例析水电站的增效扩容改造
一、概况
丰乐水库位于安徽省黄山市徽州区丰乐河中游，属新安江流域，是一座具有防洪、灌溉、发电及水产养殖等综合利用功能的中型水利水电枢纽工程，丰乐水库始建于上世纪70年代初，1978年初步建成，水库总库容8430 万m3。黄山市丰乐水电站于1980年建成发电，电站设计装机2×3200kW，1992年通过更换定子线棒，推力瓦等发电机局部改造，使其单机容量由3200kW增至4000kW。电站自发电以来，很好的完成电网调峰调频和系统事故备用任务，作为地区龙头企业和经济支柱，为地区的社会和经济发展做出了应有的贡献。为积极响应水利部“开展农村水电增效扩容改造工作”，以提高综合能效和安全性能、促进水能资源合理利用、维护河流健康为目的，进行增效扩容改造。结合本电站的实际，就改造关键部位和增加自动化控制系统，浅谈水电站的改造思路。
二、水轮机的改造
水轮机的转轮是水电站实现水能转变成机械能的关键部件，不同的水头，不同的流量就要用不同的转轮。而且同一只转轮在过流量发生变化时其效率也发生变化，如果转轮选择失当，即会导致效率下降，不但不能提高电站的经济效益，反而会带来一些负面影响，如发生振动、气蚀等。上世纪七八十代，由于科技发展的限制，水轮机型谱的不全，需要的水轮机难以如意配套；也由于物资的缺乏，计划经济指标下达的有限，设计水电站时有时只能勉强凑合，如某个水电站设计水头110米，选用的水轮机型号为XJ-W-55/1×12.5，较高效率的转速应该是750转，但由于当时物资缺乏，选用了1000转的发电机，造成效率低下，在增效扩容改造时应重新配套。因此，丰乐水电站在进行改造过程中，应根据电站水头、流量等条件进行详细分析，在保证各项参数相适应情况下选择效率高、过流量大的转轮，以满足要求，同时选择新型转轮的流道和转轮直径与原机组基本相同。丰乐水电站原水轮机型号为HL240-LJ-140，是上世纪70年代产品，水轮机运行范围发生了较大变化，实际运行时在34.2m额定水头下不能达到额定出力，额定点理论效率仅89%左右，偏离高效区。本次改造涉及到一些新老部件的匹配问题，经技术征询，拟采用的新转轮，其转轮直径、导叶分布园、导叶数量、导叶高度、蜗壳、尾水管等参数尽可能和原有机组一致或接近，经分析计算并结合各厂商反馈信息，推荐HLTF45、HL3689 、HLTF38三个适合本站改造的转轮
水电站增效扩容改造过程中常见问题分析 水电站增效扩容改造是为了提高水电站的发电效率和产能，增加电力供应能力，满足 社会经济的发展需求。在改造过程中常常会遇到一些问题，下面分析一下常见的问题及其 解决方法。 一、水轮机扩容问题 水电站增效扩容改造过程中，水轮机扩容是一个比较常见的问题。水轮机扩容需要根 据水能利用条件、机组容量、运行经验等多方面因素进行选择。但是，在水轮机扩容过程 中可能会出现以下问题： 1. 受水量的限制：如果水能利用条件不能满足机组容量的需要，就会造成扩容难度 增加。 2. 设备的限制：水轮机的设计与生产过程对扩容也有一定的限制，高容量的水轮机 需要水泵运输才能完成。 3. 水轮机正常运行问题：如果没有足够的水流供应，则可能需要给水轮机设备增加 更多的排水量，而这可能会导致水压降低，影响水轮机正常运行。 解决方法： 1. 根据水能利用条件和机组容量要求进行筛选、选择，必要时进行水能开发。 2. 对于已经投产的水轮机，需要通过改善转速比、保证各个部位的流动条件等方式 进行改善；对于需要新购设备的水轮机，可以通过设计更省材料的叶片、增加水轮机的直 径等方法提高容量。 3. 在增加排水量时，需要对水流情况进行地形勘测和流量预测，以确定新建或改建 水能设备的数量、位置和尺度，以保证水轮机正常运行。 二、发电机改造问题 在水电站增效扩容改造中，发电机改造一般是为了更高的出力转速、更高的运行效率、更高的可靠性等优势，但是改造中也容易出现以下问题： 1. 设备照明问题：在发电机下面的场地照明设备，需要安装足够的灯光，以方便操 作和维护。 2. 控制零部件问题：发电机控制零部件需要更精密，以适应更高的转速和出力。
水电厂水轮机增效扩容改造 水电厂水轮机增效扩容改造 随着社会经济的不断发展，对电力资源的需求也在逐渐增加。为了 满足日益增长的电力需求，提高水电厂的发电效率和扩大发电规模成 为当前亟需解决的问题。水轮机作为水电厂发电的核心设备，其增效 扩容改造是提高发电效率和产能的重要手段。本文将从高效发电技术、改造方案和效益分析三个方面，探讨水电厂水轮机增效扩容改造的内容。 一、高效发电技术 1. 优化叶轮设计：通过对叶轮进行优化设计，提高水轮机的转化效率。采用流线型设计和先进的叶片形状，减少能量损失和水流分离现象，提高叶轮的工作效率。 2. 提高转子材料和制造工艺：采用先进的材料和制造工艺，提高转 子的强度和耐磨性，降低转子的损耗和摩擦，提高水轮机的转化效率。 3. 安装高效节能设备：通过安装高效节能设备，如频率变换器、电 子调速器等，实现水轮机的自动化调整和运行控制，提高水轮机的效 率和稳定性。 二、改造方案
