企业以及人们日常生活中的用电量逐渐扩大，水利发电机组的负荷量越来越大，已经不能满足实际需要，为了解决这一问题，人们提出对水电站进行增效扩容改造，以此优化发电机组运行，实现水电资源的合理调控，满足企业生产以及人们日常生活的需要。

1.水利发电机组运行时存在的问题

首先，从技术的角度来说，水电站发电水平是由能量转换技术决定的，其要有能力平衡好电能、动能以及水能之间的关系，一些老水电站在建设的时候受到技术水平的限制，水轮机调控技术相对落后，发电的及时性不强，到现在已经无法达到相关运行指标，水能资源没有被充分利用，造成浪费问题，同时也降低了经济效益。

其次，从选型角度来说，不同地区的水文条件不一样，建设方法也存在差异，因此机组选型也不同，这对运行效率产生重要影响。经济不发达的年代，用电量不大，因此电网规模也不大，很多都是采取一机一网的格局，出现水能与机组选型不匹配的现象，导致大量水能被浪费掉，如今人们的用电量逐渐加大，水电站装机容量也以此提升，但是并没有做到开发到位，很多地区水电站仍旧需要进一步增效扩容。

第三，从运行状态的角度来说，水轮机的运行效率或者说工作状态对水电站的水平产生直接影响，而决定工作状态的因素又非常多，除了设备质量以外，还会受到结构以及作业环境的影响，如果其长时间在高负荷的状态下运转，内部零件就会被严重磨损，运行效率就会降低，不仅容易产生设备故障，一部分能量也会被浪费。

最后，从外界环境角度来说，一部分水电站所处地区比较偏远，自然条件会对水轮机组的运行产生重要影响，投入使用的时间越长，内部结构被破坏的程度

就越严重，定子以及转子等重要结构被磨损，能量转换的效率下降，研究表明环境因素引起的发电量降幅可达到15%左右，发电站运行成本因此提升。

2.水电站增效扩容改造过程中的注意事项 2.1更换局部设备

由于发电机组中包含很多设备，要实现全部更换需要大量成本和时间，另外部分设备运行状况良好，因此没有更换的必要，对于工作效率较低水电站，要对机组设备进行仔细检查，找到出现问题的设备，采取局部更换设备的措施，实现增效扩容改造。首先可以更换转轮，其是能量转换的关键部件，转轮性能会直接影响机组的振动和汽蚀，随着科学技术的发展，目前市面上的转轮效率比老转轮要高出5%左右，且叶片汽蚀补焊以后会产生变形问题，进一步加剧汽蚀和振动，机组整体运行效率不高，因此最好更换转轮；其次可以更换发电机绕组，因为其在老化后容易受损，影响运行效率，例如某县水电站机组为1×160KW，该机组在受到雷击以后线圈被毁坏，修补以后机组出力降低至98KW，增效扩容改造时更换绕组就有效提升了运行效率，出力达到180KW；最后，如果水电站的水质较差，含砂量较大，更换转轮时就要考虑到这些条件，最好采用不锈钢转轮，增强其耐磨性，减少磨损度。

2.2更换整机设备

一些老水电站在设计时对于水文资料的收集可能不全面，因此水电站在运行的过程中可能存在水资源浪费严重的问题，这种问题不是更换机组中的某种设备就可以解决的，可以重新收集水文资料，根据实际环境配置新的水轮发电机组，充分利用水能资源，提升运行效率。另外，一些机组由于投入使用时间过长，已经超过使用年限，老化非常严重，运行效率低，且内部设备容易发生故障，对于这种问题也可以进行整机更换。

2.3其他开发

如果一个水电站中有两组机组，而水库自身对于容量的调节能力较弱，此时就可以选择不同容量的机组进行合理搭配，这样就能够有效利用丰水时期水能，避免水能资源浪费现象。例如，某县在设计水电站时，经过对用电需求以及水文环境的分析，得出应该使用2×1000KW机组，但是为了实现多发峰电，经过考虑以后确定为两机组组合的模式，在峰电期间使用大功率机组，谷电期间选择小机组，直接利用剩余库容，水电站整体效益大大提升。另外，转速的控制水平会

对水轮机组运行效率产生直接影响，经过增效扩容改造以后，最好用闭环控制的方式来控制转速，就是从机组中发出频率信号，将这些信号传输到机组控制系统中，以此调节导叶开合角度，达到控制输出功率的目的，实际在设置调速装置时要考虑到机组的实际容量，最好选择新型微机型调速装置。

总结：水电站经过增效扩容改造以后，机组发电的安全性有效提升，各项性能明显改善，克服了机组运行过程中的不安定因素，设备故障率降低、维修周期延长，运转效率明显提升，提高水电站经济效益，满足社会的用电需求，对于我国水利水电事业的发展具有重要意义。