董川

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)電力的需求也是越來(lái)越大，在南方主要是以水電站發(fā)電為主，為了有效補(bǔ)充電力，增強(qiáng)水電站的發(fā)電能力，小型水電站現(xiàn)多采用增效擴(kuò)容的方法來(lái)增加小姓水電站發(fā)電容量，同時(shí)增強(qiáng)小型水電站的運(yùn)行穩(wěn)定性。本文主要對(duì)小型水電站中增效擴(kuò)容改造里的電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了分析探討，以期能夠幫助解決小型水電站在擴(kuò)容過(guò)程中與電氣設(shè)備不能相適應(yīng)的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】增效擴(kuò)容 電氣設(shè)計(jì) 水電站

隨著我國(guó)水電站的不斷發(fā)展，各種各樣的小型水電站不斷出現(xiàn)，其中有很多小型水電站的年月已久，其中的各項(xiàng)設(shè)備和設(shè)施均已出現(xiàn)老化現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)電能效也在逐漸下降，為了有效提高這些水電站的發(fā)電效率，必須對(duì)這些老舊的水電站進(jìn)行增效擴(kuò)容的改造，不僅能夠提高水電站的發(fā)電效率，而且還能夠節(jié)約資源，避免浪費(fèi)。

1 水輪機(jī)的改造

需要增效擴(kuò)容的水電站大多是在上個(gè)世紀(jì)建設(shè)的，當(dāng)時(shí)的技術(shù)和設(shè)備水平比較落后，經(jīng)過(guò)這么多年的運(yùn)行之后，發(fā)電機(jī)難免會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題，因而在進(jìn)行增效擴(kuò)容改造過(guò)程中應(yīng)該先對(duì)水電站的水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行改造，認(rèn)真分析發(fā)電機(jī)中存在的問(wèn)題，然后根據(jù)發(fā)電機(jī)的情況來(lái)針對(duì)性進(jìn)行改造。具體來(lái)說(shuō)可以分析一下幾種情況：一是發(fā)電機(jī)設(shè)備零件都存在一定損害，且老化嚴(yán)重，則需要進(jìn)行整體更換。由于整體更換一次投入較大，因而技術(shù)人員應(yīng)該先到水電站發(fā)電機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)了解水輪發(fā)電機(jī)在水電站中的運(yùn)行情況，對(duì)發(fā)電機(jī)中的各個(gè)零件和部位進(jìn)行全面檢測(cè)，確定是否需要整體進(jìn)行更換，如需要進(jìn)行更換，技術(shù)人員則應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前的擴(kuò)容需要來(lái)進(jìn)行發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，同時(shí)還要在不改動(dòng)埋件的情況下來(lái)進(jìn)行制造和安裝，這樣才能使發(fā)電機(jī)既滿足擴(kuò)容的需要，又能夠滿足小型水電站的發(fā)電需求，在不改動(dòng)其他組件的情況下對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行改造；二是如果發(fā)電機(jī)部分組件出現(xiàn)問(wèn)題，可對(duì)部分組件進(jìn)行改造來(lái)達(dá)到增效擴(kuò)容的目的。這里以通風(fēng)冷卻系統(tǒng)改造為例，早期的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)由于技術(shù)水平有限，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在很多問(wèn)題，包括噪音大、散熱效果較差和運(yùn)行效率低等問(wèn)題，長(zhǎng)期運(yùn)行之后系統(tǒng)的冷卻效果跟不上，導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行溫度一直降不下來(lái)，這時(shí)就應(yīng)該給予更換，并根據(jù)擴(kuò)容原則來(lái)對(duì)冷卻容量進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)對(duì)于很多南方小型水電站來(lái)說(shuō)，之前多是采用通風(fēng)管冷卻的形式，這種在機(jī)組停止運(yùn)行時(shí)，南方的潮濕空氣會(huì)對(duì)機(jī)組產(chǎn)生一定的侵蝕，影響機(jī)組的運(yùn)行效率，在進(jìn)行擴(kuò)容改造過(guò)程中可以將原來(lái)的通風(fēng)道封堵，安裝冷卻器進(jìn)行冷卻散熱，這樣能夠明顯減少外界環(huán)境對(duì)機(jī)組的影響，保證機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 電氣線路設(shè)計(jì)的改造

