水电站增效扩容改造探索与实践

王吉鑫

（中国葛洲坝集团机电建设有限公司，云南临沧，675811）

引言

随着我国经济的快速发展，企业数量在逐渐增多，社会对电力能源等需求也是越来越多，在这高用电量的影响下，水力发电站的负荷在不断的提高，已经不能满足当下社会发展及人们的用电需求。为了使这一问题得到妥善解决，人们就对水电站提出了扩容改造的要求，提高电气设备的运行效率。对电力资源能够有一个合理的分配，使社会的用电需求得到满足。

1 水电站技术改造的意义

1.1 水电站技术改造的社会意义

对水电站的技术进行改造之后，能够有效提高水电站运行过程中的安全性及稳定性，大幅减少水电站运行时所发出的噪音，减少相关工作人员的工作压力，改善了水电站电力生产条件，使水电站工作人员的生命与财产安全得到很大的保障；能够有效避免因水电站倒闭而使员工失业，使员工所得到的薪酬更加稳定，防止因大量员工失业而导致社会动荡；可以充分发挥工程的防洪效益，有效地保障水电站的公共安全；能够满足周边居民的用电需求，使周边居民得到更优质的用电体验，进一步推动周边地区的经济可持续发展。

1.2 水电站技术改造的经济效益

通常情况下，对水电站的技术进行改造之后，电站内电气设备的运转效率大概能提高百分之十左右，而那些本来就能够进行增容的老水电站，改造之后的发电量则会增加更多，如果对我国所有老水电站开展技术改造，那么就相当于在国内电站新设了300多万kV 装机。水电站经过技术改造之后，能够有效的提升电气设备的运行效率，使那些老水电站发挥出了更大的作用，满足了社会对电力能源的需求，此外，电力的增加无疑会带来更加可观的经济效益，从而提高水电站的经济收入，推动水电站向健康稳定的方向发展。

1.3 水电站技术改造的生态效益

水电站的电力生产就是将水利能源转化成电力能源，这是一种清洁型的可再生能源，在发电的过程中不会给周边环境带来污染，是一种依靠大自然的力量来生产电力能源的发电方式，这种发电方式已经逐渐被国际认可，它具有较强的生态效益，通过对这一放点方式的广泛应用，能够有效的减少煤炭发电方式给生态环境造成的损害，改善全球生态环境。近年来，随着人们对老水电站进行了技术改造，给生态环境的平衡提供了良好的基础。

2 水电站存在的主要问题

（1）从技术层面来讲，水电站能量转换技术的好坏直接影响着整个发电站的运行效率及发电量，能量转换技术能够使电能、水能与动能之间的关系更加融洽。大多数老水电站在往年开始建设的时候，由于各种技术水平的落后，导致电厂的运行效率不高，发电量也是逐渐的供不应求，到了当前时期，已经不能达到相关运行指标的规定，使水利资源没有得到充分的利用，很大程度的减少发电站的经济效益。

（2）从发电机组选型来讲，很多地区由于地势及周边条件的不同，在对水电站进行建设的时候，建设方式也是不尽相同，对发电机组的大小功率也存在着很大的差异，导致很多水电站的发电量存在过低的现象，以往人们的用电量不多，这一劣势没有被加以重视，到了现在，随着人们用电需求的不断提高，发电量低所带来的影响已经逐渐显现出来。

（3）从发电机组运行状态来讲，水轮机运行是否正常及运行效率都会对整个水电站电力生产水平造成影响，而影响水轮机运行的因素有很多种，如电气设备的质量、发电结构的合理性以及电力生产环境等，如果水轮机长期在高负荷的情况下运行，就会导致其内部的零部件被磨损，从而使运行效率大幅下降，严重的还会导致发电设备报废。

（4）从外界环境对水电站的影响来说，有很多水电站都建立在比较偏远的地区，这些地区的地势及周边环境都比较复杂，水轮机建设在这种环境下会很大程度的降低运行效率，且长时间在这种环境下运行，还会给水轮机造成严重的损坏。

3 水电站增效扩容改造的措施

3.1 提高水工设施能效

水工建筑物中的输水建筑物与电站息息相关。电站应选择合适的取水高程，尽量采用自流输水以减少永久运行的能耗，引水隧洞和引水渠道应采用合适的纵坡，综合比较断面形式，以减少水头损失、工程量和占地费用。例如采用混凝土材料衬砌可以得到较小的糙率，也可以减小引水渠道断面。拦污栅的栅条间距应根据上游污物、水轮机型式和流道尺寸合理确定，以减少水头损失。

3.2 老化设备更新改造

水轮机组改造的关键在于水轮机的工作转轮。一般要进行改造老电站运行年限都比较长，由于那个时期的制造水平有限，原来的水轮机的转轮效率都比较低。随着水轮机转轮设计和制造水平的提高，一些高效率的转轮已经出现，改造时应根据引水系统和流道限制条件，优先考虑在不动水轮机的前提下选用高效率、空化特性优良、运行稳定性好的水轮机转轮，这样既可提高单位水量的利用效率又可节省投资。

3.3 强化增效扩容工作

水电站的最大特点是个性很强，不同水电站的水头、台数各不相同，对水轮机的要求也千差万别。因此在实施中要根据具体情况具体分析，权衡利弊，选择优化设计方案，紧跟时代发展，不断强化增效扩容工作。

4 结束语

在以后的工作中，要不断强化其增效扩容改造的力度，提高工作效率，使其发挥更大的经济、社会和生态效益。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。

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