1. 轴流水轮机的改造：对原有的轴流水轮机进行改造，可以采用增 加叶轮叶片数量、优化叶轮叶片形状等方式，提高水轮机的效率和功率。 2. 混流水轮机的改造：对原有的混流水轮机进行改造，可以采用增 加叶轮直径、优化叶轮进出口截面、提高转子材料等方式，提高水轮 机的效率和扬程。 3. 泄洪式水轮机的改造：对原有的泄洪式水轮机进行改造，可以采 用增加导叶数量、优化导叶进口形状、改善冲击压力等方式，提高水 轮机的效率和水利特性。 三、效益分析 1. 经济效益：水电厂水轮机增效扩容改造可以提高发电效率和产能，使得发电量增加，银行的发电效益也随之提高。同时，改造后的水轮 机运行更加稳定可靠，减少了停机和维修的成本。 2. 资源效益：水电厂水轮机增效扩容改造可以充分利用水能资源， 提高能源的利用效率。通过优化叶轮设计、改善水轮机的运行特性， 降低了对水的类型和水质要求，提高了水能资源的利用效率。 3. 环境效益：水电厂水轮机增效扩容改造可以减少对水资源的占用 和消耗，降低了水电厂对环境的影响。改造后的水轮机运行更加平稳，减少了因水轮机运行不稳定而产生的噪音和振动，对周边环境造成的 干扰更小。
分析探讨小水电站增效扩容改造 摘要：小水电站增效扩容改造，是指以提高综合能效和安全性能，增加发电能力，推进流域梯级优化调度为目的，在不增加原有机组台数的基础上对老旧水电站机电设备和配套设施进行的更新改造。增效扩容改造的目标是提高水电站综合能效和运行安全性能、合理利用水能资源、维护河道流域健康。增效扩容改造的重点是更新老化的机电设备，并对影响水电站发电效益、运行安全、河道流域生态环境的水工建筑物、机电金属结构及输出工程等进行必要的改造。本文主要对小水电站增效扩容改造的相关问题进行分析探讨。 关键词：小水电；增效扩容；意义；存在问题；措施 水资源是基础性的自然资源、战略性的经济资源和公共性的社会资源。人类利用水能的历史悠久，但早期仅将水能转化为机械能，直到高压输电技术发展、水力交流发电机发明后，水能才被大规模开发利用。当前水力发电几乎是水能利用的唯一方式，所以常把水电作为水能的代名词。新中国成立以后，特别是改革开放以来，我国水电建设取得了巨大成就，装机规模世界第一，建设与管理水平均跻身世界先进行列。我国小水电资源区位分布与我国相对贫困人口区位分布基本相同，小水电在促进老、少、边、穷地区农村经济社会发展中起到了重要作用。在节能减排方面，小水电可以替代有限的化石能源，减少污染物的排放。 但是，我国早期建设的小型水电站，很多存在着技术水平落后、设备设施老化严重、发电效能逐年降低等问题，不仅造成了水能资源的极大浪费，还存在着很多安全隐患。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。 一、小水电站技术改造的意义 1.小水电站技术改造的社会意义 通过小水电站技术改造，可以大大提高电站运行的安全可靠性，明显降低电站运行噪音，降低运行人员的劳动强度，改善电站运行人员的生产条件，从而更好地保障电站职工的身心健康和生命安全；可以避免因电站报废而导致的发电职工失业，稳定发电职工的经济收入，从而避免因工人失业造成的社会不稳定；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；可以更好地满足电站所在地农村用电需求的增长，提高当地农民的生活用电质量，进一步为发展当地农村经济创造条件。 2.小水电站技术改造的经济效益 一般情况下，通过小水电站技术改造后，机组的能量转换效率平均约能提高10%左右，对于那些可实行增容的老水电站，发电量的提高幅度还可以更大，如果对全国老电站全部进行技术改造，就相当于新增300多万kW装机。通过小水
水电站增效扩容技改的方案 《珠江水运杂志》2023年其次十四期 1.设备现状及存在问题 （1）电站监控、爱护系统。机组掌握、爱护设备陈旧，自动化水平低，绝大局部器件目前已属淘汰产品，备品备件解决困难。机组的主、辅设备以及其他电气主要掌握、爱护设备的主要工程指标都达不到现行标准要求。常规的继电器爱护装置稳定性差，误动作或不动作时常发生，且继电器使用寿短，每年对继电爱护的预试工作给机组安全、稳定正常运行带来较大影响，继而直接影响电站经济效益。 （2）直流系统。电站直流系统与电站同期投运，设备严峻老化。 （3）户外变电站设备。110kV出线间隔断路器已技改更换，使用的是SF6断路器，其余间隔仍使用的是少油断路器；其他户外开关站设备均为80年月产品。35kV出线间隔断路器已技改换完成。少油高压断路器修理工作量大，备品备件难以选购，不能满意现电网要求。 （4）户内开关柜设备。6.3kV户内高压开关柜中的断路器使用的均为少油断路器。开关柜采纳固定式金属封闭高压开关柜，无五防系统。 （5）厂用电设备。厂用配电低压开关柜随电站同期投运。厂用配电动力箱已技改更换。电站无沟通备用保安电源。
