小型水电站技术改造中应注意的几个问题

１前言

　　我国农村小水电资源丰富，可开发量达７１８７０ＭＷ，分布在全国１５００多个县（市）。到２００１年底，已建成农村水电站４万余座，装机容量达２８７９０ＭＷ，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１５３０ＭＷ，运行２０年以上的小水电站装机容量７５７０ＭＷ，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５００ｋＷ～３０００ｋＷ以下），台数多，技术落后，效率低，制造质量差，安全生产隐患多。有的已经改造或停运，有的正在改造，更多的则急需进行技术改造。

　　为了宏观指导小型水电站的技术改造工作，包括立项，改造设计（咨询），施工，验收和管理，使之更加科学化、规范化，水利部于１９９７年发布了行业标准ＳＬ１９３－９７《小型水电站技术改造规程》。近几年来，各地在小型水电站技术改造工作中取得了一定成绩，但还存在一些问题。现就笔者在规程编写调研和实际工作中遇到的一些问题谈一些体会。

２认真总结，摸清问题

　　许多小型水电站经过１０年、２０年甚至３０年的运行，积累了许多运行检修方面的宝贵资料，但是由于人员的变动等多方面的原因，许多图纸（设计及设备）残缺不齐，甚至机组上的标牌都已丢失，因此，技术改造前原始资料（包括水文、工程设计、设备及机组运行检修记录等）的收集、分析总结十分重要，这是做好技术改造工作的前提。

　　早期建成的小型水电站，机组运行中常常遇到以下问题：

２．１水轮机主要性能参数（Ｎ、Ｈ、Ｑ）与电站实际运行参数不匹配

１）７０年代以前建成的一些小型水电站，由于当时、当地的客观条件，存在“有窝找机”或“有机找窝”现象，致使机组参数与电站实际参数不符。

２）我国早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号少，不少小型水电站只能“套用”相近转轮，因而机组偏离电站实际运行参数。

３）对小型水电站水轮机选型设计，有的地方管理部门不太重视，有的设计单位也不够认真或水平不够，因而使一些水电站的水轮机转轮直径或额定水头或额定转速选择不当，造成机组性能参数与电站实际运行参数不匹配。

４）有些小型水电站建成后，其实际的来水量或水头等水文数据与设计资料不符或者缺少必要的水文资料，以致选用的水轮机性能参数与电站实际运行参数不适应。

　　以上４种情况中的任何一种都会导致水轮机处于非最优工况区运行，造成机组运行效率低，耗水量多，振动及噪声大，发电损失多，甚至水轮机使用寿命大大缩短。

２．２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等型号的水轮机转轮有的至今仍在服役。这些转轮相当于国外上世纪３０年代～４０年代的技术水平，其主要性能指标（单位流量Ｑ１１，单位转速ｎ１１及模型效率ηｍ都比较低。

　　有些小型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。

２．３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。

２．４水轮发电机绝缘老化，推力轴承烧瓦

　　有些小型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。

２．５水轮机与电气设备不配套

　　有些小型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。因此，小型水电站在进行技术改造前，必须查清存在哪些问题，包括实际运行时的水头、来水量、弃水量、机电设备状况、水工建筑物及金属结构运行状况等，只有彻底摸清问题，才能有针对性地进行技术改造，取得实实在在的改造成果。
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