小水電站老舊設備改造探討

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

水電站的設備更新和改造關乎水利、電力事業(yè)的發(fā)展，科學合理地改造小水電站的老舊設備有利于水電站工程設計的進一步優(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、小水電站老舊設備改造原則

1.推廣和使用現(xiàn)代最新的水電站設備更新改造技術標準。在對小水電站老舊設備的更新改造進行設計時，要根據(jù)現(xiàn)有的水電站設計標準的要求，設計合理且符合實際的水電站改造方案。在設計過程中，要注意借鑒以往工程的設計理念和技術，不能局限于僅對一套標準方案的改進設計，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備進行進一步優(yōu)化，促進水電站設備改造速度與科技更新步伐的協(xié)調。

2.合理地更新技術和設備，優(yōu)化水電站整體布局。隨著科學技術的不斷發(fā)展，水電站設備的更新設計方案也要隨著時代和科技的進步而不斷優(yōu)化。積極采用或引進新的技術設備來調整水電站的布局，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，可對通訊設備、專用通信室、低壓室等設施進行改造或布局優(yōu)化，結合現(xiàn)代網(wǎng)絡監(jiān)控技術，實現(xiàn)水電站網(wǎng)絡自動化運行，提高水電站的智能水平。

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

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

二、老舊設備改進的具體措施

以現(xiàn)代技術和現(xiàn)代管理理論為基礎，以水利自動化、信息化技術為重點，積極采用新技術、新設備、新材料和新工藝，不斷提高小水電站的技術和管理水平，科學合理地更新老舊設備，提高小水電站設備發(fā)供電的安全性、可靠性和經(jīng)濟性，從而增強小水電站自身的經(jīng)濟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.采用先進的技術、設備。以“科學技術是第一生產(chǎn)力”為指導思想，堅持規(guī)范、創(chuàng)新、鞏固的原則，對小水電站老舊設備進行更新和改造，以滿足社會經(jīng)濟發(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，采用新技術、新設備，及時淘汰過期產(chǎn)品。舊小水電站設備老化，技術陳舊，自動化程度低，對人工依賴性強，設備運行故障頻率高，嚴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，對小水電站的設備改造進行探討。

勵磁系統(tǒng)作為小水電站發(fā)供電過程中的重要設備，對其改造是小水電站自動化改造的重點之一。傳統(tǒng)的勵磁系統(tǒng)靠手動操作調節(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，會影響電能質量，并且在機組發(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、勵磁調節(jié)屏、勵磁功率屏、調速器、勵磁機等裝置組成。調速器常見的型號有YWT，YT等系列，通過手動油壓啟動機組。勵磁機有旋轉勵磁機和靜止勵磁機2種：旋轉勵磁機是指勵磁機（設備）與發(fā)電機同軸旋轉的整流方式；靜止勵磁 機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。勵磁系統(tǒng)應保證當發(fā)電機勵磁電流和電壓不超過發(fā)電機額定負荷下勵磁電流和電壓的1.1倍時，能長期連續(xù)運行。勵磁系統(tǒng)強勵頂值電壓倍數(shù)的考慮，中小型機組的勵磁系統(tǒng)一般不小于1.6倍，大中型機組的勵磁系統(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：中小型機組的勵磁系統(tǒng)不小于10 s，但不得大于50 s；大中型機組的勵磁系統(tǒng)不小于20 s。但不得大于50 s。

2.采用先進的管理觀念和管理方式。先進的管理方式可以提高小水電站的運行效率，縮短老舊設備的改造時間，降低老舊設備的改造成本，是小水電站高效運行的保證。用先進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，是全面提高小水電站經(jīng)濟效益的有效手段。

三、結論

在小水電站現(xiàn)有設備、設施基礎上進行綜合自動化改造，提高小水電站自身的自動化水平，可以快速、準確、及時地對設備的運行狀態(tài)進行記錄、檢測，發(fā)生故障時還能自動報警，這大大降低了因設備老化導致的故障高發(fā)生率，避免了設備的進一步損壞，保證了小水電站的正常運行，提高了地區(qū)供電的可靠性。