（6）导流导体。汇流母线、电力及二次电缆与电站同期投运，载流力量下降，缆线绝缘老化，检修维护工作量大，有较大的安全隐患。 2.技改方案 在原有设备场地根底上，为了保证操制安全牢靠，削减工程建立投资，本水电站电气主接线方式不作变化。详细技改方案措施如下：（1）发电机。在现有的机组流道的根底上，对1#、2#机组更换发电机，优化机组参数，提高发电机绝缘等级，进展增效技术技改；3#机组进展扩容技改，发电机额定容量从原来的3000kW扩容至5000kW。同时完善各机组本体自动化掌握元件。 （2）变压器。现有变压器1#主变为SFSL系列产品，2#主变为SFL 系列产品，其余变压器均为S7系列产品，属于列入淘汰名目的高耗能落后的变压器，亟须更新技改。本次技改更换全部变压器。主变压器选用新型节能的S11及以上节能型变压器。主变应有国家权威部门出具的型式试验证书，变压器指标不应低于《油浸式电力变压器技术参数和要求》（GB/T6541）和《干式变压器技术参数和要求》（GB/T10228）。 （3）励磁系统。因原励磁系统属机组帮助设备，超过设备寿命期。主要工程指标都达不到现行标准要求，已不能保证电站的安全运行。本次技改更换励磁系统3套。技改后的励磁系统采纳可控硅励磁，采纳双微机数字式励磁调整器。系统设置两套独立的调整通道，配置与监控系统的通讯接口，优先采纳通用性强的标准通讯规约，优先采纳成熟通用的现场总
试析农村水电站增效扩容技改工作论文 试析农村水电站增效扩容技改工作论文 1 农村小水电站的增效扩容技改原因 1.1 水能资丰富，能利用不充分 早期开发的农村小型水电站受当时设计理念的限制，水能未充分利用。按小型水电站增效扩容改造工程的能量指标及充分利用水资需要，有增大这批小电站装机容量的可能。增效扩容使原落后的产能关系优化重组为新型、先进的发电企业，投入资金少、时间短、见效快、效益显著、投资拉动经济增长，效果较明显。 1.2 对早期修建的农村小型水电站进展扶持 早期修建的水电站对促进地方经济的开展、推动社会进步作出了宏大的奉献，但早期修建电站容量小、发电量少、电价低、收入少、人员多、负担重，社会效益显著但经济效益较差，无力进展设备更新和大的技术改造。 2023 年中央1 号文件《中共中央、国务院关于加快水利改革开展的决定》中提到:通过5—10 年的努力，从根本上改变水利建立明显滞后的场面。农村小型水电站是我国水利战线一支重要的方面军，在中央2023 年1 号文件出台的大好形势
下，农村小型水电站行业迎来了重大的开展机遇。通过水利部、财政部一系列指导性、政策性文件标准、规定，明确了小型水电站增效扩容技改的技改思路、技改政策、补助标准、设计理念、工程管理施行方法，为搞好增效扩容技改做出了明确的扶持规定。 1.3 设备落后平安隐患大 改造前的农村小水电站，主要存在以下问题： 1.3.1 主机及辅助局部水轮机选型不合理，使用转轮落后，多年运行造成的磨损、腐蚀得不到修复。发电机绝缘程度低(B级)，耐受温度低、气隙大、选型匹配不合理、使用时间长、绝缘老化严重。调速器早年多用机械液压式调速器，构造复杂，功能达不到要求，可靠性低，运行自动化程度低、维护工作量大、修复时间长。励磁系统早年修建电站励磁系统五花八门，构造原理复杂、可靠性低、运行调节性能差、达不到稳定电压、稳定无功运行要求、修复困难。主阀构造过于简单、可靠性低，多不能自动操作。 1.3.2 电气局部主变多采用S7 及以下系列高损耗变压器，损耗大、效率低，经多年运行绝缘老化，密封损坏、漏油、防爆性能差。高、低压电气设备采用少油(或多油)式断路器，构造复杂、断流容量小、动作速度慢、有燃烧和爆炸的危险，核心技术落后，运行、维护工作量大同时平安可靠性差、
水电站增效扩容改造项目可行性分析水电站增效扩容改造项目可行性分析 一、项目背景和目的 水电站作为清洁能源的重要代表，在能源供应中起着不可或缺的作用。然而，随着经济的快速发展和能源需求的不断增长，许多水电站已经运行多年，产能逐渐满足不了社会的需求。为了提高水电站的效率和扩大其产能，本项目拟进行水电站增效扩容改造。 二、项目目标 1. 提高水电站发电效率，减少能源浪费； 2. 扩大水电站发电容量，满足日益增长的能源需求； 3. 减少环境污染，实现可持续发展。 三、可行性分析 1. 技术可行性 通过对水电站的增效扩容改造，可以采用先进的发电设备和技术，提高发电效率。比如，通过更新水轮机、发电机组等核心设备，实现能源的更有效利用。 2. 经济可行性
水电站增效扩容改造项目的投资成本较高，但通过提高发电效率和增加发电容量，可以使水电站的发电收益增加。根据可行性研究数据分析，投资回报周期相对较短，这使得项目具备经济可行性。 3. 社会可行性 水电站增效扩容改造项目不仅可以满足社会对能源的需求，还能够减少传统能源的消耗，降低环境污染。这符合当前社会对于可持续发展的要求，具备较高的社会可行性。 四、影响因素分析 1. 政策环境因素 水电站增效扩容改造项目需要得到当地政府的支持和鼓励。政府政策的支持将为项目的顺利推进提供保障。 2. 技术因素 项目的可行性需要依赖于先进的技术手段和专业团队的支持。需要考虑到技术研发和技术引进等方面的因素。 3. 投资方面因素 水电站增效扩容改造项目的投资需求较大，需要寻找合适的投资方和融资途径。同时，对于投资返回周期的评估和预测也是关键。 五、风险分析 1. 市场需求风险
