农村小水电站机组增容改造实际方法
小水电站机组增容改造的方法
小水电站机组增容改造的方法中国电力建设集团四川电力设计咨询有限责任公司四川成都 610041摘要：在小水电站的建设过程中，随着更新改造项目的落实，需要发挥先进技术的支持作用，在引进配套的工艺和装备时，促进小水电站经济效益全面提升。
在小水电站的改造过程中，需要找出有效的机组增容改造方法，针对其中的多项设备，提出有效改造方式，充分发挥清洁能源的应用价值，既要维持小水电站的稳定运行状态，还应达到安全性、经济性等多重改造目标。
关键词：小水电站；机组增容；改造方法引言：在小型水电站的建设过程中，为充分利用水能，促使水能资源利用率随之提高，需要针对其中的机组建设，从增容环节着手落实改造工作。
基于有效改造方法，在做好机组增容改造工作时，维持小型水电站的持续发展态势。
一、机组增容改造对小水电站发展的积极意义在落实机组增容改造工作时，实际上是针对机组的增容扩能，采用有效方式进行改造，使水电站的装机容量随之扩大。
在小型水电站的建设与发展过程中，随着增容改造项目的实施，能够形成多方面的积极作用。
因此，需要引起相关工作人员的重视，并对水电站机组增容改造的重要性形成正确认识。
首先，提高水电经济效益。
在小型水电站的建设过程中，由于在长期发展阶段所形成的经济效益也相对较低，在难以保证发电量的充足性时，该水电站中的实际供电能力无法在短时期之内快速提升。
因此，实际所获得的经济效益普遍较少，采用增容改造的方式，使水电站当中的机组容量随之扩大，同步带动发电能力的提升。
相对来说，能够在小型水电站的建设与发展过程中，为其带来更多的经济效益。
其次，推动小型水电站建设不断优化。
在多数小型水电站的运行过程中，随着年限的不断增长，其中的多数设备结构存在老化、磨损等现象。
在落实机组增容改造工作的过程中，能够面向小型水电站中的相关设备，在优化和完善的基础上，充分做好改造工作，面向其中的建筑和结构，形成更为优良的运行效果，促进小型水电站整体运行安全水平随之提升1]。
小型水电站增效扩容改造技术
小型水电站增效扩容改造技术摘要由于目前国内小型水电站普遍存在电站运行效益低下，能源浪费普遍，机电设施老旧，自动化程度低等问题，所以，提高小型水电站的运作效率，实施增效扩容的改造技术刻不容缓。
本文主要明确实施改造技术的必要性，并指出应对改造技术的核心要点有所掌握，在重视水轮机的改造技术的前提下，提高其效率，强调发电机等主要机电设备的改造技术及变配电设备改造技术，同时对影响小型水电站效益的其他因素的改造技术要点也予以简单说明。
只有深入了解和掌握增效扩容的改造技术，才能取得理想的综合效益，做好改进机组效能，提高发电效益，才能使小型水电站的整体效益和性能得以提高。
关键词水电站；增效扩容；改造1 实施增效扩容改造技术的必要性首先，由于我国的水利事业起步较早，大多兴起于上世纪七八十年代，早期建成的水电站，其机电设备受当时的技术条件及工艺水平的限制，设备的质量和生产效益很难上一个新的台阶。
当前国内的小型水电站生存现状也不容乐观，大部分水电站的水轮机经过多年运转，转轮和叶片损耗十分严重导致其工作效率大幅度下降，水能得不到充分利用。
其他主要机电设备如继电器、水轮发电机等都存在不同程度的老化和损坏问题，技术改造跟不上，从而导致一系列的产能效益问题，甚至造成潜在的安全隐患。
其次，水电站设备的落后与新时期电力供应的紧张形成鲜明对比，现实的压力是不断攀升的电力负荷峰值，因此，地方电力系统也强烈要求更多的中小型水电站能够接受如此艰巨的挑战，担负起用电高峰期的电量，同时要拥有处理峰值时期的用电困难的能力，显然这样的期望与现实有不小的差距，因此实施水电站的增效扩容改造技术有其内在的必然性。
可见，无论从小型水电站的效益问题、安全角度出发还是目前各地电力系统面临的困难出发，小型水电站的增效扩容改造技术都势在必行的。
2 增效扩容改造技术的核心要点近年来，随着科学技术的日新月异，国内外不断涌现的高新科学技术为国内的小型水电站的增效扩容改造技术提供了借鉴。
改造小型水电站的技术要点和具体措施
改造小型水电站的技术要点和具体措施1、技术改造的实施要点在掌握了小型水电站的现状以后，对其提出一些技术改造建议并逐步落实。
各地区的主管部门应对其所管辖的区域中的小水电站进行注册登记，定时对这些水电站的设备状况、技术水平进行调查，帮助指导排除安全隐患。
将小型水电站按存在问题的严重程度分类，对情节较为严重的电站，须规定其在时限内进行技术改造。
此外，还应编制有效的、便捷的老电站技术改造规划。
2、技术改造的具体措施由于小型水电站的技术改造的重点大都集中在对水轮机组的改造，下面就水轮机组技术改造的具体措施做以下总结：2.1通过增容或是重新选型的改造方式改造小型水电站由于早期水电站的水轮设备较为落后，不能满足水头、流量的需求，就需要采用重新选型或是增容的方式进行改造，以此来提高水轮机的运行效率，从而增加发电量。
增容方式主要是通过增加机组或是更换机组的方式，有效的提高水轮机的运行效率的。
