[水电站,中小,经济]试谈中小水电站增效扩容改造的经济设计
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。
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。
中小水电站增效扩容改造的主要问题及解决方案
中小水电站增效扩容改造的主要问题及解决方案摘要:社会经济的高速发展,带动了群众的生活需求,导致用电量呈现出增长趋势。
由于我国中小型水电站的建设年限较长,水电站内部的各项设施设备存在老化现象,这就会增加水电站运行的安全风险隐患,阻碍我国水利发电行业的快速发展。
关键词:中小型水电站;增效扩容改造;改造问题;改造方案一、中小水电站增效扩容改造的重要性(一)提高水电站发电技术为了保证中小型水电站的正常运行,需要保证每个水电站建设过程中采用的金属结构,符合行业标准要求和技术规范,并通过对水电站设施设备进行定期检查,保证设备运结构的完好率。
同时,要做好水电站中疏通口金属结构的定期检查,如拦污栅等等,及时更换下磨损的结构。
为了减少中小型水电站的运行维护成本,工作人员要优化水电站的设施设备配置,提高整体的发电技术水平。
(二)提高水电站综合效益首先,充分利用水利资源,并通过增效扩容的方式对地方的实际用电情况进行改造,增加整体的经济收入,带动区域的经济发展。
其次,在中小型水电站增效扩容的改造之后,可以实现清洁能源代替传统的火电电能,减少区域的二氧化碳排放量,有效的改善了区域的生态环境质量,增加实际的发电量,提高区域的生态效益。
最后,中小型水电站进行增效扩容方面的改造,能够保证区域居民的正常生活用电,且水电站工程的建设运行,不仅能提高区域的防洪能力和抗旱能力,还能充分的发挥出供电作用和灌溉作用,促进区域的农业经营生产,改善民众的生产生活条件,提高水电站项目的整体社会效益。
二、中小水电站增效扩容改造常见问题(一)基础设施设备老化当前,我国部分中小型水电站的建设开发较早,整体的建设时间较为久远,其现有的基础设施设备运行水平较低,甚至大部分的水电站都使用老旧的设施设备,其整体的运行效率较低,影响水电站的整体发电效率。
由于水电站发电设施设备的部分零部件都是使用碳钢材料制造,整体质量较差,无法抵御水体带来的长期腐蚀性。
而且,部分水电站处于长期的高负荷运转状态下,内部零件结构磨损严重,甚至会因质量问题出现结构变形问题。
小型水电站增效扩容改造技术解析
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:(1)电站总装机容量及额定水头应不低于原设计或原设计选定的相应电站;(2)水轮机型号应不低于原选定的水轮机机型号;(3)转轮直径应不小于原设计选定的转轮直径,并考虑可能出现的最大水流流速,其值应不大于40m/s;(4)导水机构形式和导水机构尺寸应不大于原设计选用的型号;(5)水轮机及机组所用材料应有可靠的强度和性能,且与电站及周边环境相适应;(6)转轮、导叶板等主要部件的结构形式应能适应机组在额定转速下安全、可靠地运行,转轮叶片数不少于6片。
小水电站增效扩容改造的问题及解决对策
小水电站增效扩容改造的问题及解决对策随着我国经济的不断发展,各个方面对于电力的需求也在不断的增加。
用电量的大量需求使得我国的水力发电行业的工作压力也越来越大。
因此,如何针对我国小水电站现阶段的存在的问题对其进行增效扩容改造成为水利水电部门迫切待解决的问题。
本文对小水电站增效扩容改造的问题作了分析并提出相应的解决措施,旨在为相关水利水电部门改革提供有力的参考。
标签:小水电站;增效扩容改造;问题;解决措施小水电站是我国经济发展中重要的组成部分,对于我国的电力经济发展具有不可忽视的作用。
但是,由于我国的小水电站普遍建设时间偏早、使用时间长的特点,其相应的各项安全设计的弊端也展现了出来。
对于小水电站的增效扩容优化有利于提高小水电站的经济效益,通过对小水电站的优化,从而使其各项的安全隐患得到必要的治理,保证小水电站的稳定运行和持续性发展。
1、目前我国的小水电站面临的问题方面1.1小水电站设施的老化严重,工作效率不高由于小水电站投入使用时相关的科学技术水平限制,导致设备的制造水平达不到当今生产工作效率的要求。
随着使用时间的不断增加,设备的老化现象极为严重,从而影响了小水电站的发电效率。