例析水电站的增效扩容改造 一、概况 丰乐水库位于安徽省黄山市徽州区丰乐河中游，属新安江流域，是一座具有防洪、灌溉、发电及水产养殖等综合利用功能的中型水利水电枢纽工程，丰乐水库始建于上世纪70年代初，1978年初步建成，水库总库容8430 万m3。黄山市丰乐水电站于1980年建成发电，电站设计装机2×3200kW，1992年通过更换定子线棒，推力瓦等发电机局部改造，使其单机容量由3200kW增至4000kW。电站自发电以来，很好的完成电网调峰调频和系统事故备用任务，作为地区龙头企业和经济支柱，为地区的社会和经济发展做出了应有的贡献。为积极响应水利部“开展农村水电增效扩容改造工作”，以提高综合能效和安全性能、促进水能资源合理利用、维护河流健康为目的，进行增效扩容改造。结合本电站的实际，就改造关键部位和增加自动化控制系统，浅谈水电站的改造思路。 二、水轮机的改造 水轮机的转轮是水电站实现水能转变成机械能的关键部件，不同的水头，不同的流量就要用不同的转轮。而且同一只转轮在过流量发生变化时其效率也发生变化，如果转轮选择失当，即会导致效率下降，不但不能提高电站的经济效益，反而会带来一些负面影响，如发生振动、气蚀等。上世纪七八十代，由于科技发展的限制，水轮机型谱的不全，需要的水轮机难以如意配套；也由于物资的缺乏，计划经济指标下达的有限，设计水电站时有时只能勉强凑合，如某个水电站设计水头110米，选用的水轮机型号为XJ-W-55/1×12.5，较高效率的转速应该是750转，但由于当时物资缺乏，选用了1000转的发电机，造成效率低下，在增效扩容改造时应重新配套。因此，丰乐水电站在进行改造过程中，应根据电站水头、流量等条件进行详细分析，在保证各项参数相适应情况下选择效率高、过流量大的转轮，以满足要求，同时选择新型转轮的流道和转轮直径与原机组基本相同。丰乐水电站原水轮机型号为HL240-LJ-140，是上世纪70年代产品，水轮机运行范围发生了较大变化，实际运行时在34.2m额定水头下不能达到额定出力，额定点理论效率仅89%左右，偏离高效区。本次改造涉及到一些新老部件的匹配问题，经技术征询，拟采用的新转轮，其转轮直径、导叶分布园、导叶数量、导叶高度、蜗壳、尾水管等参数尽可能和原有机组一致或接近，经分析计算并结合各厂商反馈信息，推荐HLTF45、HL3689 、HLTF38三个适合本站改造的转轮
小型水电站增效扩容改造技术要点分析 为了研究小型水电站增效扩容改造技术要点，为同行提供建设性意见。通过对增效扩容改造的必要性与目标进行梳理。提出一系列通用性增效扩容的主要改造技术要点。通过改造实例进一步论述小型水电站增效扩容改造可行性。 标签：小型；水电站；增效；扩容；改造 一、引言 在我国经济水平的快速发展下，小型水电站发展迅猛，对山区经济产生了较大的影响。由于早期修建的水电站缺乏完善的技术资料，在设计和规划时不够科学，一些水电站存在设备选型不合理、闲置容量多、节能效果差等缺点。对这些水电站进行增效扩容改造，可以充分挖掘出小型水电站的潜力，提高其经济效益。 二、小型水电站增效扩容改造的必要性与目标 由于大多数小型水电站建于70年代，运行时间长，且受当时制造水平、工艺以及设计水平的限制，水电站的设备相对比较落后，效率偏低，有些设备已经被淘汰而无法进行维修更换，有些电站甚至已陈旧老化而无法运行，影响了小水电站的健康发展。为了充分利用小型水电站的优势，填补现代工业电力供应的不足，很有必要对小型水电站进行增效扩容改造。 在对小型水电站进行增效扩容改造时，首先要明确改造的目的。当前很多改造方式都是通过替换工作效率更高的不锈钢转轮、替换水轮机和发电机等设备的型号、调整机组的最佳运行工况等措施来进行增效扩容改造。而对水电站进行改造的最终目的是为了提高其效益，因此就需要考虑是否对机组进行替换以及替换机组后是否可以提高机组的工作效率。此外，还需要考虑环境目标、社会目标和技术目标。 1、环境目标。对小型水电站进行增效扩容改造后，要可以提高空气的质量，降低排放的二氧化碳量，对河流的生态环境进行修复，保护河流中的生物。 2、社会目标。要可以将农村水电的抗旱、防洪、灌溉、供水目标发挥出来，使广大农民群众受益。 3、技术目标。金属结构和水工建筑要可以达到运行的基本要求。机组的综合效率的平均值要在86%以上，将设备的完好率控制在100%，提高水电站的现代化水平。要将水电站长期存在的各种问题解决，消除设备的安全隐患，降低水电站运行对人的依赖程度，对设备配置进行优化，降低厂用电设备和电站的能耗。科学合理的对电站进行技术改造，降低水电站的维护成本和运行成本。 4、经济目标。要在对现有发电能力进行巩固的基础上，利用增效和扩容的
小型水电站增效扩容改造技术解析 【摘要】我国水电站的数量在不断增加，并且在工业生产和生活中的地位也 在不断提升。然而，一些水电站由于自身结构、设备老化等问题，导致其功能严 重下降，影响了工业生产和居民生活的正常运行。对此，我国有关部门提出了增 效扩容改造的任务。本文分析了增效扩容改造的技术要点，并提出了几点建议， 希望能够为我国小型水电站的增效扩容改造工作提供参考。 【关键词】小型水电站：增效扩容：改造技术 引言 我国幅员辽阔、河流众多，开发利用水能资源具有得天独厚的优势。在我国 工业生产和居民生活中，小水电站发挥着重要作用。因此，对小水电站进行增效 扩容改造是十分必要的。我国在20世纪50年代开始对小型水电站进行技术改造，到了20世纪70年代末和80年代初完成了对部分小水电站的增效扩容改造工作。但由于当时我国经济发展水平有限、技术水平较低等原因，使得增效扩容改造工 作没有取得预期效果。随着社会经济的不断发展，我国小型水电站在进行增效扩 容改造工作时也遇到了不少问题，如何对其进行改造成为当前研究的重点。 