在重新选型时，应注重新型转轮的高度和水头段导水叶相对高度，需保持相同或相近的关系。
当没有合适的新型转轮时，可以选择重新设计制造转轮或是对过流部件型线与结构进行改进。
2.2采取减容的改造方式改造流量减少的水电站由于地质变化等原因，有的水电站在运行一段时间以后，发现水头和流量相比于原设计的有所减少，则可以根据目前的水头和流量，重新选择合适的新型水轮发电机组，并将其调整到最优工况区运行，使运行效率得到提高，增加设备利用率，从而在一定程度上增加了发电量。
2.3采取增容的改造方式改造流量增大的水电站有的水电站在运行一段时间以后，发现水头和流量相比于原设计的有所增加，则可以根据目前实际的水头和流量，适当地提高水轮机的额定水头、额定流量，从而有效的提高额定输出功率和发电量。
浅谈小型水电站水轮发电机增效扩容改造设计
浅谈小型水电站水轮发电机增效扩容改造设计受使用年限的制约，我国很多小型水电站水轮发电机都出现了老化等问题，需要进行增效扩容改造。
文章主要针对水轮发电机增效扩容改造的合理选取、电气主接线及短路电流的计算复核、电气设备的选择与布置、接地系统的检查与修复等方面问题进行了分析，希望通过文章的分析，对相关工作具有一定的参考价值。
标签：水轮发电机；增效扩容；改造设计1 水轮发电机增效扩容改造的合理选取1.1 定子绕组转子绕组的改造在进行发电机增效扩容改造时，应考虑这样的原则，那就是增容后机组转速保持不变，发电机极对数也是不变的。
而要想实现增容，就要改变原定子绕组，增大绕组线规，降低绕组电阻，使绕组电阻发热总量低于原绕组。
绝缘浸漆工艺也是需要改变的部分，需要从B级提高到F级，采用新型的耐压高、介质损耗低的绝缘材料，降低绝缘厚度，这样做是为了最大限度的增加线规。
当定子绕组和转子绕组在F级后，还要控制机组温度在合理的区间内，各项指标正常，最大限度的保证机组的工作效率。
就一般情况而言，设计发电机定转子绕组时都会有一定的裕量，在机组增容10%～15%的区间里，定转子绕组变动的可能性是不大的。
但当机组增容在一个比较大的幅度时，就应根据实际的增容情况判断需要的匝数及绕组截面积，再有针对性的改换定子和转子绕组。
增容幅度比较大时，由于机墩受限或其他原因无法和增容后的水轮机出力相一致时，更换定转子绕组的方法同样适用。
1.2 通风冷却系统的改造发电机的温度和扩容也会受到通风冷却系统优良与否的影响。
受到科学技术发展水平的制约，我国早期的发电机冷却器和风机的通风冷却系统问题还是比较突出的，散热效果不佳、工作效率低、噪音大都是其中的方面，正因为如此就比较容易出现结垢、锈蚀、堵塞等情况，冷却会受到阻碍，机组温度持续增加。
所以进行更换是比较好的方法。
自然冷却或通风管冷却的方法在一些小型机组中使用比较多，发电机直接与室外相通，环境温度将直接作用于发电机的温度。
浅析水电站增效扩容改造改造方案及实践
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。
小型水电站增效扩容改造技术要点分析_0
小型水电站增效扩容改造技术要点分析近年来，水电站在促进我国电力事业的发展中发挥了十分重要的作用。
但是不可否定的是，一些小型的水电站在日常运行中存在这样或那样的问题，例如运行效率不高、资源严重浪费和机电设备老旧等，所以为了更好地促进其运行效率的提升，在降低能耗的同时提高其生产效率，加强对其的增效扩容改造就显得尤为必要。
因而本文以10000KW小型水电站为例，首先对小型水电站增效扩容改造的目标进行了确定；其次对小型水电站增效扩容改造的技术要点进行了探讨；最后对全文进行了简单的总结。
旨在与同行进行业务之间的交流，以更好地促进小型水电站潜力的发挥和经济效益的提升。
标签：小型水电站；增效扩容；改造；技术要点本工程位于某县湘江一级支流一条河流上，装有发电机4台，装机容量为10000KW，与国家电网公司并网，将所发电量输入国家电网公司后，主要供该县范围内的补充性供电，属于小型水电站，自1992年建站以来，目前已经运行24年之久，当前所面临的最大问题就在于运行效率低下、资源浪费严重、机电设备老化等。
所以为了增容扩效，就必须切实加强对其技改工作的开展。
所以本文结合自2012年以来的技改实践，直到2015年10月完成整个技改工作，以下就本10000KW小型水电站的增效扩容改造技术要点做出以下分析。
1、改造目的分析为了更好地强化本水电站增效扩容改造工作的开展，在结合本水电站实际的情况下，对改造目的进行了确定。
在本次改造中，主要是采用不锈钢转轮以及机组的替换达到增效扩容的目的，从而更好地扭转盈亏的局面，促进自身经济效益的提升。
而就本改造工程的目的而言，主要体现在以下几个方面。
一是在环境方面的技改目标，希望通过对本水电站的增效扩容改造达到优化控制质量的目的，尽可能地将二氧化碳的排放量降到最低，从而更好地修复水电站所在河流的生态环境，同时加强河流生物的保护。
二是在社会方面的技改目标，主要是通过技改后的水电站，提高其防洪抗旱的作用，为本地提供更加优质高效的电力服务。
水电站水力机组增容改造的方法与注意事项