以前使用的水轮机械和设备的制造材料技术水平普遍达不到发展的需求,大部分为铁制金属材料,抗腐蚀能力较弱,随着时间的推移,导致设备受水汽腐蚀严重,从而给小水电站的工作安全带来一定的威胁。
一些设备的拐角关键控制部位以为铁锈的阻挡,可能造成工作效率低下甚至是安全事故的产生。
1.2水轮机的设备性能落后方面水轮机是小水电站的基础设备,水轮机的效率直接影响到水电站对于水能的利用率和综合经济效益。
目前我国小水电站存在的主要问题在于水轮机的效率低,各项参数性能都比较落后。
在我国早期的水轮机的选择方面,往往是借鉴国外当时先进的设备引进来的,多年以来,我国的小水电站一直采用的这种型号的水轮机,对水能的利用率一直没有明显的提高,从而与不断发展的时代背景相脱节,从而导致水轮机方方面面存在较严重的问题。
小水电站增效扩容改造浅谈
小水电站增效扩容改造浅谈摘要: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。
本文将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。
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。
1.小水电站技术改造的意义1.1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。
[水电站,措施,中小]浅析中小水电站增效扩容改造的主要问题及解决措施
浅析中小水电站增效扩容改造的主要问题及解决措施1工程概况项目由广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院负责设计,完成了《广西灌阳县水车水电站增效扩容改造工程初步设计报告》的编制工作。
灌阳县水车水电站位于湘江水系支流水车乡穿岩村附近的灌江下游上,地理位置:东径11113,北纬2526,距水车乡政府2.5km,距灌阳县城39km,属水库拦河大坝的坝后式电站,装机61600kW,现在年平均发电量4488 万kWh 左右。
水车水库是以灌溉、发电为主的综合利用工程,属中型水库,具有季调节能力,水库坝址以上集雨面积1441km2,多年平均降雨量1670mm,多年平均径流量16.2 亿m3,总库容5525 万m3,有效库容2620 万m3。
水库设计灌溉面积4.5 万亩,实际灌溉面积3 万亩。
2 水电站的现状灌阳水车水电站经过多年的运行,其设备老化比较严重,技术相对比较落后,服役的时间比较长。
在其运行管理方面由于没有持续稳定的维修保养经费来源,如果只是简单的靠自身的力量来进行整体技术的更新和改进,将面临很多问题。
2.1 设备设施老化,发电效率逐年下降随着科学的进步,传统的设计理念和机械设备制造水平相对比较落后[1],以前使用的水轮机械材料质量比较差,其中的转轮等过流零件极少利用不锈钢材料制造,只是运用碳钢材料制造而成,它们对于抵抗流沙和抗腐蚀性比较差,同时水电站运行的环境也相对较差,在补焊之后水轮机容易导致转轮叶面出现变形。
如今整体的机组早已超过正常的使用期限,设备严重的老化,导致水电站发电效率逐年降低,无法保证安全工作。
2.2 水轮机参数性能落后,工作效率低灌阳水车水电站建成于1988 年,在施工工艺和设备设施方面相当落后,其中水轮机水力模型开发十分落后,当时还是依靠国外的先进技术,早期我国水电站运用的水轮机型号大多数是英美或者苏联发达国家所生产制造的,在一些小型的水电站仍然是采用这些机型,相比较现在的科学技术水平而言,以往的水轮机在容量和转速等方面功效很低,同时它的稳定性和安全性较差。
浅析中小水电站增效扩容改造的主要问题及解决措施
浅析中小水电站增效扩容改造的主要问题及解决措施本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!1工程概况项目由广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院负责设计,完成了《广西灌阳县水车水电站增效扩容改造工程初步设计报告》的编制工作。
灌阳县水车水电站位于湘江水系支流—水车乡穿岩村附近的灌江下游上,地理位置:东径111°13′,北纬25°26′,距水车乡政府,距灌阳县城39km,属水库拦河大坝的坝后式电站,装机6×1600kW,现在年平均发电量4488 万kW·h 左右。
