花山水电站增效扩容改造方案研究

章如强

（中山市水利水电勘测设计咨询有限公司，广东 中山 528400）

1 工程概况

花山水电站位于广东省肇庆市广宁县境内，是北江流域绥江支流古水河上游梯级开发的“龙头”电站，1994 年3 月建成投入运行，该电站是一座引水式水电站，由进水口、有压隧洞、调压井、压力钢管、电站及开关站组成。花山水库总库容6 300 万m3，有效调节库容4 620 万m3，属中型水库。原电站总装机容量3×8 000 kW，发电机出口端电压6.3 kV，主变两台（20 MVA+10 MVA），水轮机型号为HLA153-LJ-100，配套发电机SF8-8/2600，额定功率8 000 kW，转速750 r/min。原设计水头93 m，设计流量10.39 m3/s，近3 年平均年发电量为6 532 万kW·h。花山水电站特征水位及水头见表1。

表1 花山水电站特征水位及水头 m

2 水电站存在的主要问题

1）设备老化，发电效率低。电站主机设备均为20世纪末设计制造，受当时设备制造工艺水平限制，水轮机材质较差, 尤其是转轮等过流部件一般采用碳钢等普通材料制造,其抗磨蚀、空蚀能力低。加上机组长期处于满发超发状态，目前机组包括水轮机转轮、底环、活动导叶、顶盖等过流部件空蚀严重，反复修补多次，转轮叶片及过流部件型线变形，效率降低明显。

2）水轮机运行效率较低，参数性能落后。使用的HLA153 型转轮是20 世纪80 年代的技术，由于当时的制造水平和精度不够，经过20 多年运行，转轮叶片气蚀非常严重，机组出力显著下降，机组运行时振动明显、噪音大，出力和效率均不理想。

3）现状水工建筑物影响水能利用。因电站引水口两侧岸坡处于水位变动区，导致岸坡岩石剥落坍塌，造成进水口淤积严重，影响进水。……