水电站水力机组增容改造的方法与注意事项1、水电站时要注意考虑防洪、供水、灌溉、航运及水渔业的需要。
2、水电站挖潜改造的对象是指具有能量潜力的电站，一般有三种情况：一是具有流量潜力(电站原设计保守，流量没有充分利用)；二是具有水头潜力(水头没有充分利用)；三是电站运行的实际参数与设计参数的变化达不到额定出力。
机组的挖潜改造主要涉及水轮机过流部件(转轮、导水机构、蜗壳、尾水管)和发电机部分。
其中发电机的改造较简单，因发电机通常都有10%左右的容量裕度，在增容中，应密切注意发电机温度的变化。
如果发电机温度升高较多，这时应考虑对发电机进行增容改造。
其方法是对发电机的定子线圈、绝缘或转子线圈进行更新改造，并且提高绝缘等级。
实践表明，在增容10%左右时，发电机一般不必改造。
水轮机部分的改造，目前多采取不改变导水机构、蜗壳、尾水管尺寸以及转轮配合尺寸的情况下，仅用更换新转轮的方式，实现增容目的。
因此，水轮机部分的增容主要是针对转轮进行的。
目前，在水电站运行中的转轮绝大多数是采用传统的一元流理论或二维势流理论设计的。
随着流体力学和计算理论的发展，在转轮设计方面也有了很大的进步，发展了考虑转轮来流有旋、叶片有限厚及转轮叶片力作用的转轮与导叶联合作用的基于S2流面的二维设计模型、基于S1流面的准三维设计模型、全三维设计模型和优化设计模型等，一系列较先进的设计方法和理论。
基于这些先进的设计方法和理论所设计的转轮，在其过流能力、效率等方面都有明显的提高，从而实现增容和提高枯水期水资源利用率的目标。
在转轮性能的分析方面，国内已建立了由转轮的准三元和全三维反问题模型构成的完整的现代水轮机设计系统。
该系统可根据不同的要求选择不同的权因子来控制转轮的各项性能指标，通过多目标优化来实现对叶片性能的控制和预测。
实验证明，该系统预测的性能指标与真机实验基本吻合。
这就改变了传统的"理论设计→模型实验→修正→再实验"的转轮研制模式，大大缩短了转轮的研发周期，减少了研发费用，为转轮的单件、定制提供了现实的可能性。
水电站增容改造工程方案
水电站增容改造工程方案一、项目背景水电站是一种利用水力发电的设施，其主要原理是利用水流的动能来旋转涡轮，从而带动发电机发电。
水电站的能量利用效率高、无污染、可再生等优点，因此被广泛应用。
随着社会经济的不断发展，对电力的需求也越来越大，为了满足这种需求，需要对现有的水电站进行增容改造。
二、项目概况本项目为某地区的水电站增容改造工程，原有的水电站年发电量已不能满足需求，需要对其进行改造，以提高发电能力。
据初步调研，该水电站改造后的年发电量将增加30%，发电效率将大幅提升。
项目预算约为5000万元。
三、工程方案1. 增加水轮机数量为了增加发电量，首先需要增加水轮机的数量。
通过增加水轮机数量来增加发电能力。
2. 提高水轮机效率在增加水轮机数量的同时，也需要提高水轮机的效率。
换用新型的水轮机设备，以提高发电效率。
3. 建设新的发电厂房为了容纳增加的水轮机设备，需要扩建发电厂房。
新的发电厂房将能容纳更多的水轮机设备，以增加发电能力。
4. 升级发电系统除了增加水轮机数量和提高效率外，还需要对发电系统进行升级。
包括升级发电机、升级输电线路等。
5. 环境保护设施在进行增容改造工程时，也需要充分考虑环境保护。
需要增加污水处理设备、噪音减排设备等，以保护周围环境。
6. 安全设施水电站增容改造工程是一项重大工程，因此在施工过程中需要充分考虑安全问题。
需要增加安全设施并进行安全管理，以确保施工过程的安全。
四、实施方案1. 前期调研在项目实施前，需要对水电站的现状进行全面的调研，包括设备情况、用地情况、环境情况等。
并根据调研结果进行可行性分析，确定工程实施方案。
2. 施工准备确定工程实施方案后，需要进行施工准备工作。
包括设备采购、用地准备、环境评估等。
3. 工程实施根据实施方案，进行水电站增容改造工程。
包括扩建发电厂房、更换设备、升级系统等。
4. 完工验收工程实施完成后，需要进行完工验收。
确保工程达到设计要求，并可以安全、稳定地运行。
论述小水电站增效扩容改造方法
论述小水电站增效扩容改造方法1、工程概况为贯彻落实2011年中央1号文件，提高水能资源的利用效率，保障农村用电的需求，促进农村水电持续有序的发展，根据《水利部财政部关于广东省农村水电增效扩容改造实施方案的批复》（水规计〔2013〕284号）文，我市列入这次增效扩容改造项目的电站有13宗，阵湾水水电站是其中一宗。
恩平市阵湾水电站位于我市大田镇炉塘管区阵湾村，潭江支流锦江水库上游，距恩平市区约35km，1980年5月建成投入运行。
是一引水式水电站，总装机容量2×1000KW，机端电压6.3KV，水机型号是HL110-WJ-60，配套发电机TSW118/49-6，设计水头106m，设计流量1.31m3/s，年设计发电量500×104kwh。
2、水电站存在的主要问题阵湾水电站建成运行至今已接近了40年时间，电站经过多年的运行，存在设备设施老化，技术落后和超期服役的问题。
由于在运行管理方面没有稳定的维修养护经费来源，单纯依靠自身力量进行全面技术更新改造，存在诸多困难。