水车水库是以灌溉、发电为主的综合利用工程,属中型水库,具有季调节能力,水库坝址以上集雨面积1441km2,多年平均降雨量1670mm,多年平均径流量亿m3,总库容5525 万m3,有效库容2620 万m3。
水库设计灌溉面积万亩,实际灌溉面积3 万亩。
2 水电站的现状灌阳水车水电站经过多年的运行,其设备老化比较严重,技术相对比较落后,服役的时间比较长。
在其运行管理方面由于没有持续稳定的维修保养经费来源,如果只是简单的靠自身的力量来进行整体技术的更新和改进,将面临很多问题。
设备设施老化,发电效率逐年下降随着科学的进步,传统的设计理念和机械设备制造水平相对比较落后[1],以前使用的水轮机械材料质量比较差,其中的转轮等过流零件极少利用不锈钢材料制造,只是运用碳钢材料制造而成,它们对于抵抗流沙和抗腐蚀性比较差,同时水电站运行的环境也相对较差,在补焊之后水轮机容易导致转轮叶面出现变形。
如今整体的机组早已超过正常的使用期限,设备严重的老化,导致水电站发电效率逐年降低,无法保证安全工作。
水轮机参数性能落后,工作效率低灌阳水车水电站建成于1988 年,在施工工艺和设备设施方面相当落后,其中水轮机水力模型开发十分落后,当时还是依靠国外的先进技术,早期我国水电站运用的水轮机型号大多数是英美或者苏联发达国家所生产制造的,在一些小型的水电站仍然是采用这些机型,相比较现在的科学技术水平而言,以往的水轮机在容量和转速等方面功效很低,同时它的稳定性和安全性较差。
水电站增效扩容改造刍议
水电站增效扩容改造刍议随着我国经济的不断增长,生活和生产对能源的需求量越来越高,水电站的建设施工项目也随之增多。
但是一些水电站的水轮机组的运行效率较低,安全性能低下,影响了水电站的运作质量。
因此如何对其进行增效扩容改造成为了工作人员需要解决的问题,下面就这方面结合实例进行讨论分析。
1 工程概况某区的小水电发展于20世纪六七十年代,主要利用灌溉水源发电,多年来为当地的工农业生产提供了有力的能源帮助,对地方的经济发展起到了一定的促进作用。
由于建站时间久远,原水轮发电机组加工工艺欠佳,技术缺陷较多,再加上管理维修不及时等,长期带病运作,致使效能不足,安全可靠性差。
某区的水电站建成于1989年,位于某河流域下游某湖入海通道某地灌溉总渠上,具有发电、灌溉和防洪抗灾能力,是灌溉总渠的第二梯级电站。
该水电站设计水头2.5m,最高水头4.5m,最低水头1.5m,引用流量110m3/s;安装有GD004-WS-160贯流定浆式水轮机组10台,配套45-200发电机10台,总装机容量2000kW。
水电站进口流道采用前轴伸竖井式,三面进水,进口断面高4m,宽4.6m。
水轮机与发电机采用齿轮增速箱,设计年发电量为750万kW·h。
经多年运行,水轮机组及机电设备老损现象严重,效率低下,平均年发电量仅为640万kW·h。
为进一步提高水电站机组运行效率,增加水能源发电量,实现节能减排,经批准决定对该水电站进行增效扩容改造,改造后总装机容量要求达到2500kW。
2 改造重点根据小型水电站增效扩容“坚持突出重点、提升综合能效”的改造原则,结合该水电站实际情况,主要以增效扩容和提高设备安全可靠性为目的,以技术改造为重点,对水轮机转轮总成、活动导叶及其联接传动机构、调节进行更换,并修复原水轮机主轴与新转轮总成的良好匹配。
3 技术改造受原水工建筑结构和流道形式等诸多因素限制,在不增加流量的情况下,结合该水电站的实际情况,对影响运行效率因素采取有针对性的改造措施:着重整体更换水轮机转轮总成和250kW发电机,提高机组效率;修复原水轮机主轴与新转轮总成的良好匹配,以达到增效的目的;更换10台YWY型液压调节机、10台套活动导叶及其联动附件等;更换10台机组控制屏和励磁柜、低压母线、主变压器、变电所控制和保护屏,以提高安全可靠性。
浅析中小型水电站增效扩容改造技术
浅析中小型水电站增效扩容改造技术摘要:我国很多中小型水电站技术水平比较落后,存在自动化程度低、运行效率低、设备老化等现象,不但对水资源造成了浪费,还存在安全隐患。
因此,对其进行增效扩容相关改造工作势在必行。
本文针对这一问题进行探讨,首先对小型水电站在当前面临的问题进行简要分析,然后阐述了改造技术。
关键词:中小型水电站;增效扩容;改造技术对中小型水电站进行增效扩容改造的目的就是提高水能资源利用率和提高电站运行的可靠性及安全性。
主要是通过改造引水渠道、压力管道、更换高效的水轮发电机组以达到提高电站运行效率(增效)或增加机组出力(扩容)的目的,通过更换新型调速器、自动化控制设备以达到提高电站运行的可靠性及安全性、降低电站运行成本,最终使水电站综合效能以及安全性能得到有效提升。
