关于农村小水电技术改造的探析

刘碧碧

【摘要】水电既是可再生、环境友好型的电力，又能减少二氧化碳排放和大气污染，防止全球气候变暖。目前水能资源开发已处于较高的水平，资源可开发增量和潜力有限，工作重心已从大规模的开发利用逐步向重视资源的高效利用和保护转变。大量早期建成的水电站设备已经达到或超过折旧年限，效率偏低，存在安全隐患。因此，开展农村小水电技术改造，将成为农村水电企业的重要课题。

【关键词】农村；小水电；技术改造

1、农村小水电技术改造的重要性

1.1具有显著的社会效益

（1）通过小水电站技术改造可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。

（2）通过小水电站技术改造避免了因电站报废而导致的发电职工失业，稳定了发电职工的经济收入，从而避免了因工人失业造成的社会不稳定。

1.2具有显著的经济效益。

（1）通过小水电站技术改造，一些报废重建没有增容的电站提高了水资源利用率和机组运行效率增加了发电量，另一些具有增容能力的电站一般可增容左右，也增加了发电量，这样相应的也增加了经济收入。

（2）通过小水电站技术改造，电站增容部分的电价实行新电新价，增加了发电经济收入。

1.3具有显著的生态效益。

近些年来，小水电的开发受到生态环境因素制约的情况愈来愈严重，而老电站技术改造几乎对生态环境没有任何破坏，反而会有利于生态环境的改善，促进了人与自然的和谐相处。水电作为清洁可再生能源，在替代日益减少的有限的化石矿物资源及促进环境保护方面，已被国际社会广泛认可，具有良好的生态效益。

2、农村小水电站技术改造存在的问题

（1）机组设备老化、落后，效率低，本身存在缺陷。由于受到特殊年代水电设备制造技术水平的影响，加上超期服役，导致整个机组老化、低效率现象严重，机组整体故障率高，发电能力大大下降。

（2）水资源利用不合理，工程标准低，存在安全隐患。有的老水电站受到当时设计、测量水平和水文、工程地质资料不完备的影响，导致电站的水工建筑物等级不高，质量不可靠，水资源利用不合理。再加上使用时间都很长，所以随时都有可能发生安全事故。

（3）电站无法依靠自身进行改造。我国许多早期建设的农村小水电站由于承担公益性的任务较多，体制机制不顺、上网电价偏低等多方面原因无力依靠自身的经营来进行改造。

（4）电站运行管理水平低下，运行成本高。那些早期建设的水电站由于建成时间较长，很多的电站运行老职工特别是国有电站旳老职工竞争意识淡薄、缺乏培训、不愿接收新技术、新方法，导致电站的监控、操作、记录等均需人工进行，自动化管理程度低。这样无形中就增加了电站的运行成本。

3、农村小水电站技术改造

3.1老化设备更新改造

（1）水轮机组改造

水轮机组的改造关键是水轮机的工作转轮，一般要进行改造旳老电站运行年限都比较长，由于那个时期的制造水平有限，原来的水轮机的转轮效率都比较低，随着水轮机转轮设计和制造水平的提高，一些高效率的转轮已经出现了，改造时应根据引水系统和流道限制条件，优先考虑在不动水轮机的前提下选用高效率、空化特性优良、运行稳定性好的水轮机转轮，这样既提高单位水量的利用效率又节省了投资。水轮机组改造时首先要充分考虑原机型和布置形式，最大程度地利用原机组的埋入部件，这样可以节省改造投资。

（2）发电机组改造

对于单台装机容量小于的水轮机组，应采用低压发电机，这样可以降低改造投资。在改造时，除了必须更换发电机外，应优先考虑采用更换定子绕组和转子磁极线圈、更换发电机通风冷却系统、更换发电机轴承等方式来改造原有的发电机。改造后的定子绕组和转子磁极线圈绝缘等级宜采用级，按级温升考核，对湿度较大的电站，应在发电机基坑内加装加热除湿装置。另外，在技改时还必须重视对调速器的改造，可采用型调速器微机调速器，采用该调速器后，机组运行的稳定性明显提高，且日常的维护保养工作量大大减少，有效地提高了电站的运行管理水平。

（3）主变的改造

进行主变改造时，主变压器额定容量应满足改造后的发电机额定容量，而且应采用低损耗的升压变压器，一般来讲，高耗能主变压器应更换为及以上节能型变压器。为了减少主变空载损耗，保证厂用电和生活区用电的电压质量，可另装厂用变压器，在电站停运或运行时相互切换。

（4）配电设备和成套装置改造

进行改造时，应采用安全、节能环保的电气设备，选择无油型的高压断路器，应尽量使用定型的成套配电设备装置，以降低改造成本。框架式的断路器可以具有高分断、大容量、整体性、高使用寿命、并能作为手动综合启动器使用的特点，在现阶段被广泛使用。许多老电站经过改造后，原有的配套设备存在与自动化控制不匹配的问题，可采用经济型的信心配套设备。现在新的定型成套配电装置把发电机的配电主回路和控制、保护及水轮机自动回路等二次回路的设备有序地安裝在同一控制屏内，节省了厂房的空间，方便操作。

3.2增效扩容

农村水电增效扩容改造，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农村水电站机电设备和配套设施进行的更新改造。

水电站进行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。改造的重点是以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。

3.3科学管理

对水电站进行科学调度，明确调度的控制方式也是提高水电站发电效益的一个重要途径。对水电站进行科学管理，必须坚持“以人为本”的管理理念，人是一切事务性的东西的实施主体，只有充分发挥人的主观能动性，挖掘人的潜力，才能把事情做好。应该加强对发电职工的思想教育，把职工的经济效益同电站的发电效益进行挂钩，以充分调动他们的发电积极性。

4、结束语

综上所述，水能资源是水资源的重要组成部分，也是清洁可再生的能源资源。通过农村小水电老化设备更新改造、增效扩容、科学管理等技术改造，能够有效促进我国水资源的可持续发展。

参考文献：

[1]张伟.浅析小型水电站技术改造[J].科技致富向导.2010（30）.

[2]彭瑞双.石家庄市小水电站现状分析及对策[J].小水电.2011（05）.