一、水轮机选型 水电站的水轮机选型是增效扩容改造工作中的重要内容，必须根据电站实际 情况进行选择。水轮机选型应坚持“安全、经济、适用”的原则，即在满足电站 安全运行的前提下，选择最优的水轮机参数，使其与电站的实际情况相适应。如 果水电站处于平原地区，水轮机选型应采用水轮机型号。如果水电站位于山区、 河流，可采用立式蜗壳机型号。此外，还应综合考虑机组运行的安全性和经济性，合理确定机组转轮直径、导叶尺寸、导叶数量、转轮叶片数以及叶片长度等参数。如果电站水轮机为低水头电站，还应综合考虑引水系统运行条件，分析影响机组 出力及效率的因素，选择合理的水轮机参数。若电站处于平原地区，则可以根据 实际情况选择立式蜗壳机型号。水电站增效扩容改造方案应尽量满足以下要求：
浅谈黄葛灏水电站增效扩容改造周永富 摘要：本文对黄葛灏水电站增效扩容改造项目进行了介绍。分析设计中的经验 与不足及实际实施中遇到的问题。 关键词：黄葛灏水电站增效扩容改造 1、原工程概况 黄葛灏水电站位于沱江下游富顺县兜山镇三桥村白岩沱，是富顺县地方电网 的重要电源之一。黄葛灏水电站为发电、航运、提灌综合性工程。黄葛灏水电站 装机容量为4×3200kW，全厂共设4台轴流转桨式水轮发电机组。原电站设计水 头7.5m，最大水头9.0m，最小水头4.6m，单机额定引用流量56m3/s，设计引用 流量224m3/s。该站始建于1986年，1989年全部建成投运。 由于设备老旧，无法满足电站运行要求，2005年至2012年业主陆续对电站 调速器、35kV开关站等进行了改造。除35kV开关站外均是局部改造，均不是系 统性改造。 2、效扩容改造设计情况 2012年6月四川省水利厅和四川省财政厅对《黄葛灏水电站增效扩容改造工 程初步设计报告》进行了批复。 由于水文资料发生变化，经设计单位复测下游断面情况，下游水位流量关系 改变，黄葛灏电站汛期正常蓄水位260.2m；枯季电站在溢流坝坝顶加了0.6m高 挡板，正常水位由260.2m提高到260.8m。经对黄葛灏水电站近3年日逐时段发 电量及上下游水位记录分析，电站长期在8~9m水头范围内运行。根据动能计算 电站汛期加权平均水头为8.00m。可以提高水轮机设计水头使电站长时间在设计 工况运行，通过增加少量引用流量、更换效率高的转轮、更新机组设备以达到增 效扩容的目的。 根据现场踏勘、调查及相关水力学及结构复核，拟定方案为在机组额定转速、转轮直径、流道尺寸、机组埋件保持不变、厂房土建部分不变动的情况下，通过 更换高效率水轮机转轮、转轮室、活动导叶、顶盖、底环更换发电机定、转子线 圈及提高绝缘等级使水轮发电机组增效扩容改造为4×4000 kW。由于电站现状技 术供水直接取自尾水渠供水质量得不到保障，且水泵占用了检修门槽位置，重新 设置水系统，采用循环供水形式。对电站油、气系统老化、运行不可靠的辅助机 械设备及自动化元件进行更换；机组部分主要改造内容为：(1)水轮机改造：更换 水轮机转轮整体（更换后型号ZZ660a-LH-330）、修补转轮室、更换活动导叶、顶盖、底环、改造主轴密封等。(2)发电机改造：更换发电机定、转子线圈及提高绝 缘等级，推力轴承、下机架更新改造，更换空冷器等。(3)辅助机械设备改造：重 新设置技术供水系统，增加制动屏，更换排水深井泵，更换锈蚀锈损管路及附件等。 电站经多年投入，先后实施了微机保护、监控综合自动化技改，机组励磁系统、调速器系统技改，变电站35kV、10kV高压开关柜部分技改等机组辅助设备 和电气系统改造项目，故本次改造只需对发电机主机和部分辅助设备等实施技改，电站出线电压等级和出线回路情况不变。电气主接线需做以下改动，即6.3kV母 线由原来的单母线不分段接线变更为单母线分段形式，10kV及35kV母线则维持 原样，均采用单母线分段形式。电站原设4台主变压器，其中2台型号为SF7-8000/35，2台型号为S7-3150/10。4台变压器运行时间已久，且原S7系列被列入淘汰目录的高耗能落后的变压器。主变压器额定容量应满足改造后的发电机额定
有关小水电站增效扩容改造分析 摘要：为了提高水能的利用率,促进我国水利水电的持续发展,对水电站的积极建 设是必然选择。但是,由于技术方面的限制,我国早期小水电站存在着许多技术方 面的不足,如今所产生的效益已大不如前,增效扩容改造势在必行。本文以广西壮 族自治区桂林市全州县水晶岗水电站为例,电站从3×3200kW扩容至3×3750kW， 年均增发电量达1400万千瓦时，可实现“无人值班（少人值守）”。小水电站的增效扩容改造是一个复杂而系统的工程，需要认真分析，综合考虑电站的整体效益。 关键词：小水电站；增效扩容；无人值班（少人值守） 引言 为了提高水能的利用率,促进我国水利水电的持续发展,对水电站的积极建设是 必然选择。但是,由于技术方面的限制,我国早期小水电站存在着许多技术方面的 不足,如今所产生的效益已大不如前,增效扩容改造势在必行。 一、小水电站改造前的工程概况 全州县水晶岗水电站位于广西壮族自治区桂林市全州县城北新区湘江河道上，是全州县最大的电站，改造前总装机3×3200kW，改造前设计年发电量 5312.09万千瓦时。