一、存在问题分析1.水轮机、发电机效率比较低。
由于受技术水平的限制,上世纪八、九十年代建成的中小型水电站采用的水轮机、发电机运行效率普遍较低,水轮机的效率大多只能达到70%左右,发电机的效率只能达到85%左右,综合效率只能达到60%左右,水能资源利用率极为低下。
2.转轮汽蚀严重,严重影响了水轮机的运行效率。
由于受转轮和导叶线型、材料、制造工艺的限制,老的水轮机比较容易发生汽蚀现象。
汽蚀的发生往往会造成机组强力的振动、强力的噪音、机组摆动过大等不良现象,造成机组效率下降、增加了设备维修时间及维修费。
3.从实际情况看,水头、流量等电站设计参数不尽合理。
受电站建设时期技术力量的限制,老旧电站均存在实际参数和设计参数之间存在较大差别的情况,从而导致水轮机无法在最优工况区内进行运行,水流就会呈现出不平顺状态对叶片进行绕流,从而导致叶道涡的出现,对水轮机效率造成影响,严重的话,还会导致机组无法正常运行[1]。
4.受水轮机线型、制造材料的限制,水轮机磨蚀严重。
泥沙颗粒会对过流部件表面造成撞击磨削,导致过流部件机械破坏以及疲劳损坏,使得机组出力以及工作效率降低,缩短了检修周期,严重的话,还要对转轮进行更换,对电站的运行效率、经济效益、水能综合利用效率及安全性造成不良影响。
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。
小型水电站增效扩容改造技术要点分析
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。
小型水电站水轮发电机增效扩容改造设计问题探析
本页面为作品封面,下载文档后可自由编辑删除!(水利工程)工程设计单位:姓名:时间:小型水电站水轮发电机增效扩容改造设计问题探析摘要:结合实际本文阐述了小型水电站在增效扩容设计和实施过程中,对水轮发电机和电气设备的改造要同水轮机改造一样予以重视。
这不仅关系到增效扩容后电站的综合效益,也关系到今后运行过程中人身和设备的安全。
一个好的改造方案不仅能提高经济效益,而且能降低生产成本,减少运行费用,降低劳动强度。
关键词:小型水电站;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增效扩容的水电站大多建于上世纪,由于当时材料、工艺、技术和设计水平的限制,设备经过几十年的运行后,出现发电机绝缘老化、温升高、定子铁心松动、效率下降等问题,影响电站的安全运行。
但各个电站由于运行管理水平和生产厂家的技术不同,出现的问题也各不相同,因此需要认真分析,找出主要原因“对症下药”。
1.1 发电机的整体更新水轮发电机增效扩容最简单的方法是在维持机座不变、转速不变、埋入部件不动的情况下,按照全新的设计整体更换(发电机所有部件),但其一次性投资大,既浪费资金,也浪费公共资源。
由于发电机部件比较多,影响效率和出力的因素也多,如发电机定子铁心、定子绕组、转子绕组、通风冷却装置、推动轴承等。
是否对发电机组整体更换应进行综合分析和论证。
为此,需要到现场详细了解发电机的运行情况,投产时电站的设计参数和技术水平,以及历年来的重大事故、改造和维修情况,与运行人员一起分析论证,并根据增效扩容的要求,通过全面检测来确定对机组进行局部改造(更换部件),还是整机更换。
为了保证水电站运行安全,需整体更换发电机时,应按目前的先进技术进行设计和制造,并满足立式机组现有机墩、埋件不改动的要求。
1.2 定子绕组转子绕组的改造在发电机增效扩容改造中,要求增容后机组转速保持不变,因此发电机极对数也维持不变。
要达到增容的目的,对原定子绕组必须进行改变,增大绕组线规,降低绕组电阻,使绕组电阻发热总量不高于原绕组。
中小型水电站水轮机增效扩容改造方案探析
中小型水电站水轮机增效扩容改造方案探析早期建设的中小型水电站,由于技术水平相对较低,且需要承担除发电外的防洪、灌溉等任务。
随着设备设施老化,能效降低,不仅浪费水资源,还有安全隐患。
对这些已建成且有改造潜力的中小型水电站进行增效扩容改造,具有相当显著的优势。
1现状截止2014年全国水电达到30183万千瓦,仅次于火电。
中小型水电站是大型水电站的有力补充,我国除在建和已建成的大型水电工程外,今后水电发展的主力将是中小型水电站,对于破解能源困局有着十分重要的作用。
