小型電站的自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)改造的探討

顧剛

【摘 要】由于小型水電站的低成本優(yōu)勢(shì)，它們?cè)絹?lái)越多地用于實(shí)時(shí)生產(chǎn)，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值正成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。近年來(lái)，越來(lái)越多地實(shí)驗(yàn)證明了設(shè)施中技術(shù)變化的缺陷，例如小型水電站的開(kāi)發(fā)效率不高，水電管理水平低，以及已安裝設(shè)備的容量不確定性高等。如若無(wú)法解決這些問(wèn)題，將阻礙我國(guó)小型水電站的發(fā)展，并影響該行業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

【關(guān)鍵詞】小型電站;自動(dòng)化技術(shù);升級(jí)改造

近年來(lái)，我國(guó)的小型水電站的生產(chǎn)水平正在提高。我國(guó)水力資源豐富，小型電站分布廣泛，水電發(fā)展?jié)摿薮螅瑢?duì)我國(guó)的水電資源開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)生積極影響。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的小型水電站數(shù)量超過(guò)40000個(gè)。盡管有關(guān)的科學(xué)結(jié)果被廣泛接受，但是仍然有許多因素限制了小型水電站的發(fā)展。目前，服務(wù)于我國(guó)的大多數(shù)小型水電站都是在1990年代建造并使用的。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，小型水電站的技術(shù)水平還不夠，無(wú)法滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)最新技術(shù)的要求。實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益需要小型水電站進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)變革，因此，對(duì)小型電站的技術(shù)變革具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。

1小型電站的自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)改造的技術(shù)現(xiàn)狀分析

目前正在使用的大多數(shù)小型水電站建于20世紀(jì)。由于當(dāng)時(shí)缺乏技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，建造的電站難以滿(mǎn)足時(shí)代的發(fā)展需要，限制了目前的需求。我們從以下三個(gè)方面分析了小型水電站的狀況。

1.1技術(shù)層面

缺乏技術(shù)，這是阻礙小型水電站改造的最重要因素。

1.1.1電機(jī)容量小

由于20世紀(jì)建造了許多小型水電站，因此發(fā)電機(jī)的收集是基于功耗的。當(dāng)時(shí)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平很低，使得許多小型水電站的發(fā)動(dòng)機(jī)容量很小，不到大型水電站的發(fā)動(dòng)機(jī)容量的十分之一。

1.1.2引水系統(tǒng)落后

小型水電站最重要的功能是引入水資源，這需要高效的水管理系統(tǒng)。但是目前，我國(guó)的水電多元化體系存在重大缺陷，缺少運(yùn)河和排水設(shè)施，引水系統(tǒng)落后。結(jié)果，在多樣化的發(fā)展過(guò)程中，大量的沉積物被排放到管道中，從而減少了引水系統(tǒng)的壽命。在大雨天氣，流進(jìn)管道的泥沙和巖流很多，給小型水電站造成了沉重的負(fù)擔(dān)，浪費(fèi)了大量的人力資源。

1.1.3機(jī)械設(shè)備不配套

渦輪機(jī)的參數(shù)設(shè)置與實(shí)際容量不太兼容。由于渦輪功率和發(fā)動(dòng)機(jī)容量的不兼容，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的“泄漏”事件，從而增加設(shè)備損失和技術(shù)變更。

1.1.4機(jī)電設(shè)備陳舊

當(dāng)前的電子設(shè)備需要替換為最新的技術(shù)設(shè)備。自1990年代以來(lái)，它一直應(yīng)用于大多數(shù)小型水電站。但因?yàn)楫?dāng)時(shí)，生產(chǎn)狀況很糟糕，技術(shù)水平不高，制造的機(jī)器和設(shè)備通常是質(zhì)量低、精度低，與現(xiàn)在所需要的設(shè)備無(wú)法比擬。由質(zhì)量問(wèn)題和小型水電站設(shè)備的局限，引起了技術(shù)和其他問(wèn)題的融資限制，以及對(duì)機(jī)械的嚴(yán)重?fù)p害，例如水輪機(jī)的嚴(yán)重缺陷。另外，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變形的鉆探和結(jié)沙，它們會(huì)在水泵中產(chǎn)生氣泡，并導(dǎo)致導(dǎo)板的水過(guò)濾效率大大降低，以致無(wú)法正常運(yùn)行。