2.1 主接線改造

由于進(jìn)行改造的水電站運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使得技術(shù)人員進(jìn)行擴(kuò)容改造時(shí)不能對(duì)系統(tǒng)連接地點(diǎn)和送出工程進(jìn)行改動(dòng)，因而在擴(kuò)容過(guò)程中對(duì)于接線方案的確定就非常重要。在進(jìn)行擴(kuò)容改造過(guò)程中，技術(shù)人員可以保留原來(lái)的主接線方案，然后根據(jù)當(dāng)前擴(kuò)容的需求來(lái)對(duì)短路電流和現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行計(jì)算，對(duì)機(jī)組容量進(jìn)行復(fù)核。如果存在改變?cè)性O(shè)計(jì)的水電站，使得現(xiàn)有接線方式不合理，這需要技術(shù)人員主接線方案進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和優(yōu)化，設(shè)計(jì)的基本原則是要堅(jiān)持接入系統(tǒng)點(diǎn)和送出電壓等級(jí)不能改變，一旦改變的接入系統(tǒng)和送出系統(tǒng)就不能與接線方式所匹配，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就需要投入更多的資金來(lái)對(duì)送出工程和接入系統(tǒng)進(jìn)行改造，從而造成資源的浪費(fèi)。

2.2 短路電流

小型水電站的電力系統(tǒng)隨著時(shí)間的推移，其容量也在不斷的增大過(guò)程中，在對(duì)水電站進(jìn)行擴(kuò)容改造過(guò)程中，需要對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行改造，在改造完成后，電氣設(shè)備的參數(shù)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，因而需要對(duì)系統(tǒng)中的短路電流重新進(jìn)行計(jì)算，一是使短路電流滿足電力系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置，二是也能夠根據(jù)短路電流計(jì)算的結(jié)果來(lái)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行復(fù)核，并可根據(jù)短路電流來(lái)選擇相應(yīng)的電氣設(shè)備。

2.3 接地系統(tǒng)的改造

在對(duì)小型水電站進(jìn)行擴(kuò)容改造過(guò)程中，由于對(duì)發(fā)電機(jī)、主接線和電氣設(shè)備進(jìn)行了重新改造，就使得之前的接地系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)不符合電力系統(tǒng)要求的情況，這時(shí)就需要技術(shù)人員對(duì)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)，讓接地系統(tǒng)能夠滿足電網(wǎng)中各種設(shè)置對(duì)接地網(wǎng)的要求，有效保護(hù)改造之后的電網(wǎng)和電氣設(shè)備，提高水電站運(yùn)行的安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

在小型水電站增效擴(kuò)容改造過(guò)程中，電氣設(shè)計(jì)中的發(fā)電機(jī)、設(shè)備和水輪機(jī)改造都應(yīng)該加以重視，深入分析這些設(shè)備當(dāng)前存在的問(wèn)題，并針對(duì)性提出相應(yīng)的改造方案，這樣才能保證整個(gè)水電站中的各項(xiàng)設(shè)備都能夠協(xié)調(diào)運(yùn)作，保證小型水電站的改造成功，提高小型水電站的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁秀.柳溝一級(jí)水電站增效擴(kuò)容電氣改造方案[J].電氣技術(shù)，2014（04）.

[2]穆建軍.小型水電站增效擴(kuò)容電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題探討[J].中國(guó)水能及電氣化，2012（09）.

[3]黃煜君.小型水電站低壓機(jī)組增效擴(kuò)容改造工程的關(guān)鍵問(wèn)題[J].文摘版（自然科學(xué)），2015（05）.

[4]譚劍波，馮家濤，甘雪峰.馮家山一級(jí)水電站增效擴(kuò)容改造電氣設(shè)計(jì)[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)：下旬刊，2015（07）.