当前部分地区力求整合水电资源,突破能源困局,比如湖南,2016年6月成立湖南水电企业协会,致力于破解湖南水电数量多、规模小、市场需要规范等问题。
湖南水资源丰富,在江南九省中排名第一。
目前湖南已建成中小型水电站4800多座,数量居全国第三,装机总容量居全国第五,很多水电站需要承担发电、防洪、灌溉、供水等综合利用任务。
有些地方则在控制中小型水电站建设,如四川2016年10月出台《关于进一步加强和规范水电建设管理意见》,调整水电开发时序,严格河流规划审批权限,严格控制水电项目核准,将全面停止不具有航运等综合利用为主、兼顾发电的项目,其余单站装机容量5万千瓦以下小型水电站则不再核准建设,已建成的不再扩容。
这可能是由于受到我国水资源分布的限制所致。
但从另一个角度来看,说明我国中小型水电站在水电行业存在比较多的问题,需要加强规范。
而对于一些受能源制约经济发展的地区,就需要找到有改造潜力的中小型水电站,进行增效扩容改造。
以便能够提高水资源利用率,调整能源结构以及节能减排,为节约型社会建设做出一定贡献,最主要的是保护河流生态。
2改造方法水电站发电机组中水轮机是核心设备之一,它是将水能转化成机械能的关键设备。
水轮机性能直接影响水电站利用水资源的效率以及运行的安全稳定性。
所以在增效扩容改造中水轮机技术改造是重点。
虽然水电站增效扩容改造同样需要经过设计到施工,再到验收这么一个过程,但与新建水电站有着很大区别,主要就是因为改造会受到很多因素限制,所以对于水轮机增效扩容改造来说,一般可遵循如下步骤。
小型水电站增效扩容改造相关技术的分析
小型水电站增效扩容改造相关技术的分析摘要:本文首先介绍了小型水电站增效扩容改造的意义,然后对小型水电站增效扩容改造现状进行分析,最后重点研究了小型水电站增效扩容改造技术要点。
供相关人员参考。
关键词:水电站;增效扩容;技术前言:目前,中国农村地区的经济发展迅速,小水电站的发展也很快,有力的支持了农村生产生活的发展。
但是,一些小水电站的设计不够合理,容量闲置,水资源利用率不够好。
因此,研究小水电站的扩容能力,充分挖掘小水电的潜力,以满足农村地区日益增长的电力需求是十分必要的。
1.小型水电站增效扩容改造的意义提高小水电站的运行效率,目的是提高小水电站的综合效益。
从技术上讲,必须保证水电站的金属结构和水工结构满足电站的运行要求,提高机组的组合效率,保持设备的高效率。
解决小水电站建设长期存在的问题,减少水电站对人的依赖性,优化各种设备的配置,降低设备的整体消耗,降低水电站运行成本的维护。
从经济层面来说,是在巩固现有发电能力的同时,通过提高发电能力创收,改善农村水电运行状况,充分利用水资源,使农民收入增长明显。
在环境层面上,小水电站增加了容量,减少了二氧化碳的排放,改善了空气质量,修复了河流生态环境,维持了河流流域的生物多样性。
因此,小水电站的扩容和改造十分重要。
2.小型水电站增效扩容改造现状分析2.1缺乏先进的科学技术目前,大部分小水电站建设期较早,现有的地面水轮机控制技术已不能满足实际发展的需要,技术操作指标也存在一些缺点和不足,发电性能和实际情况有一定差距。
现有水电站的数量和机组数量较多,但水轮机效率相对较低,无法实现水资源的有效利用,其经济效益无法得到保证。
2.2选型不合理,影响水电站运行状态(1)在小水电站建设过程中,以村庄为主为分网范围,以实现区域的供电方式,以更好地满足当地农民的基本需要。
然而,发电机的类型与实际水含量有很大的差距,这使得水资源无法得到充分利用。
目前,随着电网的不断发展,现有电站的装机容量问题日益突出,影响到小水电站的运行状态。
探究中小型水电站水轮机增效扩容改造方案
条 件 下 配置 的 .其 次是 当 时缺 乏相 关知 识 和技 术 .因此 对相 关 原 水 轮 机 结 构 、原 有 部 件 及 土建 情 况 、引水 系统 结 构 形 式和 机
技 术 的认 识 不 够 .在 水 电站 设 计 的 时候 .从 而 造 成 了先 天 性 的 组 运 行 方 式 和 特 点 等 。
地 区 的 经济 发 展 。 中 小型 水 电站 增 效 扩 容 的 实现 成 为 了 时代 年 5月份 投 产 发 电 。 更换 改造 后 出力 达 到 36.5MW 。
发 展 的要 求 。
2 某 中型 水电站 水轮机现状 问题
3 某 中型水 电站水轮机增效扩容改造方案
水 电 站 水 轮 机 增 效 扩 容 技 术 改 造 的 基 本 步 骤 为 :详 细 了