采用发电机－变压器单元接线与县城35KV线路联网，三台机组均在1988年投产，承担着整个县电网调峰、县城防洪及2400多亩农田电力排灌的任务。 水晶岗电站坝址控制流域面积5807平方公里，总库容1212 万立方米，调节 库容640万立方米,设计水头7.6米，多年平均流量为192立方米/秒，径流量为60.6亿立方米，最大年平均流量274 立方米/秒，最小107立方米/秒，保证率为85%的日均流量为42.5 立方米/秒。 二、改造前小水电站存在主要问题 水晶岗水电站属国有企业，该水电站自1988年投产运行,设备设施已陈旧老化，严重影响机组出力和运行安全。机组运行操作技术落后，发电机、主变压器 温升过高，高温天气需减负荷运行。调速器为ST-100型，机组操作控制不灵，油 量损耗过大等。水轮机及辅机设备，“三漏”现象严重，由于设备陈旧，经常出现 故障。电气一二次设备备品备件无法采购，许多元器件已淘汰，事故检修率高， 控制保护信号设备动作不正常。1995年～2005年，10年平均发电量为5470万千瓦时，2006年～2010年5年平均发电量为4656万千瓦时，年均少发电量814万 千瓦时，机电设备老化严重影响电站设备的安全和经济运行，小电站增效扩容改 造势在必行。 三、小水电站增效扩容改造的主要方法措施 水晶岗水电站增效扩容最主要的方法措施：提高水轮机效率，优化发电机定子、转子部件，改善通风冷却系统等。根据小电站实际存在问题，我们增效扩容 改造如下： （一）提高发电机绕组绝缘性能。绕组绝缘性能直接关系发电机运行可靠性 和寿命，同时也影响发电机的技术经济指标。因此发电机绕组绝缘性能的提高将 直接影响发电机的改造扩容，本次扩容改造，对发电机定子线圈进行绝缘更新， 将原绝缘等级从B级提高到F级（绝缘耐温130°C增至155°C），使导体的传热 性能得到提高，同时由于采用了新材料、新工艺，主绝缘厚度得到了减薄，可增 加线圈铜线截面，有效的增加了发电机的容量。 （二）选用高导磁、低损耗的优质硅钢片。将原老旧的定子铁芯更换，降低
头坝水电站增容改造工程存在的问题及改造的必要性 1.1存在的问题 （1）装机容量小 头坝三号电站受开发时期客观条件限制，致使电站装机容量未能按充分合理利用水力资源的要求确定，导致装机容量小，弃水时间长。从丰、平、枯代表年逐日平均流量统计计算，日均流量大于引用流量出现弃水的时间达120天，多达2880小时，根据统计多年年径流量2.4～3.2亿m3,机组年发电利用水量2.4～2.7亿m3,年损失水量近0.04～0.57亿m3。充分说明头坝三号电站现有装机引用流量小，造成水力资源浪费，具有较大的改造增容潜力。 （2）机电设备老化严重，性能落后 头坝三号电站机电设备经过21年发电运行，定子、转子线圈严重老化，转轮磨损严重，三台水轮机出力不足，定子线圈多次发生击穿事故，机组处于带病运行状态。二次控制保护设备还在使用PK-1型600屏电磁式保护产品，常出现误动现象，暴露出二次设备技术性能差，安全可靠性低，
目前电磁式保护产品已被新产品取代。因此，亟待更新改造。 （3）并网输电线路破损严重 电站35kv并网输电线路架设于1990年，采用LGJ-70型导线，横担6副，盘型悬式瓷绝缘子180个，针式瓷绝缘子12个，线路总长593.2m。跨越头坝硅铁厂生产区，铁件及绝缘子锈蚀严重，已发生断线、接地等事故，输电能力降低，电能损耗大。 1.2改造的必要性 1.2.1电站机电设备运行年限久 头坝三号电站原安装三台500kw的ZD560-LH-100型立轴轴流定浆式水轮发电机组，经过21年运行，累计发电13549.21万kwh，电站的机组设备利用小时已超过9.03万h，已达到了设备利用年限。其间三台机组先后进行过多次大修，更换过水轮机转轮和泄水锥。机组转动部分磨损明显，发电机定、转子线圈绝缘老化严重，调速器操作不灵，旁通阀、前池排沙闸止水带破损且漏水大，机电设备陈旧、技术落后，效率和自动化程度低，机组处于带病运行状态，说明三台机组已处于更新或技术改造的状况。 1.2.2水能利用率小 从1990～2010年头坝三号电站运行综合情况统计分析，历年累计发电量13549.21万kwh，年利用小时4516h，电站渠首年平均来水量2.85亿m3，发电用水2.27亿m3,农灌及
白渔潭水电站增效扩容改造工程的可行性 为提高水能资源利用效率，保障农村用电需要，促进农村水 电持续有序发展，中央财政从可再生能源发展专项资金中安排资 金，支持部分地区农村水电增效扩容改造工作。在不增加原有机组台数的基础上对老旧农村水电机电设备和配套设施进行更新改造。 1白渔潭水电站概况 1958年，衡阳市工农业用电紧张，为了缓和电力供需矛盾， 中共衡阳市委和市人委于同年11 月25 日决定兴建白渔潭水电站。整个工程是在边勘测、边设计、边施工和没有施工机械的条件下进行建设。1960年10 月16 日，工程基本建成，第一台机组即8 号机组投产发电。 白渔潭水电站位于湖南省衡阳市东北部耒水下游，距耒水入湘江口15.7km,系耒水梯级开发的最后一级，工程以发电为主， 兼管航运。坝址以上流域面积11170km2,多年平均流量310m3/s，多年平均径流量97.76亿m水库正常蓄水位为58.00m （吴淞高程），汛期限制水位58.00m，死水位57.00m，设计洪水位64.36m，校核洪水位 65.95m，正常蓄水位以下库容为0.36亿m3有效库 容0.1亿m3,总库容2.65亿m3为日调节水库。电站总装机现状21.9MW 多年平均发电量0.6209亿kWh水库投入运行以来, 由于泥沙不断淤积，现在正常蓄水位时库容只有0.3129 亿m3，