2.1设备老化，发电效率降低由于受当时的设计理念和设备制造工艺水平的限制，早期使用的水轮机材质较差，特别是转轮等过流部件很少采用不锈钢构件制造而采用碳钢材料制造，这些材质抗泥沙以及抗空蚀能力较弱，再加上水电站的运行环境较差，水轮机的转轮在现场补焊之后就会导致转轮叶片变形，甚至会出现机组摆幅振动的情况。
加之经过多年的运行，目前机组基本已超过正常使用年限，水轮机汽蚀严重，经实测气蚀最大深度达10mm，修补面积达0.2m2，容积效率降低，且各种设备老化严重，致使水电站水能利用率下降，不能确保安全运行。
2.2水轮机的运行效率较低，参数性能十分落后阵湾水水电站建于1980年，所以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，我国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。
浅析小型水电站增效扩容改造措施与技术
浅析小型水电站增效扩容改造措施与技术社会经济的迅速发展以及科学技术的不断发展，促进了小型水电站建设水平的进一步提高。
针对小型水电站增效扩容改造成功案例越来越多，但是在这一过程中仍然出现了很多小型水电站发展的不确定因素。
因此，加强小型水电站增效扩容改造研究的力度，对于小型水电站的发展而言具有极为重要的意义。
文章主要是就小型水电站增效扩容改造措施与技术进行了深入的分析与探讨。
标签：水电站；增效扩容；技术引言小型水电站不仅是我国社会经济发展不可或缺的重要基础设施之一，而且是目前农业耕作地区和山区生态环境保护与建设最常用的保护手段。
改革开放政策的实施，为我国小型水电站的建设注入了新的活力。
尤其是针对高寒地区、缺电严重的边远小型地区而言，小型水电站的建设不仅彻底解决了电力短缺的问题，而且为高寒地区农业人口收入的增长以及农民生活条件的进一步改善奠定了良好的基础。
1、小型水电站增效扩容改造现状分析1.1水工建筑物与引水系统的不合理经过调查研究发现，我国目前的小型水电站大多采用的是引水式处理方式，这种处理措施导致水电站的渠首坝、引水渠、前池无排沙等相关设施在设计和使用的过程中都存在着极为不合理的现象，如果长期使用就会在汛期来临之际，对渠道的正常饮水产生非常严重的影响。
再加上大多数小型水电站在厂房建设方面都存在着低于防洪标准的现象，增加了汛期水电站安全隐患发生的几率，对水电站相关设备以及工作人员的生命安全产生了极大的威胁。
比如，我国大多数小型水电站引水系统结构设计方面存在的拦污栅不合理现象，导致水电站在汛期水流增加时经常出现被杂草、石块等堵塞，导致水电站发电量的下降。
另外，还有很多水电站因为前池闸门拦污栅没有得到及时的整修，而导致汛期来临时经常出现因为树根或者石块卡在机组中，而导致发电机组无法正常运行。
1.2机电设备老旧由于很多小型水电站的主变都采用的是损耗较高的变压器，这种变压器经过长时间运行后，就会因为自身绝缘性能的降低，导致其防爆炸性能的减弱。
小型水电站技术增容改造的对策
小型水电站技术增容改造的对策摘要本文对我国小型水电站存在的问题进行了分析，并在分析的基础上提出了具体问题解决措施，并结合了具体案例进行分析。
关键词水轮机发电机电站监控系统改造对策引言随着我国城乡用电需求的增加，以前建设是许多小型水电站，已经满足不了用电需求的增加，此外，由于许多小型水电站建设时间在几十年前，设备经过多年运行已经老化，很多安全指标都达不到要求，对小型水电站进行技术改造显得很必要，技术改造主要包括存在的问题分析和具体的技术改造措施分析。
一、水轮机性能1、水轮机性能落后，技术陈旧，制造质量差。
我国1964年颁布的水轮机模型转轮系列型谱中的ZZ600，ZZ460，ZZ587，HL365，HL123，HL702，HL638等型号的转轮，其主要性能指标都比较低，相当于国外上世纪30-40年代的技术水平，有的至今仍在服役。
有些小水电站的水轮机加工质量差，缺陷多，久修不愈，长期带病运行，出力不足，安全可靠性差，水轮机处在低效率，常发病条件下运行是不安全，不经济的。
2、多泥沙河流上的水轮机磨蚀破坏严重，据不完全统计，我国小型水电站中，约有1/3的水轮机存在空蚀和泥沙磨损问题，有些水轮机的大修间隔不到一年，导水叶和水轮机进水阀严重漏水，有的甚至难以正常开，停机，有的水轮机转轮叶片发生严重裂纹或断裂，不能保证安全运行。
3、水轮发电机绝缘老化，推力轴承烧瓦。
有些小水电站的水轮发电机因运行年代长，定子，转子的绝缘已严重老化，容易引发接地故障，威胁机组安全运行。
由于制造或安装质量较差，水轮发电机的推力轴承可靠性低，常导致烧瓦事故。
4、水轮机与电气设备不配套。
有些小水电站水轮机的输出功率大于发电机或主变压器的额定容量，形成“大马拉小车”使水电站的设计出力受到限制，发电时出现不正常的弃水现象，也有的水电站发电机容量大于水轮机出力，形成“小马拉大车”既浪费了设备容量也增大了运行损耗。
5、变压器问题分析。