缺 陷 。
而 分析 原 水 轮机 存 在 的问题 ,主要 是 了解 水 电站 存在 的 问
某 中型 水 电 站 位 于 南 方 地 区一 个 多雨 城 市 .水 量 丰 富 ,为 题 ,并提 出初 步 的 解 决方 案 。而明 确机 组 改造 了 自然 条件 .但 是 。该 水 电 站 所 在 地 区经 济 括 机 组 结构 、尺寸 ,发 电机 容 量 、主 轴及 其 他 部件 强度 ,土 建 、调
站水轮机的增效 扩容进行改造 ,从 而帮助 这些中小型水 电站提高工作效率 ,本 文将以一个中型水 电站为例 ,了解该水 电的运作现状 ,从 而找出
帮 助 其 增 效 扩 容 的 措 施和 办 法 。
【关键词 】中小型水 电站;水轮机 ;增效扩容 ;改造
【中图分 类号 】TV734
【文献标识码 】A
状 况较 为 落 后 ,地 处 偏 僻 地 区 .因此 相 关 设 施 设 备 的 使 用 ,都 速 器 容 量 限制 等 。 最后 ,水轮 机 组 的优 化 设 计 主要 是 水轮 机 转
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。
浅析小水电站增效扩容改造的经济合理性
产能经济1632021年16期 (6月上旬)摘要:从增效扩容改造工程项目的角度出发,采用以市场价格体系为基础的预测价格,计算增效扩容改造工程项目范围内的新增财务效益和新增费用,分析增效扩容改造工程项目的盈利能力和清偿能力,评价增效扩容改造工程项目的经济合理性。
关键词:投资;成本费用;盈利;经济合理我司下桥水电站建于上世纪七八十年代,至今已经运行三四十年,虽然中间有经过技术改造升级,但仍然还存在着很多安全隐患。
随着国家进一步促进节能减排和可再生能源产业发展,特别是财政部、水利部关于继续实施农村小水电增效扩容改造项目以来,逐步淘汰落后产能及装机容量小于500kw 的小水电站。
下桥电站为引水式径流开发电站,工程枢纽建筑物主要有拦河坝、引水渠道、压力前池、地面厂房、户外开关站等组成。
电站原装机容量160+320=480kW ,于1986年7月投产运行,改造前机组效率低下,故障率高。
近5年来实际平均发电量为177万kW·h ,实际平均年利用小时数3 688h 。
为充分开发利用桂洋溪流域水能资源和节省投资,经过现场勘查决定,在不改变现有电站取水口和厂址位置的前提下,将下桥电站装机容量从现有160+320kW 增容至160+400kW ,增容80kW ,原则上只对原有机电设备和必要水工建筑进行更新改造,以提高电站的发电效益。
改造后电站设计多年平均年发电量为235万kW·h 。
本电站增效扩容改造工程概算总投资105.04万元。
其中:建筑工程 4.45万元,机电设备及安装工程78.83万元,金属结构设备及安装工程 1.60万元,临时工程0.38万元,独立费用14.78万元,基本预备费5.00 万元。
一、经济分析以国家现行财税制度规定为依据,对增效扩容改造工程项目进行经济分析。
分析增效扩容改造工程项目的盈利能力和清偿能力,经济分析计算期取21年(其中建设期按1年考虑,运营期取20年)。
(一)投资流程及投产计划项目固定资产投资105.04 万元,其中中央财政奖励39.20万元,地方配套16.80万元,电站自筹 49.04万元为自有资金。
浅析小水电站增效扩容改造——以南宁市武鸣区明秀水电站增效扩容改造工程为例
浅析小水电站增效扩容改造——以南宁市武鸣区明秀水电站增效扩容改造工程为例摘要:随着经济的快速发展,我国的电力需求也在不断上升,电能作为促进我国国民经济快速发展的重要动力,不仅在经济社会的发展过程中发挥着着巨大的作用,而且在促进人们生活水平提高以及工业生产中起着非常重要的作用。
但由于大多数小水电站建于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,小水电站的设备相对比较落后,效率偏低,影响了小水电站的健康发展,本文通过介绍南宁市武鸣区明秀水电站增效扩容改造工程,提出了水轮机增容扩容改造的基本步骤和优化设计方式,从而为我国的中小水电站的增效扩容改造提供了技术支持。
关键词:小水电站;水轮机;增效扩容改造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,明秀水电站是其中一宗。
