小型水電站在技術(shù)增容改造中應注意的問題

1優(yōu)化設(shè)計，獲取最大的經(jīng)濟效益
要做好中小型水電站的技術(shù)改造，一定要委托有資質(zhì)的單位進行技術(shù)咨詢并做到優(yōu)化設(shè)計，還要請專家對改造設(shè)計方案進行審查。因為一個好的設(shè)計方案，可以出水平、出效益；反之，不重視設(shè)計，容易造成不必要的返工和經(jīng)濟損失。
中小型水電站的技術(shù)改造，必須貫徹先進性、合理性、經(jīng)濟性和特殊性原則。應該針對各個水電站的具體情況，因地制宜，進行優(yōu)化設(shè)計。所謂先進性就是要擇優(yōu)選用一個性能先進、技術(shù)成熟的好轉(zhuǎn)輪和配套性能先進、運行可靠的水輪發(fā)電機及輔助設(shè)備；合理性就是要緊密結(jié)合和妥善處理水電站的不可變更或不宜變更的制約條件：經(jīng)濟性就是要在有限的投資情況下，盡量增加年發(fā)電量，提高水電站的經(jīng)濟效益；特殊性就是特殊問題用特殊辦法處理。例如，對于多泥沙河流上運行的水輪機，既要改善其運行特性，又要采取抗泥沙河流上運行的水輪機，既要改善其運行特性，又要采取抗泥沙磨損的綜合治理措施，延長水輪機的使用壽命，只有全面考慮才能較好地達到先進性、合理性和經(jīng)濟性。多數(shù)中小型水電站的技術(shù)改造以水輪發(fā)電組的改造為主。在技術(shù)改造設(shè)計中，常采取以下方式。
（1）對于水頭、流量與原設(shè)計變化不大，而水輪機設(shè)備陳舊、性能落后的水電站，可采用更新改造或增容改造方式。選用該水頭段導水葉相對高度相同或相近的新型轉(zhuǎn)輪，如無合適的新型轉(zhuǎn)輪，則應改型或重新設(shè)計轉(zhuǎn)輪，或者改增容改造方式。選用該水頭段導水葉相對高度相同或相近的新型轉(zhuǎn)輪，如無合適的新型轉(zhuǎn)輪，則應改型或重新設(shè)計轉(zhuǎn)輪，或者改進過流部件型線與結(jié)構(gòu)，以提高水輪機的運行效率，并達到增容、增加年發(fā)電量的目的。例如，四川老河灘水電站（2X360KM）更換了2個新研制的高效率轉(zhuǎn)輪，機組功率由原來的630KW提高到了725KW，單機增加了12.5％出力，提高了年發(fā)電量。
（2）對于多泥沙水電站，應考慮泥沙磨損的問題，應采用與抗磨措施相結(jié)合的改造方式。改造設(shè)計中應根據(jù)水輪機的過機含沙量、泥沙中值粒徑及泥沙礦物成份等條件，選用單位轉(zhuǎn)速相近或略低，單位流量適量較低小，模型空化系數(shù)適當降低，模型效率較高的新型轉(zhuǎn)輪，并合理加大導水葉分布圖相對直徑，改進導水葉型線，降低和勻化導葉區(qū)流速。同時，從結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝、材料和保護涂層等方面采取抗磨措施，以保證水輪機的安全運行，延長其使用壽命，最終達到更新改造或增容改造的目的。

（3） 對“大馬拉小車”的水電站，可以單獨改造水輪發(fā)電機，為提高絕緣等級或改進通風系統(tǒng)等實現(xiàn)增容，必要是可重新設(shè)計制造新的水輪發(fā)電機。主變?nèi)萘坎蛔憧蓳Q用新變壓器，舊變壓器仍可用于其它水電站。對于“小馬拉大車”的水電站，若水輪機采取改型亦無增容的可能，則暫按現(xiàn)狀運行。
（4）對保護裝置比較落后，自動化水平不高的小水電?？傃b機大于2000KW電站，盡量采用自動化較高的微機綜合自動化系統(tǒng)，并且不斷地提高運行人員的技術(shù)水平。對于總裝機小于2000KW電站，就采用可靠易維修的繼電保護裝置。例如，2016年7月峨眉山水電站***水電站在（2X1600KW），將原有的繼電保護裝置改造為SCUT2008微機綜合自動化系列統(tǒng)。改造完成后，保護誤動和拒動的機率大大降低，運行人員誤操作的情況完全避免。這樣就節(jié)省了大量的維修費用，給電站提高了經(jīng)濟效益。
（5）對老式電站采用機械液壓調(diào)速器，這種調(diào)速器的性能比較差，在加上長期運行靜特性差，磨損嚴重運行死區(qū)大動作不靈活，無法保證機組安全穩(wěn)定運行，應盡量更換電氣液壓調(diào)速器和微機調(diào)速器。
2．做好輸水系統(tǒng)的調(diào)保計算
在中小型水電站增容改造中，水輪機輸水系統(tǒng)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。尤其是一管多機的引水式壓力輸水系統(tǒng)，應當從水力和調(diào)節(jié)保證參數(shù)兩個方面進行核算。水力核算即是對水輪機輸水系統(tǒng)的過流量和水頭損失的數(shù)值關(guān)系進行核算，并繪制水頭損失和流量關(guān)系曲線，以分析選定最大充許的水輪機額定水頭和設(shè)計引用流量。調(diào)節(jié)保證核算就是從機組運行的過渡過程中可能發(fā)生的最大水壓力和最大轉(zhuǎn)速升高值，并檢查前者是否在水輪機輸水系統(tǒng)設(shè)計水壓力的范圍內(nèi)，以研究和確定采取加固補強措施的合理性和可能性。
水輪機輸水系統(tǒng)的最大過流量和水頭損失及其所能承受的最大水壓力，是制約水輪機增容的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應予以足夠重視，否則會影響技術(shù)必改造的經(jīng)濟效益和安全運行。