根据本人在电站多年的工作经验和国家对小型水电站技术改造的规范，提出了以下技术改造改造原则：安全、可靠和环保要求。
小水电站增容流程
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农村水电站降压扩容增效机组改造关键技术及应用
农村水电站降压扩容增效机组改造关键技术及应用摘要：农村水电站促进了农村的电力发展和人民群众生活水平的提高，对于经济、社会和生态进步都具有很大的意义。
但是，由于当前现行设备的老化、技术落后等原因阻碍了农村水电站的综合效益的提升，所以，对农村水电站进行降压扩容增效改造是十分重要的。
本文即从分析开展农村水电增效扩容改造的必要性及其意义出发，提出了在水电站增效扩容改造中可采取的改造方式，并且最后结合泉安水电站的例子分析了降压扩容增效改造技术的效果，希望对相关工作者能有所帮助。
关键词：降压；扩容；增效；农村水电站；更新改造1 概述本单位（广西X县级）水库坝后式水力发电站存在着自动化水平低、设备陈旧老化、一二次线路失灵及老化等问题，所以，在发电站的运行期间故障频发。
单位相关人员对水电站进行了一些改造，从而达到了水电站的全自动化、微机控制、增效扩容改造等效果。
2 农村水电增效扩容改造的必要性和意义2.1 农村水电增效扩容改造的必要性农村水电是促进农村经济社会发展、改善民生的一项重要基础设施，并且它对于生态建设具有很大的意义，能起到供应能源、降低温室气体排放、保护环境等作用，因此，我们要加大农村水电的发展。
当前，我国的农村水电发展速度很快，装机容量约占到全国水电总容量的1/3，这极大的促进了农村的发展和农民生活的改善。
但是，现行农村水电站还存在一些隐患，例如：有关设备设施的老化就会产生高压设备频发故障、能效逐年衰减等各种问题，这些隐患不仅影响了经济效益，而且还带来了一些威胁着大家安全的隐患，所以，当前迫切需要对这些农村水电站进行增效扩容的重建改造工作。
2.2 农村水电增效扩容改造的意义对陈旧的农村水电站进行增效扩容改造具有重大而深远的意义，它不仅能提高水资源的利用率，增大经济效益，而且还能保障人民群众的安全，具体表现在以下4个方面：有利于可再生资源的开发利用，促进节能减排；消除水电站的安全隐患，保障公共安全；提高经济效益，促进农民收入；改善河流生态环境，促进人水和谐。
乡村用电增容措施方案
乡村用电增容措施方案背景和问题陈述随着农村经济的快速发展和农村居民生活水平的提高，农村用电需求不断增加。
然而，由于乡村电网基础设施相对薄弱、电源负荷不足等问题，农村用电容量已不再满足需求，给农村电力供应带来了严重的压力。
方案目标本方案旨在提出一系列乡村用电增容措施，以提高农村电网的供电能力，满足农民农业生产、日常生活和乡村经济发展对电能的需求。
方案详述1. 电网改造和升级乡村电网基础设施的改造和升级是增容的关键措施。
首先，应对现有电网进行全面检查，找出存在的问题和安全隐患，尤其是老旧电缆、设备老化等部分，及时更换或修理。
其次，应加大对乡村电网的投资和资金支持，通过增加电源装置和提高线路负荷能力来增加电网的容量。
此外，应采用现代信息化技术，提高电网的智能化水平，优化电能调度和监测，以提高电网的管理效率和供电能力。
2. 增加电源容量目前，乡村用电主要依赖于传统发电设备，如火力发电厂和柴油发电机组等。
为了提高乡村电网的供电能力，可以考虑以下措施：- 建设新的分布式能源发电设施，如太阳能、风能、生物质能等可再生能源。
乡村地区通常有较大的土地资源和阳光资源，适合大规模利用太阳能和风能发电，以减轻对传统能源的依赖。
- 引进先进的燃气轮机发电设备，提高供电效率。
燃气轮机发电设备具有快速启动、灵活性强的特点，适合农村电网的特殊需求。
- 推广电动汽车充电桩建设。
随着电动汽车的普及，建设充电桩可以利用电动汽车的电池作为电网的储能设备，同时提供充电服务。
3. 电能管理和节能措施合理的电能管理和节能措施可以有效提高电网的供电能力。
可以考虑以下措施：- 定期对农村用电进行能源审核，在分析节能潜力的基础上，制定节能计划和措施，推广应用节能设备，提高用电效率。
- 引导乡村企业和农户采用高效电器设备，如节能灯具、高效电冰箱、空调等，减少能源浪费。
- 通过实施电能储备管理制度，储存农村电网的剩余电能，以备晚上或用电高峰期使用。
4. 资金和政策支持为了确保乡村用电增容方案的顺利实施，需要加强资金和政策的支持。
小型水电站增容改造的问题及对策
小型水电站增容改造的问题及对策摘要：近年来，随着经济的不断发展，对于电能电力的需求用量越来越高。
这样的情况下，一些小型水电站出现了供能不足的问题。
水电站供能不足最根本的原因就是电站建设初期的装机容量较小。
用电需求量不断增加、加的情况下，这就导致小型水电站无法满足用电需求，因此就需对小型水电站展开增容改造，提高其发电量，本文首先针对小型水电站增容改造的积极意义展开分析，论述存在的问题并提出相应对策，希望能够促进小型水电站增容改造工作的有效推进。
关键词：小型水电站；增容改造；问题；对策从目前水力发电的实际情况看，增容改造成为了许多小型水电站的一项主要战略发展任务。