南宁市武鸣区明秀水电站,位于武鸣区城厢镇,电站于1986年兴建,1988年投入运行。
明秀水电站是一座河床式电站,装有2台水轮发电机组,机组发电是以大网联网运行,总装机容量为2×250kw,年利用小时数2980小时;设计水头3.7米,单机设计流量为8.75 m3/s,设计引用流量 17.5 m3/s;电站坝址以上雨水面积1630平方公里,多年平均降雨量1323.6毫米。
电站增效扩容改造后,装机容量2×250kw不变,通过采用高效节能的水轮机提高发电效率,年均发电量将由120万kw.h提高到150万kw.h。
2水电站存在的主要问题明秀水电站建成运行至今已接近了30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。
分析小型水电站增效扩容改造关键应用技术
分析小型水电站增效扩容改造关键应用技术摘要:近些年来,我国农业经济发展速度不断加快,部分小型水电站已经不能够满足农村经济发展需求,为了保证小型水电站更加安全可靠的运行,提升农村水资源的利用率,对小型水电站进行增效扩容至关重要。
对于小型水电站改造人员来讲,在实际工作当中,要结合小型水电站运行特点,采用合理的增效扩容改造技术,进一步提升小型水电站的运行效率。
鉴于此,本文主要分析小型水电站增效扩容改造关键技术的具体应用,从而有效减少水资源的浪费。
关键词:小型水电站;增效扩容改造;关键应用技术1小型水电站增效扩容改造现状分析1.1缺少先进的科学技术目前,大多数的小型水电站修建时期相对比较早,现有的水轮机调控技术无法更好的满足实际发展需求,而且各项技术运行指标存在一定的缺陷和不足,发电性能与实际情况存在一定的差距。
水电站经过多年运行,设备严重老化,虽现有的水电站数量和机组台数比较多,但是水轮机的运作效率相对比较低,发电效率也是逐年降低,无法实现对水能资源的有效利用,致使其经济效益无法得到保障。
1.2选型缺乏合理性,影响水电站运作状态①在对小型水电站进行建设过程中,大多数是以乡村为主来划分组网范围,从而实现对所在地区的简易供电,以更好的满足当地农民的基本需求。
但是发电机的选型与地区的水能实际含量存在明显的差距,这样会造成水能资源无法得到充分地利用。
如今,随着电网区域联网的不断发展,现有的电站装机容量问题越发明显,影响了小型水电站的运作状态。
②由于受到配电作业、产品制造及结构设计等方面的影响,部分小型水电站的运行状态不太理想,如果他们长时间的超负荷工作,将会导致内部零件出现非常明显的破损,从而降低发电机运行效率。
1.3设备较为落后小水电大多数建于20世纪70-80年代,有些更早。
受当时设备制造、设计及技术水平的限制,且经过多年的运行,电气老化严重、绝缘性差、控制保护方式落后,可靠性差,严重影响电网安全,远远满足不了现代电力系统发展要求。
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试谈中小水电站增效扩容改造的经济设计
1 维修引水系统
大部分中小型水电站为引水式电站或者调节库容有限,丰水期的水资源没有得到有效利用。
同时,由于电站年久失修,普遍存在引水建筑结构老化,金属部件锈蚀,引水过程中渗水、漏水现象较为严重,电站输水过程中的渗漏损失越来越成为影响发电效益的一个制约因素。
湖北省竹山县霍河三级水电站为引水式电站,电站装机容量3 750kW,引用流量21m3/s。
电站引水线路由1 965m的引水隧洞和240m的引水明渠构成。
其中隧洞现状完好,引水明渠由于建设之初未衬砌,加之年久失修,渗漏严重,且部分段泥沙杂物淤积,导致丰水期水流外溢,无法满足正常的发电流量需求。
改造方案对明渠破损段进行修复,对全段明渠采用100mm厚C20混凝土衬砌,对淤积段进行疏浚。
改造后渠底宽4.3m,高7.9m,糙率取0.014,设计流量21.0m3/s。
过流能力和边墙稳定重新复核,均满足要求。
对进水前池裂缝采用环氧砂浆补强,更换进水口节制闸和引水闸的止水橡皮。
综合改造后的霍河三级电站年发电量由740万kWh增加到890万kWh,增幅达到17%。
2 合理改造水轮发电机组
由于受建设之初的历史因素的制约,大部分电站存在水轮发电机组特性参数与电站实际运行工况长期偏离;丰水期水量(水头)没有得到充分利用,枯水期实际水头远远低于设计水头。
致使发电机组在丰水期没有充分发挥效益,枯水期又长期运行在低效区。