1.2管理層面

小型水電站的技術(shù)改造顯然缺乏科學(xué)指導(dǎo)，由于缺乏管理機(jī)制。許多管理者仍然保持了上個(gè)世紀(jì)的心態(tài)，不了解也不去學(xué)習(xí)技術(shù)變革，例如各個(gè)部門(mén)管理經(jīng)驗(yàn)，這阻礙了變革的發(fā)展，而且不當(dāng)?shù)墓芾硭较拗屏诵⌒退娬镜陌l(fā)展。

1.3安全層面

小型水電站的機(jī)器和設(shè)施破舊且效率低，許多機(jī)器“運(yùn)轉(zhuǎn)不良”，隨時(shí)可能導(dǎo)致錯(cuò)誤和事故，因此，小型水電站在安全層面嚴(yán)重威脅著建筑工人的安全。而且，在高溫、高壓、嘈雜的環(huán)境中，對(duì)建筑工人的損害會(huì)大大增加。

1.4環(huán)保層面

技術(shù)人員缺乏環(huán)境管理概念，由于過(guò)時(shí)的技術(shù)設(shè)施和不斷上升的環(huán)境壓力，對(duì)資源的需求不足，建筑工人在追求經(jīng)濟(jì)利益時(shí)，忽略了綠色節(jié)能的概念。因此，小型水電站的技術(shù)變化和轉(zhuǎn)換不容忽視，同時(shí)，需要更加在環(huán)保層面上的變革。

2小型電站的自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)改造具體措施分析

小型水電站的這些主要問(wèn)題不僅浪費(fèi)了我國(guó)的水力資源，而且還提高了小型水電站安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要充分利用有限的人力資源對(duì)小型水電站進(jìn)行技術(shù)改造。小型水電站的升級(jí)改造是長(zhǎng)期的系統(tǒng)性項(xiàng)目，基于進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)、合理和獨(dú)創(chuàng)性四項(xiàng)原則，有必要根據(jù)各種小型水電站的實(shí)際情況，通過(guò)技術(shù)變革使系統(tǒng)適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r。

2.1機(jī)械設(shè)備技術(shù)改造

使用新技術(shù)、新材料和新設(shè)備替換舊設(shè)備。發(fā)電站的負(fù)責(zé)人需要根據(jù)小型電站的實(shí)際情況，以及實(shí)際水文狀況，選擇具有成熟技能的技術(shù)人員，并調(diào)整機(jī)械設(shè)備的特性，以確保最佳的運(yùn)行效率。

2.1.1改造引水系統(tǒng)的建設(shè)

引水是在小型水電站工作的重要環(huán)節(jié)。改造時(shí)，需要加強(qiáng)水多樣化系統(tǒng)的改造，制定科學(xué)合理的變更方案，將其強(qiáng)化到水道的本質(zhì)上，防止洪水泛濫時(shí)對(duì)土地的破壞。同時(shí)，修建各種自來(lái)水設(shè)施，解決排污設(shè)備不足等問(wèn)題，改善水多樣化能力不足帶來(lái)的影響，去除引水渠的泥漿，大大改善引入的水質(zhì)，促進(jìn)了水質(zhì)多樣化，減少引水通道的磨損，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

2.1.2生成配套機(jī)械設(shè)備

機(jī)械更換過(guò)程需要輔助機(jī)械和設(shè)備，用于選擇發(fā)電機(jī)模型和生成系統(tǒng)軟件，并優(yōu)化渦輪機(jī)的運(yùn)行效率。此設(shè)備可與發(fā)電機(jī)和熱水器配合使用，從而減少錯(cuò)誤，并正確運(yùn)行。

2.1.3改善電機(jī)容量問(wèn)題

發(fā)電機(jī)容量直接影響著小型水電站的運(yùn)轉(zhuǎn)能力，根據(jù)現(xiàn)階段所需的能源來(lái)支持生產(chǎn)，可以科學(xué)有效地開(kāi)發(fā)電能來(lái)源，評(píng)估適用于該地區(qū)小型電廠的參數(shù)設(shè)置的特異性。