小型水电站由于建设时期的特殊背景，在容量规划上往往比较小。
近年来经济发展迅速，导致用电量增长速度很快。
这就使小型水电站的装机容量无法与经济发展的用电需求相匹配。
在新时期发挥小型水电站的供能作用，需要对其展开增容改造，扩大小型水电站的发电量。
对于行业相关人员来讲，就需要认识到小型水电站增容改造的积极意义。
并通过合理措施推动增容改造的实现。
1.增容改造对小型水电站的积极意义增容改造简单来说，就是增容扩能的改造，就是对水电站装机容量进行扩大。
对于小型水电站，实施增容改造能够带来多方面的积极作用，这需要相关人士形成认识。
一是能够提高水电的经济效益。
小型水电站经济效益较低，因为发电量的不足，导致其供电能力降低，因此获得的经济效益也较少。
通过增容改造扩大水电站装机容，提高发电能力，这样能够带来更多的经济效益。
二是能够增强对水资源的利用。
从实际来说，很多小型水电站对于水资源的利用效率比较低。
因为装机容量较小，所以导致部分水资源白白流失。
增容改造扩大装机容，能够对水资源实现更大程度的利用。
三是能够推动小型水电站的优化。
很多小型水电站建年限已经较长，许多设备结构已经老化，通过增容改造，可以对水电站设备进行优化，对一些建筑和结构进行改造，从而优化水电站整体运行效果，提高运行安全水平。
水电站水轮发电机组增容改造方式
浅谈：水电站水轮发电机组增容改造方式早期投产的水轮发电机组，由于受当时环境的影响和加工技艺落后等因素影响，机组效率低于新投产的机组。
另外，由于设备老化与磨损等，机组实际效率低于设计值。
社会发展，科学技术进步促进水轮发电机组效率提高。
投产较早的水电站水轮发电机组通过多方面的增容改造方式，即可较大幅度地提高机组的出力和运行稳定性。
水轮发电机组的效率主要由水力损失、机械损失及电磁损失三方面的综合因素决定。
制订增容改造方案的过程中，应当全面考察影响机组效率的多方面因素，采取综合的优化方案，达到总体效率提高的目的。
本文主要针对投产较早的水电站中影响机组效率的主要因素进行分析，浅析机组增加出力的方式：一、减小水力损失水轮机出力计算公式如下：N=γQHη。
公式中γ为常数，影响水轮机出力的因素主要有Q、H和η。
减小机组水力损失，提高水轮机出力，主要从这三个因素考虑：1、水轮机转轮的改造水轮机转轮是水电站增容改造的重点，早期投产的水轮机性能落后、技术陈旧、制造质量不高。
我国转轮系列型谱中如：H123，HL702，ZZ600等转轮，是国外上世纪30年代至40年代的技术水平，目前仍在服役，且经过多次转轮汽蚀修补，叶片变形严重，过流部间磨损、间隙增大，效率显著下降。
随着科学技术的进步，转轮的设计与制造已经达到一个新的高度度。
优化设计技术,CFD（计算流体力学）技术及刚强度分析技术应用于转轮设计领域，使转轮设计技术有一个质的飞跃。
特别是CFD的应用，使转轮设计达到量体裁衣的水平。
消除了选型套用与实际水力参数的误差。
叶片模压成型技术及数字控制加工技术的应用，使加工出厂的转轮与理论设计偏差缩小，转轮效率可达94.5％由此可见，水轮机转轮的改造决定机组增容改造的成败。
更换一个型谱合适，加工制造精确，材质先进可靠的转轮，在提高机组安全可靠性，减小叶片汽蚀的同时，更能显著提高机组效率，获得良好的经济效益。
2、减小转轮漏水量水轮机止漏装置由于泥沙的磨损及间隙汽蚀等的影响，间隙增大，漏水量增大，是机组效率下降的原因之一，并且机组顶盖压力也将有明显的升高，影响机组运行稳定性，加大水轮机主轴密封工作强度。
农村小型水电站增效扩容改造技术措施
农村小型水电站增效扩容改造技术措施发布时间：2021-03-19T11:10:05.300Z 来源：《建筑实践》2020年第34期作者：覃增文[导读] 随着社会的发展，很多的农村开始建立小型水电站，来解决农村的取水问题，覃增文象州县长村水库工程灌溉管理处广西象州 545803摘要:随着社会的发展，很多的农村开始建立小型水电站，来解决农村的取水问题，同时，也可以为农村提供一部分的供电。
由于人们对于用电和用水需求的不断增加，原有的农村小型小型水电站不能满足人们的需求，需要进行增效扩容改造。
本篇文章主要基于农村小型水电站增效扩容改造技术的措施进行分析和探讨。
关键词:农村；水电站；增效扩容改造随着科技的不断进步以及社会的不断发展，对于农村小型水电站的发电量的要求开始不断地提升，截至目前为止，我国农村已经建立了大约四点五万座水电站，发电站可以促进农村经济的发展，帮助农村的居民提升生活水平条件。
因此，需要明确农村小型水电站增效扩容改造的重要性，寻求具体措施。
1 农村小型水电站增效扩容改造的含义农村小型水电站对于容量等有着明确的定义，小型水电站是指发电装机总容量小于10MW的发电站，小型水电站一般并入大电网或者仅对某个区域甚至单个用电户提供电力供应。
小型水电站有着很多的分类方式，可以基于河段的水力资源的开发方式进行分类，小型水电站按河段水力资源的开发方式进行分类，可以分成三种类型，即堤坝式、引水式和混合式。
