小型水電站技術改造中應注意的幾個問題

隨著國家經(jīng)濟的日益發(fā)展，對水資源的需求量越來越大，國家在60—80年代興建了大批的小型水電站，運行至今已經(jīng)有30幾年的歷史，這些水電站中或多或少都存在著一些問題，這些問題將直接影響水電站的正常工作，因此，如何正確的對小型水電站技術進行合理改造就成為當今水利部門一項較為重要的問題

1、水電站概況

　　水電站是將水能轉(zhuǎn)換為電能的一項綜合工程設施，又被人們成為水電廠。它包括為利用水能生產(chǎn)電能而興建的一系列水電站建筑和水電站設備。通過利用這些建筑物集中天然水流的落差形成水頭，之后進行匯集、調(diào)節(jié)天然水流的流量速度，之后輸向給水輪機，經(jīng)水輪機與發(fā)電機的聯(lián)合運轉(zhuǎn)，將集中的水能轉(zhuǎn)換成電能，再經(jīng)過變壓器、開關站和輸電線路等將電能輸入電網(wǎng)。有一些水電站除了發(fā)電用途之外，還常伴有防洪、灌溉、航運等綜合利用的用途，這些建筑物的綜合體稱為水電站樞紐或者水利樞紐。

　　2、水電站的分類

　　2．1常規(guī)水電站

　　常規(guī)水電站一般都是指利用天然河流、湖泊等水源進行發(fā)電。

　　2．2抽水蓄能電站

　　抽水蓄能水電站多數(shù)是利用電網(wǎng)中負荷低谷時多余的電力，將低處水庫中的水抽到高處水庫中進行蓄水，等到電網(wǎng)負荷高峰時放出水進行發(fā)電，尾水流向低處的水庫，從而滿足電網(wǎng)高峰的時候電力負荷過大的需要。

　　2．3潮汐電站

　　潮汐發(fā)電站主要是利用海水漲潮落潮時形成的潮汐能進行發(fā)電。

　　3、水電站發(fā)電的原理及其組成

　　3．1水電站的原理

　　其原理是將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程設施，包括擋水建筑物和泄水建筑物形成的水電站引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房、機電設備等。通過對水庫的高水位經(jīng)過引水系統(tǒng)流入廠房，之后廠房推動水輪發(fā)電機組發(fā)出電能，再經(jīng)過升壓變壓器、開關站和輸電線路輸入電網(wǎng)。． 水流的落差在中立作用下形成動能，從河流或者水庫等水位較高的水源處向低水位處引水，利用水的壓力或者流蘇沖擊水輪機，使之旋轉(zhuǎn)，從而將水能轉(zhuǎn)化為機械能，之后再經(jīng)由水輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，通過切割磁力線產(chǎn)生交流電。而低水位的水資源通過陽光等水循環(huán)過程，再回復到高水位的水源，開始循環(huán)利用。

　　3．2水電站的組成

　　水電站一般由水工建筑物、廠房、發(fā)電動力裝置、電工一次系統(tǒng)、電工二次系統(tǒng)等部分組成。具體包括引水建筑物、泄洪建筑物、壅水建筑物等水工建筑物，以及發(fā)電動力裝置，如水輪發(fā)電機和發(fā)電廠房等輔助設備。將這些組成在一起，就形成一個較為合格的水電站。

　　4、小型水電站技術改造中經(jīng)常出現(xiàn)的問題

　　4．1引水渠問題

　　我國一直是一個水資源匱乏的國家，近些年，國家通過南水北調(diào)，東西互補的水資源分配政策，大大平衡了水資源的布局。但是一些小型水電站卻并沒有隨著經(jīng)濟的發(fā)展而展現(xiàn)出更多的優(yōu)勢，尤其一些村鎮(zhèn)地區(qū)，由于經(jīng)濟建設，對道路和水區(qū)規(guī)劃改道，以致影晌小型水電站的引水問題，很多居民隨意亂扔生活廢品，對環(huán)境保護不重視，導致水電站引水流量降低，經(jīng)濟成本較高，已經(jīng)不足以維持人們正常的供水及供電需求。

　　4．2 設備問題

　　現(xiàn)在我國大多數(shù)小型水電站都是幾十年前修建的，水電站的一些設備都已經(jīng)過度老化，乃至無法繼續(xù)工作，尤其水輪機的損耗較為嚴重，還存在額定功率與轉(zhuǎn)速不配套的情況，對設備維修更換不及時，導致供電不足的情況經(jīng)常發(fā)生。

　　4．3技術與質(zhì)量問題

　　過去的水利發(fā)電技術還不是很成熟，很多技術都是國外已經(jīng)淘汰的技術，我們卻還在使用，很多小型水電站都是由于技術不夠成熟而導致發(fā)電能力不足。再有過去建造的水電站質(zhì)量問題堪憂，經(jīng)過幾十年的運行，缺少必要的維修和維護，使得現(xiàn)今大多數(shù)的小型水電站已經(jīng)超負荷運轉(zhuǎn)，以致水電站的安全存在非常大的隱患。

　　4．4水輪機磨損老化的問題

　　我國大多數(shù)的小型水電站的水輪機都出現(xiàn)由于泥沙磨損、空蝕的問題，很多水輪機的維修時間較短， 以致零件磨損較為嚴重，經(jīng)常發(fā)生無法正常工作的情況；還有的水輪機由于運行年份較久，發(fā)電機的絕緣零件已經(jīng)老化，容易引發(fā)故障和安全威脅，以致影響水電站的發(fā)電工作。

　　5、小型水電站技術改造問題的解決措施

　　5．1 引水渠的解決措施

　　由于村鎮(zhèn)建設和居民傾倒垃圾導致引水渠發(fā)生問題，影響引水流量，可以采用混凝土蓋板的方式進行施工，將水渠保留固定的渠道，在其上方加蓋混凝土設施，同時可以保證水渠上方道路的正常通行和修建建筑物等。

　　5．2設備問題的解決措施

　　應該對發(fā)電機和廠房的一些設備采用自動化系統(tǒng)，即采用微機技術。對廠房的一些主要設備和輔助設備進行集中組合與優(yōu)化設置，之后將這些設備連接到一套完整的計算機系統(tǒng)內(nèi)，在水電站運行的時候，充分利用微機系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全時效性，確保水電站的正常運轉(zhuǎn)。

　　5．3改進技術和質(zhì)量的解決措施

　　雖然目前大多數(shù)的水電站興建的時間都較為長，但是我們可以對這些小型的水電站實施改造，尤其對技術和質(zhì)量的改造。在技術方面，應該選用較為先進可行的水力發(fā)電技術，在保證原有水電站發(fā)電功率的基礎上，合理利用先進技術增加更多的發(fā)電功率，創(chuàng)造更多的電量；在質(zhì)量方面，改造的時候應該選擇施工水平較高的人員予以施工，同時要確保改造工程的安全性和穩(wěn)定性，對水電站的各項措施進行合理改造，保證質(zhì)量合格。

　　5．4水輪機的改造解決措施

　　水輪機是水電站發(fā)電的基礎設施，其關系著水電站能否正常工作，因此，我們必須對水輪機設備做好維護維修的工作。由于水輪機經(jīng)常發(fā)生泥沙磨損和空蝕的問題，我們可以選用抗磨損抗腐蝕的材料進行改造， 同時可以加大導水葉的直徑，降低流速，減少泥沙的磨損，綜合提高水輪機的壽命和使用率。

水電站 水輪機 建筑物

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