1、    廣東農村水電站增效擴容改造設計中的幾點建議    王圓圓【摘要】針對廣東省農村水電站的現狀及發展機遇，經過研究自己數個農村水電站增效擴容改造設計中發現的問題，對農村水電站改造設計提出建議。【關鍵詞】農村水電站 現狀 機遇 增效擴容改造設計 建議1.廣東農村水電站發展現狀截至目前，廣東已建成農村水電站9708座，其中1995年以前建成投產的有3957座。這些水電站主要分布在粵東西北的偏遠山區，少數民族地區和革命老區，農村水電資源開發，對發展粵東西北山區經濟，促進粵東西北山區縣財政收入增長起到了積極作用。但是隨著時間的發展，這些水電站到現在平均運行了

2、25年左右，有的甚至長達30-40年，均不同程度出現設備陳舊老化、機組效率低下、安全隱患顯現、水能資源利用不充分等問題，特別是由于廣東洪澇災害多發的特征，公共安全事故常有發生，農村小水電站已經到了不得不改造的地步。2.農村水電站發展機遇按照財政部、水利部部署，從2013年至2015年底，廣東省將投入10.2億元（其中中央財政投入7.6億元，廣東省級財政投入2.6億元），同時計劃帶動社會投資14.1億元，用于廣東省農村水電站增效擴容改造，這是歷年來廣東得到中央財政支持的最大金額單個水利項目。3.農村水電站增效擴容改造設計中的建議廣東農村水電站的改造既是必需和緊迫的，又得到了國家的大力支持，在此形

3、勢下，本人自2013年底至今，參與了粵東地區多個農村水電站增效擴容改造的設計工作，下面僅就個人工作中遇到的一些問題作如下建議供參考。3.1總體規劃增效擴容改造設計必須綜合考慮河流及周邊生態環境保護和治理。項目改造要與河流綜合規劃、防洪規劃和誰能資源開發利用規劃相銜接，統籌好發電、防洪、供水、灌溉、生態等各方面的用水需求。3.2詳細設計3.2.1 水輪發電機組改造因農村水電站建成時間普遍久遠，水輪機發電機已不是簡單更換葉輪、更換發電機定子等能解決的，同時市面上也很難買到配套零件，故增效擴容改造基本采用整體換新全部或者部分機組的原則。同時考慮到本輪農村水電站增效擴容改造以更換機組為主，廠房的土建部

4、分改動不大，故水輪機類型一般不變，發電機功率在詳細計算后可酌情增大。如本人參與設計的廣東省饒平縣高堂水閘水電站增效擴容改造工程，高堂水閘水電站建成于1966年，至今已有48年，采用四臺zdt03-lh-100軸流式水輪機，裝機容量434kw（1×84+1×100+2×125），現機組已經嚴重老化，故設計中選擇全部更換水輪發電機組，水輪機仍采用zdt03-lh-100軸流式水輪機，裝機容量增大為500kw（4×125）。3.2.2 調速系統改造農村水電站一般不參與調頻，調速器僅作用于正常開、停機、調節正常有功負荷以及事故停機，同時因發電機功率小，粵東地區很

5、多水電站限于資金問題多選用手動調速器。此類調速器不僅需要更多的人力成本，且可靠性和安全性都存在很大的問題。尤其是停機時遇木石卡阻時，運行人員多采用強力關閉方法，機組是停下來了，但是導葉已變形，這類故障次數越多，導水結構損壞越嚴重，機組效率損失就越大。故在經濟允許的調節下，尤其是針對裝機容量較大的機組，均建議在改造中選用電動調速器。廣東省饒平縣湯溪鎮桃豐聯合水電站建成于1981年，原裝機容量650kw，水輪機hl110-wj-60和hl110-wj-50，發電機型號為sfw400-8和sfw250-8，限于資金問題等一系列歷史原因，當時全采用手動調速器，經過多年的運行，現問題不斷，僅調速器就經過

6、多次維修，且機組能效已由建成初期的0.72降至現在的0.32，可見調速系統的重要性。故在本次增效改造擴容中，不僅裝機容量由650kw增大為880kw（630+250），同時為630kw機組選用dwt-300自動調速器，該調速器為微機全自動調速器，是專門為低壓機組研制的，其體積小、用油少、操作方便，給運行和維護帶來了極大的方便，也大大降低了材料的采購成本，間接的增大了發電效益。3.2.3 變壓器系統改造水電站的低壓機組通常是經主變升壓后與10kv農村配電線路相連接，過去老電站選用的都是定型10±5%/0.4kv系列配電變壓器。由于電站地處偏遠山區，線路長壓降大。發電機經常需要在較高電壓

7、下運行，才能保證發送一定的無功負荷。有的電站電壓值高達440v及以上，其危害：一是在高壓下運行使發電機、變壓器溫升提高、絕緣加速老化，絕緣薄弱環節容易擊穿；二是難以發足無功功率，并影響機組運行的穩定性，影響經濟效益；三是老型號變壓器能耗大，且運行年久老化，時常出現故障影響正常發電，需要及時更新、改造。3.2.4自動化系統改造隨著電力市場的發展，需要增加電站的競爭能力，競價就是要物美價廉。要做到這樣，除了提高供電質量外，還要降低發電成本，其根本的出路就在于減員增效。關鍵是敢于使用先進自動化設備。選擇適用小型水電站的自動監測、控制和保護設備，對其實行遙測、遙信、遙調和遙控，使電站運行實現自動化，做

8、到少人值班或無人值班，提高電站運行的經濟性、可靠性和安全性，是技術更新改造的目的之一。廣東省饒平縣坪溪水庫雙溪水電站增效擴容改造中，裝機容量保持4000kw不變。該水電站資金相對充裕，故應業主需要，本次增效擴容改造中新增微機自動化監控系統設計，主要加裝了發電機主保護裝置、發電機后備保護測控裝置、變壓器主保護裝置、主變測控裝置、主變有載調壓控制裝置、線路保護測控裝置等。當然提高水電站的自動化水平當前仍有不少困難，雙溪水電站自動化控制系統預算投資70萬，在國家補貼資金有限的前提下，很多小水電站無力承擔；同時由于現有水電站管理人員普遍水平較低，自動化系統運行難于保障。以上問題均制約了自動化系統的普及

9、，條件不允許的水電站在改造設計中建議采用分步走的戰略，依自動化監測保護裝置重要性及現有資金逐步購置，以提高自身的技術水平。4.結語小水電的技術更新改造，首先是更新已經達到使用年限的機電設備和對年久達不到運行標準的水工建筑物進行修復，再就是根據現在變化了的水利電力環境，改造已不適應現有條件的設備和建筑物。因此，電站的技術更新改造，不僅是在原來的技術水平上以新換老，而是一個再創造的過程，實際上牽涉到水力資源配置的重新考慮以及合理利用問題，節約用水、電力市場需求、環境保護等問題，尋求適應不斷發展的社會經濟的需要問題。從設計人員的角度出發，我們在完善自身的專業知識的同時，要懂得把這些知識更好的運用到農村水電站增效擴容改造設計中，同時要兼顧當地的經濟水平及業主的合理訴求，在有限的資金前提下選擇最合理的改造方案以達到節省資金，見效快捷，提高經濟效益的目的。同時，我們也希望政府可以加大宣傳和引資力度，采取多種措施，使廣東農