堤坝式水电站，在河道上修建拦河坝，抬高上游水位以集中落差，并形成水库阔节流量、用输水管或隧洞把水库里的水引至厂房，通过水轮发电机组发电，这种水电站称为堤坝式水电站。
根据水电站厂房的位置，又分为河床式与坝后式两种。
采用引水渠道来集中河段的自然落差，形成电站水头，这样修建的水电站称为引水式水电站。
河道中低坝或闸的作用主要是引导水流进入引水渠道，引水渠道包括明渠、隧洞和管道，引水式水电站对环境影响很小。
混合式水电站其落差是由拦河坝抬高水头和引水集中落差两方面获得，因而具有堤坝式水电站和引水式水电站的特点。
小型水电站增效扩容改造技术
小型水电站增效扩容改造技术摘要：当前我国许多现有水电站由于运行年限久，以及当时施工技术的限制等原因，出现了技术水平落后、设备老化、发电效率低等问题，对这些水电站的增效扩容刻不容缓。
本文结合某水电站增效扩容改造实例，详细介绍了水电站增效扩容改造实践，旨在为类似工程改造提供参考。
关键词：水电站；增效扩容；改造实践随着我国社会的进步及经济的快速发展，对水电站的发电性能也提出了更高的要求。
但由于我国当前许多水电站的建设年代久远，受限于当时的技术条件，加上运行时间较久，已普遍出现机电设施老旧、技术水平落后、运行效率低下且能源浪费等问题。
对这些水电站进行增效扩容改造，提高水电站的运作效率势在必行。
对此，笔者结合实例进行了相关介绍。
1 概述某小型水电站于1982年建成投产发电，利用下泄灌溉流量及丰水期多余的弃水进行发电。
结合发电等综合利用的水利工程，由输水建筑、压力钢管、坝后水电站厂房、升压站及尾水渠等建筑物组成，水电站厂房内装有卧式混流式机组（2×800kW），总引水量为6.8m3/s。
（1）现有电站由于厂房尾水渠段较短，尾水出口顺直区段仅2m多，尾水出流不顺畅，导致回水雍高。
电站尾水段与灌溉引水渠连接段设计时没有设置检修闸，每次检修时都需要使用麻袋装土进行封堵，消耗人力物力，增加停机时间，造成电量损失。
（2）厂房下游挡墙渗漏严重，整面墙体均有不同程度起泡、长青苔，水轮机层左侧渗漏较大，装饰面已整体外翘；主机间地面（靠近下游墙侧）积水严重，影响运行。
（3）主坝建成后，受水库水位影响，左岸山坡的残坡积层、全风化层岩体内的软弱面和富水体均接受库水位补给，发生渗漏，长期渗流潜蚀左岸山坡，并流入左岸山坡下游的厂房集水井。
水轮机的集水井经常水满为患，多台抽水机要连续不断的抽水排水。
如遇到多雨季节，注入集水井的渗水量增大，威胁着厂房的安全运行。
（4）电站水轮发电机组老化，水轮机漏水严重，机组运行范围偏离实际水头，励磁系统设备陈旧，机组效率低；加上配电设备陈旧，损耗较大，存在严重的安全隐患，在很大程度上影响了电站的安全、经济、稳定运行，同时也增加了维护人员的工作量及劳动强度。
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农村小水电站机组增容改造实际方法
我国农村小水电资源丰富，主要分布在全国1500多个县(市)。
到2003年底，已建成农村水电站4万余座，占全国农村水电资源可开发量的40%，其中运行30年以上的小水电站的装机容量1.53GW，运行20年以上的小水电站装机容量7.57GW，分别占已建成的小水电站总装机容量的5.3%和26.3%。
这些小水电站的特点是：装机容量小(大多在0.5～3.0MW 以下)，台数多，技术落后，效率低，制造质量差，安全生产隐患多。
因当时的库容和设计水头与现在的实际运行工况已有很大差距，许多电站水头已提高，具有进一步提高电站发电容量的条件，特别是近几年来，大电网对地方电网实行峰、谷电价和峰电超计划加价政策，因此让电网中调节性能较好的水库电站实行顶峰发电，多发峰电，少发谷电，就能明显提高地方网的负荷率和经济效益，许多水电站在原设计时未考虑电站的调峰容量，丰水期缺少调峰能力，因此，对这些电站进行增容改造，提高电站的调峰能力是提高电站和县电网经济效益的关键措施之一。
另外，发电机组运行十多年后，发电机定子绕组的绝缘老化比较严重。
主要原因：热老化(因温升而老化)；机械老化(因热循环产生交变应力而老化)；电气老化(因过电压而老化)；环境老化(因吸湿、污损而老化)。
在这些因素的综合作用下，绝缘老化会进一步加剧甚至击穿。
综上所述，老电站进行增容改造是十分必要的。
本文介绍几种增容改造方法，并提出改造过程中应注意的问题。
1 机组增容改造的方法
增容的目的是利用有限的资金更换或改造机组及部分设备，提高出力以获取更多的电能。
本文以1.25MW的发电机增容为1.6MW为例，介绍机组增容改造的方法。
1.1 采用新发电机更换的增容方法
为充分利用水头容量，使发电机出力由1.25MW增至1.6MW，最简单的方法是更换整台发电机。
采用全新的发电机(1.6MW)，既可以增容，又解决了原发电机定子绕组绝缘老化的问题；但是，采用1.6MW的新发电机投资大，要同时改造几台机组，一次性投资需要几百万元，对于许多小水电站而言，这笔费用难以承受。
1.2 改造原发电机的定转子绕组的增容方法通过改造原发电机定、转子绕组，可以使原发电机出力达到1.6MW，其改造措施如下。