湖北省宜都市香客岩电站改造前电站总装机容量8 900kW,1~3 号机水轮机型号为ZD560LH180,4号机水轮机型号为ZD560aLH180,所有机组均为轴流定桨式水轮机,设计水头为15.5m。
配套发电机如下:1号发电机型号为SF200020/2600,单机功率2 000kW;2、3号发电机型号为TSL260/3520,单机功率2 200kW;4号发电机型号为SF250020/2600,单机功率2 500kW。
机组存在的问题:经过长期运行,机组已经出现设备老化、性能下降、故障频发等问题,在很大程度上影响了设备的安全、稳定运行。
转轮叶片的材料采用45号钢制作,长期受水力冲击发生塑性变形,产生了严重裂纹,转轮气蚀、磨损严重,叶片变薄;维修时大面积补焊造成了叶片严重变形和裂纹加剧,致使水轮机水力损失加大,水轮机水力效率下降;顶盖、底环等磨损严重,致使水轮机漏水量加大,容积损失增加,浪费大量水资源,发电量减少。
发电机由于运行年限长,定子线圈和转子线圈绝缘老化,绝缘电阻下降,存在较大的安全隐患,发电机功率因数低。
根据电站水力监测显示,电站毛水头常年在18.0m左右。
经水文专业复核,电站加权平均水头为17.0m,电站可通过扩容提高效益。
根据以上论述,最终的改造方案主要从两个方面提高电站效率:一是扩容,维持电站现有土建尺寸不变的情况下,根据水文计算结果,将电站1~3号机组单机功率均扩容到2 500kW。
二是更换机组,根据水轮发电机组运行现状,对机组改造方案如下:更换1~3号机发电机,更换后新发电机型号为SF250020/2600,电机功率2 500kW,转速300r/min,电压6.3kV,效率95%,功率因数0.85,绝缘等级F;更换1
号机组水轮机,更新后水轮机型号为ZDJP502LH180,转轮直径180cm,额定出力2 688kW,额定流量18.90m3/s,额定效率91.5%;2、3、4号水轮机更换转轮(新转轮型号与1号水轮机转轮相同),维修导水机构及主轴;4号发电机更换顶转子线圈,提高电机绝缘等级,提高发电机功率因数。
同时,更换发电机组附属设备(即调速器、励磁系统、自动化元件等)。
其中:调速器更换为高油压调速器,将现有励磁控制屏和励磁变压器更换为1套双微机可控硅静止整流自并励励磁装置和1台干式励磁变压器,增加电站自动化监测系统。
3 淘汰落后电气设备
20世纪90年代初建设的中小型电站,变压器仍以SJL型和SL型铝芯变压器为主,能耗高、效率低;高压柜多为GG1A 型,低压柜多为BSL型开敞式设备,五防功能不全,具有较大的安全隐患。
继电保护以继电器为主,接线复杂、维护工作量大,误动、拒动时有发生,事故隐患大;大多数中小型电站仍以人员手动操作为主,极少数电站设有控制台,装设光子牌信号显示装置,整体设备配置较为落后,人员编制臃肿。
改造方案:
(1)采用新型的S11型变压器更换以往的淘汰铝芯变压器,变压器综合能耗可降低30%以上,减少自身损耗的同时加大了上网电量,提高了效益。
(2)结合老厂房的实际尺寸,高压柜可选择XGN12或KYN28A12两种形式的全封闭式开关柜。
低压柜可选用GGD或GCS型低压开关柜,新型高、低压配电柜均具备完善的电气五防功能,在大大提高安全性的同时,操作维护更加便利。
(3)针对大部分电站继电保护简陋、自动控制设施落后的情况,采用新型微机保护装置替代老式继电器保护屏柜,灵敏度高、性能更加稳定可靠、数字信号传输更为便利。
控制系统改造为可编程控制器(PLC)为主设备,针对电站装机容量构建不同规模的分层分布式计算机监控系统,整体上实现中小型水电站无人值班(少人值守)的新型运行管理模式。
对于单机容量小于500kW 的低压小型发电机组,可采用新型集电量采集、励磁调节系统、同期系统、机组继电保护装置一体化的综合控制屏,设备体积更小,集成化和自动化程度高。
以宜都市的熊渡电站为例,电站总装机容量47500kW。
改造之前在职职工112人,负责电站的日程运行和维护管理。
改造之后由于提高了自动化水平,减少了维护工作量,日常运行维护人员精简到25人,大大节约了人力成本,为企业创造了更多的效益。
4 结语
中小型水电站增效扩容改造工程涉及水电站的方方面面,各座水电站具体情况各异,上述内容是笔者根据实际工程的一些经验总结,原则是将有限的改造资金投入到电站改造效益最明显的区域。
除了水工结构、机电设备的工程改造措施以外,还可以通过优化发电调度规则,发挥梯级电站联合调度作用,以管理水平、技术水平的提高来更加充分的挖掘电站潜在效益。