有效库容0.08亿m3,总库容减为2.60亿m3 白渔潭水电站为河床式低水头电站，原设计装机8 台轴流转 浆机组。自电站建成至今，机组设备已运行20〜55年，虽电站 逐年陆续对所辖设备进行了更新、改造、大小修。但随着2002 年下游大源渡水电站的投产运行，电站尾水水位抬高 2.54 m,机 组运行水头由6〜7m降至4.5m不等，有时甚至低至1.8m。大部分机组一直在偏离最优工况运行，机组出力、效率逐年下降，额定工况的平均效率水平约72%。目前8 台机组在额定水头下出力都只有14.4M W左右，原水轮发电机组技术规范中机组的使用 寿命一般为30〜40 年左右，电站8 台机组已基本接近机组使用寿命，目前机组机械转动部件磨损严重，过流部件汽蚀严重。电站原有保护、自动控制都是采用老式常规继电器元件，设备老化、故障机率大，动作不可靠，维护工作量大，严重影响电站安全运行。一次设备绝缘老化严重，易受潮，定子线棒绝缘等级均为A 级或者B 级，不能满足规范及试验要求。多台机组定子绕组近年来做试验，均出现不合格现象，每次经多次清洗、烘潮处理，才能运行，既不安全，又不节能，难以适应目前电站安全经济运行要求。 2白渔潭水电站综合效能评价 2.1电站水能利用评价 根据电站运行数据，近3年的平均发电量只有6209万kW?h， 装机利用小时2831h，实际水能利用率仅为65%电站水能利用
浅析水电站增效扩容改造改造方案及实践 摘要：文章以某水电站为例，对水电站增效扩容技术改造进行探讨，提出水电 站优化设计的方法措施。通过技术改造,达到了充分利用水能资源、增加出力、提 高效率以及提高设备运行稳定性、安全性等目的,具有显著的经济效益和社会效益。 关键词：水电站；增效扩容；技术改造；效益 引言 中小水电站作为我国能源供应的重要组成部分，在历史上发挥了重要而积极 的作用，既为经济社会发展提供了稳定的电力能源供应；又发挥了防洪、抗旱的 重要作用，确保了当地流域的安全。但随着经济社会的快速发展，中小水电站由 于运营时间久远，受当时装备水平、设计标准、施工技术等方面的限制，已经不 能充分满足当前经济社会发展需求，迫切需要进行增效扩容改造。 1概述 某水电站增效扩容改造项目是“十二五”规划实施的第二批农村水电增效扩容 改造工程，项目总投资1560万元。工程建设主要项目有:水轮发电机组增容改造，装机容量由2×3750kW改造为2×4000kW；更新改造调速器，更新监控保护设备、高低压开关柜、户外开关设备、主变等电气设备，机械附属设备、金属结构维修 维护，引水渠道防渗加固，增建副厂房及原厂房修缮等，实施综合自动化监控系 统和视频监视系统，实现了增效、安全、规范的改造建设目的，达到了“少人值守”的工程设计标准。 2增效扩容改造原因分析 2.1电站发电出力不足 本水电站为引水式电站，引水渠道980m，设计过水流量为84.80m3/s。电站 内建有两个车间，一车间装机2×3750kW，引用流量74.60m3/s，设计水头 12.50m，另一车间装机1×1000kW，引用流量10.20m3/s，由于多年运行的冲刷，造成引水渠内侧凹凸不平，粗糙增大，输水能力下降，渗漏水较大，水库正常蓄 水位下电站发电出力仅达到7900kW，达不到总装机的额定出力。 2.2发电机组定子、转子运行温度过高 2×3750kW机组于1993年投产运行，经过20多年的运行，设备老化，性能 下降，经过多次维修维护，转轮叶片变形，漏水量增大，效率下降；发电机组投 产以来定子、转子运行温度过高，额定负荷下定子线圈运行温度高达125℃，导 致绝缘过快老化，多次发生击穿短路事故。为了避免击穿短路事故的发生，电站 以降低有功负荷和无功负荷运行，为解决发电机组定子、转子运行温度过高问题，历年来经不断探讨处理，对发电机组的风路、冷却及转子线圈等方面进行技术改造，但收效甚微，仅能降低3℃，没能从根本上解决温度过高问题；由于发电机 组运行温度过高，不仅浪费水力资源造成发电量损失，且由于发无功功率不足欠 发无功电量受扣罚。 3“增效、扩容”论证 本水电站把“增效、扩容”作为设计论证的核心，通过对水文资源、过水流道、设备选型进行充分的分析论证，对布局规划、焦点问题进行细致研究，科学、准确、标准的确定设计方案。 3.1对水资源利用进行充分的分析论证 水电增效改造必须对水资源利用进行充分的分析论证，根据水文资料，本电 站坝址多年平均流量为107m3/s，已引用水流量为84.80m3/s，经设计计算在引