2.1.4智能改裝設(shè)備

根據(jù)現(xiàn)代信息社會(huì)的需求正確地校正系統(tǒng)。摒棄舊觀念，廢除老舊設(shè)施，增加對(duì)科學(xué)研究的投入，更快、更準(zhǔn)確的節(jié)省時(shí)間，加大投資建設(shè)小型水電站的力度，并將各種技術(shù)與設(shè)備升級(jí)到最新。

2.2小型水電站自動(dòng)化改造

小型水電站自動(dòng)化的改進(jìn)是小型水電站發(fā)展的必然趨勢(shì)。同時(shí)，這也是小型水電站技術(shù)改進(jìn)的重點(diǎn)。通常，自動(dòng)化改造開(kāi)始如下：根據(jù)電廠的實(shí)際情況，我們需要選擇一家技術(shù)含量高、信譽(yù)度高、產(chǎn)品質(zhì)量可靠的公司，并購(gòu)買(mǎi)優(yōu)質(zhì)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備。根據(jù)估算的機(jī)器各種容量的電壓，有必要選擇各種程度的自動(dòng)化控制。實(shí)施自動(dòng)數(shù)據(jù)收集、監(jiān)控，安裝安全裝置，協(xié)調(diào)機(jī)械頻率和單位功率，在減少對(duì)小型水電站的人力投資的情況下，確保小型水電項(xiàng)目的安全和有效運(yùn)行。

2.3改進(jìn)管理手段

引進(jìn)專(zhuān)業(yè)的管理人員進(jìn)行水電廠的科學(xué)管理系統(tǒng)創(chuàng)新。更新管理概念，摒棄老舊想法，更新當(dāng)前的管理人員的觀念。加強(qiáng)員工隊(duì)伍建設(shè)，增強(qiáng)員工熱情，提高工作效率。

2.4提高安全性能

增加對(duì)科學(xué)技術(shù)的投資，摒棄老式危險(xiǎn)的機(jī)械設(shè)備，并引進(jìn)有效、準(zhǔn)確的工具和設(shè)備，以提高生產(chǎn)的安全性。同樣，需要為施工營(yíng)造一個(gè)安全的環(huán)境。

2.5生態(tài)文明建設(shè)

制定自然資源和建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以提高節(jié)能和環(huán)保意識(shí)，積極開(kāi)發(fā)綠色技術(shù)，使用節(jié)能技術(shù)和生態(tài)的小型水電站，以促進(jìn)生態(tài)文明的全面發(fā)展。

2.6在改造中需要注意主次分明及單機(jī)容量

發(fā)電站的技術(shù)變更應(yīng)區(qū)分主要和次要。可以看出，對(duì)整個(gè)小型水電站的影響大于對(duì)發(fā)電機(jī)的影響。因此，在進(jìn)行技術(shù)更改時(shí)，必須先更換熱水器，然后將其他設(shè)備與發(fā)電機(jī)一起放置在不同的位置。另外，通過(guò)將擴(kuò)容和轉(zhuǎn)換的結(jié)果與一臺(tái)機(jī)器的技術(shù)性能進(jìn)行比較，可以獲得長(zhǎng)期的安全性能。

3結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，小型水電站的建造技術(shù)正處于重要的發(fā)展階段。為了促進(jìn)現(xiàn)代化和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，有必要摒棄舊觀念、舊技術(shù)，促進(jìn)小型水電站的技術(shù)創(chuàng)新，增加投資，改變小型電站的多樣性，改進(jìn)技術(shù)管理，并重點(diǎn)通過(guò)其安全性。最后，為小型水電站的技術(shù)改造提出了一些適當(dāng)?shù)慕ㄗh，以維護(hù)生態(tài)文明。

參考文獻(xiàn)：

[1]顏廷松.關(guān)于小型水電站技術(shù)改造措施的探討[J].我國(guó)農(nóng)村水利水電，2015，06：84～85+90.

[2]江波.關(guān)于小型水電站技術(shù)改造措施的探討[J].我國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，18：117.

（作者單位：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司普洱墨江供電局）