小水電站老舊設(shè)備改造探討

長江水利委員會 陸水試驗樞紐管理（工程）局 汪 潔

小水電站老舊設(shè)備改造探討

長江水利委員會 陸水試驗樞紐管理（工程）局 汪 潔

水電站的設(shè)備更新和改造關(guān)乎水利、電力事業(yè)的發(fā)展，科學(xué)合理地改造小水電站的老舊設(shè)備有利于水電站工程設(shè)計的進(jìn)一步優(yōu)化和水電站的合理布局開發(fā)，是可持續(xù)發(fā)展觀“以人為本，統(tǒng)籌兼顧”精神的體現(xiàn)。

一、小水電站老舊設(shè)備改造原則

1.推廣和使用現(xiàn)代最新的水電站設(shè)備更新改造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在對小水電站老舊設(shè)備的更新改造進(jìn)行設(shè)計時，要根據(jù)現(xiàn)有的水電站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求，設(shè)計合理且符合實際的水電站改造方案。在設(shè)計過程中，要注意借鑒以往工程的設(shè)計理念和技術(shù)，不能局限于僅對一套標(biāo)準(zhǔn)方案的改進(jìn)設(shè)計，而是要根據(jù)工程實施的具體情況，對水電站的總平面布置及老舊設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，促進(jìn)水電站設(shè)備改造速度與科技更新步伐的協(xié)調(diào)。

2.合理地更新技術(shù)和設(shè)備，優(yōu)化水電站整體布局。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水電站設(shè)備的更新設(shè)計方案也要隨著時代和科技的進(jìn)步而不斷優(yōu)化。積極采用或引進(jìn)新的技術(shù)設(shè)備來調(diào)整水電站的布局，制訂合理的水電站優(yōu)化布局方案具有重要意義。具體來說，可對通訊設(shè)備、專用通信室、低壓室等設(shè)施進(jìn)行改造或布局優(yōu)化，結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)水電站網(wǎng)絡(luò)自動化運(yùn)行，提高水電站的智能水平。

3.遵循“規(guī)范、鞏固、提高、完善”的總設(shè)計方針。這是對水電站設(shè)備改造和設(shè)計的總要求。水電站改造工程建設(shè)要遵循工程規(guī)范規(guī)章，不斷更新水電站的整體平面設(shè)計，更新老舊基礎(chǔ)設(shè)施，最大限度地提高水電站設(shè)計的合理性和對環(huán)境的適應(yīng)性，促進(jìn)小水電站的良性發(fā)展。

4.協(xié)調(diào)統(tǒng)一工程條件和工程規(guī)范。小水電站設(shè)備改造施工時，要嚴(yán)格遵守工程實施的有關(guān)要求，規(guī)范管理程序和設(shè)備更新與建設(shè)的流程，避免因人為因素而導(dǎo)致的施工上的事故；同時，要根據(jù)小水電站所處的環(huán)境條件，對小水電站進(jìn)行合理的改造，實現(xiàn)人與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

二、老舊設(shè)備改進(jìn)的具體措施

以現(xiàn)代技術(shù)和現(xiàn)代管理理論為基礎(chǔ)，以水利自動化、信息化技術(shù)為重點(diǎn)，積極采用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料和新工藝，不斷提高小水電站的技術(shù)和管理水平，科學(xué)合理地更新老舊設(shè)備，提高小水電站設(shè)備發(fā)供電的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，從而增強(qiáng)小水電站自身的經(jīng)濟(jì)實力和市場競爭能力，為我國水電事業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展提供保障。具體來說，可以從以下幾個方面做起。

1.采用先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備。以“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”為指導(dǎo)思想，堅持規(guī)范、創(chuàng)新、鞏固的原則，對小水電站老舊設(shè)備進(jìn)行更新和改造，以滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對小水電站更新發(fā)展的需求。

在水電站的自動化改造時，要與時俱進(jìn)，采用新技術(shù)、新設(shè)備，及時淘汰過期產(chǎn)品。舊小水電站設(shè)備老化，技術(shù)陳舊，自動化程度低，對人工依賴性強(qiáng)，設(shè)備運(yùn)行故障頻率高，嚴(yán)重影響了水電站安全發(fā)電的穩(wěn)定性，制約了我國水利事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。下文中，筆者以勵磁系統(tǒng)為例，對小水電站的設(shè)備改造進(jìn)行探討。

勵磁系統(tǒng)作為小水電站發(fā)供電過程中的重要設(shè)備，對其改造是小水電站自動化改造的重點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的勵磁系統(tǒng)靠手動操作調(diào)節(jié)有功功率和無功功率，無論在速度方面還是在精度方面都有所欠缺，會影響電能質(zhì)量，并且在機(jī)組發(fā)生異常（如狀態(tài)發(fā)生變化、參數(shù)超限等）時，難以及時報警，安全性、可靠性差。機(jī)組的勵磁系統(tǒng)常采用自并激可控硅靜止勵磁裝置，該裝置主要由型號為ZSJ的油浸式變壓器、勵磁調(diào)節(jié)屏、勵磁功率屏、調(diào)速器、勵磁機(jī)等裝置組成。調(diào)速器常見的型號有YWT，YT等系列，通過手動油壓啟動機(jī)組。勵磁機(jī)有旋轉(zhuǎn)勵磁機(jī)和靜止勵磁機(jī)2種：旋轉(zhuǎn)勵磁機(jī)是指勵磁機(jī)（設(shè)備）與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)的整流方式；靜止勵磁 機(jī)是從一個或多個靜止電源取得功率，使用靜止整流器提供直流電流的勵磁機(jī)。勵磁系統(tǒng)應(yīng)保證當(dāng)發(fā)電機(jī)勵磁電流和電壓不超過發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷下勵磁電流和電壓的1.1倍時，能長期連續(xù)運(yùn)行。勵磁系統(tǒng)強(qiáng)勵頂值電壓倍數(shù)的考慮，中小型機(jī)組的勵磁系統(tǒng)一般不小于1.6倍，大中型機(jī)組的勵磁系統(tǒng)一般不小于1.8倍，頂值電流倍數(shù)與頂值電壓倍數(shù)相同。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定要求更高頂值電壓倍數(shù)時，按計算要求確定。頂值電壓倍數(shù)超過2.0時，頂值電流倍數(shù)仍取2。勵磁系統(tǒng)在頂值電流情況下的允許持續(xù)時間：中小型機(jī)組的勵磁系統(tǒng)不小于10 s，但不得大于50 s；大中型機(jī)組的勵磁系統(tǒng)不小于20 s。但不得大于50 s。

2.采用先進(jìn)的管理觀念和管理方式。先進(jìn)的管理方式可以提高小水電站的運(yùn)行效率，縮短老舊設(shè)備的改造時間，降低老舊設(shè)備的改造成本，是小水電站高效運(yùn)行的保證。用先進(jìn)的管理理念代替落后的管理理念，并努力提高工作人員的整體素質(zhì)，是全面提高小水電站經(jīng)濟(jì)效益的有效手段。

三、結(jié)論

在小水電站現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合自動化改造，提高小水電站自身的自動化水平，可以快速、準(zhǔn)確、及時地對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行記錄、檢測，發(fā)生故障時還能自動報警，這大大降低了因設(shè)備老化導(dǎo)致的故障高發(fā)生率，避免了設(shè)備的進(jìn)一步損壞，保證了小水電站的正常運(yùn)行，提高了地區(qū)供電的可靠性。