浅析小水电站增效扩容改造——以南宁市武鸣区西江水电站 增效扩容改造工程为例 摘要：为确保小水电站增效扩容改造项目实施的管理，加快水电站改造项目的 建设速度，国家对小水电站进行增效扩容方面做了大量的工作，出台了一系列水 电站改造资金补助的政策。这些政策的实施极大地改善了投产早、效率低、技术 落后、安全程度低的水电站，并且使得有限的水资源得到了有效的利用与发展， 有效的保证了水电发展的需求。本文主要就是根据实践工作经验了解水电站增效 扩容改造的相关内容。 关键词：小水电站；增效；扩容；改造 1工程概况 武鸣县西江水电站位于南宁市武鸣县城厢镇共和村，距离武鸣县城11km，电站于1975年12月兴建，1977年3月投入运行，西江水电站是一座坝后式水电站，装有4台立式水轮发电机，机组发电是与大网联网运行，总装机容量为1640kw （2台×320+2台×500），多年平均发电量为661万kW.h，设计年利用小时4020 小时，设计水头10m，设计引用流量为21.04 m3/s，本次增效扩容将电站装机容 量1640（2×320+2×500）kW增至（2×400+2×650）kW，总装机容量达到2100 kW，多年平均发电量为746.4万kW.h，年利用小时3560小时，多年平均发电量比改 造前增加85.4万kW.h，设计水头10m，设计引用流量为 25.12m3/s。 2水电站存在的主要问题 2.1设备老化，发电效率降低 武鸣县西江水电站机电设备经过30多年运行电设备功能效率一般，自动化程度很低。机组及其附属和公用辅助设备性能大幅下降、效率低下、水能利用率降低、故障频发。电气设备老化严重，相当一部分自动控制功能已丧失，继电保护 的速动性、灵敏性、可靠性明显降低，在很大程度上影响了主设备的安全、稳定 运行。另外，由于电站建设投产较早，电站水轮机调速器、发电机励磁系统、各 种基础自动化元件、电气设备、监控设备、继电保护设备等受当时制造工艺和技 术水平的限制，电站综合自动化水平很低。 2.2水轮机的运行效率较低，参数性能十分落后 武鸣县西江水电站于1975年12月兴建，在技术以及设备方面依然十分 落后，特别是对水轮机的水力模型的开发依然处于落后的水平，还依赖于国外的 先进技术，早期的水电站所采用的水轮机型号均为苏联或者美国等发达国家所研 制的机型，这些机型在某些地方的小型水电站中依然在使用，但是与现代化的技 术水平相比，传统的水轮机在转速以及容量方面效率依然很低，而且水轮机的水 力稳定性与安全性能较差。 2.3水工建筑物破损失修，安全隐患增多 水工部分建筑物已经比较陈旧，钢门窗锈蚀，木门窗霉烂变形，面层剥离。 水轮发电机组、变压器、户外断路器、低压配电设备、电力电缆、监控系统、励 磁系统等机电设备已超使用年限，机组出力不能达到额定出力、机电设备老化、 运行不稳定、故障率高，自动化程度低等问题，曾出现过一些影响电站正常安全 运行的问题和隐患。 3水电站开展增效扩容的必要性 由于明秀水电站现状已影响了安全经济运行和水力资源的充分利用，因此开
电站增效扩容改造方案 一、河流及水能资源及开发利用概况。 电站位于县境内，建于1978年，并于当年竣工投产运行。该电站主要用于发电，兼顾农田灌溉及生态旅游开发奠定了基础。电站装机200千瓦。为我县小水电代替燃料提供能源。 二、改造项目及实施安排。 （一）设备改造情况。 电站设备从投运发电至今已运行四十年，设备陈旧、老化严重、生产效率极低，损耗量大，无备件更换，不仅严重影响设备的安全运行，而且造成电站效益降低，加之弃水量大，水资源利用率低，急需技术改造，扩容增效。具体更新及改造内容：发电机、升压变压器、一二次控制瓶更新；水工部分的大坝、引水管、压力管道改造。 改造成为新增机组装机容量达320千瓦，年发电量壹百捌拾万千瓦时，水库容量29万立方米，及生态旅游调节用水50次，环保高效运行的小水电站。 （二）资金筹措措施。 预计增效扩容改造工程建设总投资66万元。为保障工程建设顺利进行，该电站资金筹措主要来源：国家补助及自筹。申请补助41.6万元，自筹33万元。 （三）实施安排。 2016年完成技改项目、设计、实施方案；2017年完成水工部分的工程水库、渠道加固和定制发电机及水轮机、升压站主变。2018年完成机组安装、调试、运行，做好完工资料并报验收，2019年迎接验收。
三、建设和资金管理。 项目法人严格执行招标投标制度，对本项目实施的质量管理、安全管理、进度管理、资金管理负全责。建设监理制的措施，确保工程质量，按时完成工程进度，加强施工安全、管理制定防汛度汛及应急管理措施，任务明确，责任到人。并接受各级政府增效扩容改造领导小组的指导和监督，并接受审计与纪检部门的监督。 四、长效机制。 “十二五”水电新农村电气化建设新的理念和内涵，是按照中央关于统筹城乡发展，夯实农业农村发展基础的要求，通过开发农村水能资源，建设水电新农村电气化，改善农村民生，促进农民受益。2011年中央一号文件要求加大公共财政对水利的投入，发挥政府在水利建设中的主导作用，将水利作为公共财政投入的重点领域，进一步提高水利建设资金在国家固定资产投资中的比重，大幅度增加中央和地方财政专项水利资金。 五、效益分析。 （一）经济效益分析 飞刀电站通过增效扩容改造后，装机容量提升近320千瓦，运行时间可达5000小时左右，发电量从近三年平均发电量90万千瓦时提升到180万千瓦时，发电效益增加100%，同时通过增效扩容改造后电站自动化程度将大幅提高，将可以实现无人值守或少人值守的现代化改造目标，每年至少可减少运行费10万元以上，项目具有很好的经济效益。 水电站的改造修建可以更好地起到防汛抗旱作用，同时可以调节枯水期的河流流量，确保生态平衡。改善项目区水利基础设