(1)采用新型的绝缘材料——环氧粉云母替代沥青云母，其绝缘单面厚度减薄，提高槽满率，增加定子绕组的截面积，从而提高定子的额定电流，并减少铜损。
(2)定转子绝缘由B级提高为F级，从而提高了定转子的耐热性能和耐电压性能。
(3)改善通风结构：在定子上下端部开设通风口，在通风口增设排风机，从而大大降低温升。
采用这种方法，可以节省改造费用(每台发电机改造只需30万元左右)。
利用枯水期进行改造，既不影响水库的正常运行，又可及时发挥效益。
1.3 提高功率因数运行的增容方法
目前，随着较先进的高级水涡轮的研制和水涡轮制造工艺的提高，在保持原发电机结构尺寸不变，水轮机蜗壳、导水机构、尾水管保持不变和电厂水工部分不变的前提下，通过更换定子线圈和提高功率因数等措施，提高机组出力是可行的。
通过采用环氧粉云母来替代原来的沥青云母绝缘，可以加大定子绕组的截面积，同时，将发电机绝缘等级由B级提高到F级，原机组视在功率1562.5kVA，额定功率因数为0.8时，有功出力为1.25MW；通过挖掘原设计潜力，改造定子绕组后，发电机额定容量可达到
1895kVA，取COSφ=0.95时，有功出力可以达到1.8MW；另外，提高功率因数可以相应减少发电机的转子电流和励磁功率。
采用提高功率因数，无功由电容器补偿的方式，投资省(每台发电机增容费用28万元左右，包括补偿电容器)，采用无功补偿方式可以和电力部门协商。
2 增容改造中需注意的问题
以上介绍了发电机由1.25MW提高到1.6MW的增容方法，在增容改造中，应特别注意以下问题。
2.1 温升问题
采用改造原机组的增容方法，由于发电机尺寸没变，而出力增加，必然引起定转子温升的提高，采用新型绝缘材料，使绝缘等级由B/B提高为F/F，其允许温升如表1所示。
表1 允许温升表℃
B级 F级
-----------------------------------------------------------------------------------------
温度法电阻法埋置检温计法温度法电阻法埋置检温计法
------------------------------------------------------------------------------------------
70 80 80 85 100 100
-------------------------------------------------------------------------------------------
可见：由B级提高至F级，温升允许值提高了20℃，而电机的允许温升与测量方法有关。
发电机增容改造后，应验证定转子温升是否超出允许值。
2.2 水轮机改造问题
在以上介绍的增容方法中，着重考虑发电机的增容，而电站有功出力由水轮机决定，水轮机还存在效率问题；在额定水头基本不变的情况下，通过提高转轮效率和加大过流量使水轮机出力增加20%～25%；如发电机为1.25MW时，配HL263-LJ-100型水轮机，改造后，原水轮机输出功率不一定能达到发电机的增容要求，且效率较低，应更换为296型或A702、A703等新型低比转速、大过流量的新型水轮机。
同时，在更换相应水轮机时，还要验证机组的飞逸转速是否符合要求。
由于水轮机和发电机是两个不同范畴的对象，其技术发展阶段不同；由于水轮机在水轮发电机组中处于原动机的地位，故对水轮机运行效率高低影响显著；水轮机的选型技术难度较大，影响参数也多，在水电站实际运行中出现的问题也比较多，这是符合客观规律的。
因此，要求在小型水电站的增容改造中，必须分清主次，首先要抓住水轮机的改造，从而带动水轮发电机和整个水电站机电设备及水工金属结构的技术改造，这是应当遵循的原则。
2.3 输水系统的核算问题
在小型水电站增容改造中，有一个关键环节需要慎重对待，即水轮机输水系统。
尤其是一管多机的引水式压力输水系统，应当从水力和调节保证参数两个方面进行核算。
水力核算即是对水轮机输水系统的过流量和水头损失的数值关系进行核算，并绘制水头损失与流量关系曲线△h＝f(Q)，以分析选定最大允许的水轮机额定水头和设计引用流量。
调节保证核算就是从机组运行特性和输水系统水力特性两方面来核算机组运行的过渡过程中可能发生的最大水压力和最大转速升高值，并检查前者是否在水轮机输水系统设计水压力的范围内，以研究和确定采取加固补强措施的合理性和可能性。
总之，小型水电站的技术改造，必须贯彻“四性”原则，即先进性、合理性、经济性和特殊性。
应该针对各个水电站的具体情况，因地制宜，进行优化设计。
结合和妥善处理本电站的不可变更或不宜变更的制约条件，择优选用一个性能先进、技术成熟的好转轮和配套性能先进、运行可靠的水轮发电机及其辅助设备；在有限的投资情况下，尽量增加年发电量，提高水电站的经济效益，并且特殊问题用特殊办法处理。
例如，针对多泥沙河流上运行的水轮机，既要改善其运行特性，又要采取抗泥沙磨损的综合治理措施，延长水轮机的使用寿命，只有全面考虑才能较好地达到先进性、合理性和经济性。