小水电站技术管理论文范文第1篇
摘 要 安全生产是电力事业永恒的主题，是水电站的生命线，是提高经济效益的有力保障。本文根据笔者多年的工作经验，对如何做好水电站安全生产工作进行了探索与实践，并取得了良好的效果。
关键词 水电站；安全生产；事故
安全感是人生活质量的刻度，是心理需要中的第一需要。安全生产是水电站的生命线，牵动着全站整个效益，是电站健康、持续、稳定发展的关键。笔者根据多年的实践和工作经验，对如何做好水电站安全生产工作进行了探索与实践，并取得了良好的效果。
1 健全安全组织机构，打造综合监管体系
确保平安，首先领导要高度重视，健全安全组织机构。应成立安全生产领导小组，设立专职安全员，由站长全面负责，分管副站长具体抓，专职安全员经常抓，并充分发挥各领导小组人员活动细胞的能力，随时掌握全站的安全生产动态变化，及时解决好安全生产中出现的问题；每月至少召开一次安全生产例会，各小组成员分别对各线安全生产情况进行汇报、总结、分析以及下阶段应做的工作和计划，再后归类总结进行合理分工、安排布置实施；建立健全监督、监管体系，强化责任，把目标任务定性定量层层分解，并分别与各小组成员、下面各班组长以及每一个一线生产人员层层签订安全生产责任状，形成逐级管理、闭环管理的局面而统领全盘工作。
2 严格各项规章制度，树立严谨工作作风
水电站的各项安全生产规章制度，是经验教训与智慧凝结而成的，是水电站保证设备安全和人身安全的法宝。因地制宜的规章制度和铁面无私的管理是十分重要的。规程中的每个要求和参数就如同一道道安全防线，生产设备、工作环境和人员的人身安全才有保障。在制度的编制和应用上，要遵循时代化、人性化、公平性、持续性的原则，着重考虑制度执行的可行性和严肃性，讨论通过实施后，任何人在制度面前一视同仁，不能凌驾于制度之上，做到有章可循、有章必循、违章必究。使大家经常保持良好端正的工作态度和工作作风，更要强化领导班子成员的工作作风建设，让领导从严带头执行各种规章制度，率先垂范，以点带面，坚决杜绝违章指挥，在领导严于律己的同时，对下级工作人员也要严格要求，对个别在习惯性违章或懒散松懈等工作状态要防微杜渐及时纠正，并教育让其认识到那样会产生的后果和严重性，使之警悟。在遇到发生事故后，要切实按照“三不放过”的原则，追查到底，绝不姑息迁就，要通报批评或处分，并引以为戒。
3 深化职工思想教育，营造“我要安全”氛围
做好安全生产工作必须还要在思想上高度重视，要深刻认识到安全生产无小事，安全责任重于泰山。一定要“以人为本，珍惜生命”的思想观念，自觉扎实地做好安全生产工作，居安思危，树立如临深渊、如履薄冰的忧患意识。安全思想教育就是要把这些安全思想意识，贯穿于整个安全生产工作端中去。把“安全第一，预防为主”的方针落实在职工的行动上，在工作之中，大家都要保持清醒的头脑、稳定的情绪，并养成良好的习惯，持之以恒；充分利用安全活动月、周、日等一系列安全生产活动，让安全文化普及深入到每个领导、职工、家庭及社会之中，掀起人人讲安全、懂安全的局势，全站营造成领导的强制管理变为大家的自我管理，从“要我安全”转变到“我要安全”的浓厚氛围。
4 加强业务技术培训，防范安全技术风险
优异的成绩，取决于良好的队伍，要充分合理利用时间，组织全体干部职工进行业务集中学习，不断提高业务技术水平，杜绝误操作、错判断等事故发生。培训要从基础理论学起，结合电站的实际情况，采取实物讲解、资料剖析、专家授课、操作竞赛评比、反事故演习等多种形式和方法，有针对性地对干部职工技能培训，个个达到“三熟”、“三能”标准。并通过培训和加强学习增强职工对客观环境的分析能力和应变能力，能够从机组设备构造、性能和工作原理等方面加深对业务技术的掌握，不断提高设备控制操作技能，降低事故发生率，有效防范安全技术风险。
5 强化设备缺陷管理，筑牢物质基础防线
机组设备是电站的“心脏”，是职工赖以生存的生产资料。保证生产设备安全、可靠、经济运行，笔者认为应从以下几方面加强设备管理。
5.1 健全设备台帐
对每台机组情况登记造册，建立数据档案和“病历”档案，记录机组安装时的详细情况和运行中发生过哪些异常、故障或事故，处理后发生变化情况，机组的维修保养期限，以及每次大修后的各种调试和试验记录。随时对设备的运行状况进行查询、对比和分析，做到心中有数。对检修配件和易损、易耗物品准备充足，做到检修、维护保养时能满足及时需要。
5.2 勤查设备隐患
机组设备发生事故，原因是多方面的，但很重要的一点就是没有加强巡视检查，没能及时发现设备隐患，而酿成事故。检查设备除平时上班通过望、闻、摸检查外，每年每季度至少还要组织一次细致入微的地毯式安全大检查，包括机房各种机器设备、高低压线路和水工建筑物及高压输电线路，并对它们进行日常跟踪和针对性检查，发现问题及时处理，消除隐患在萌芽状态。
5.3 精心呵护设备
设备如果出现故障却敷衍了事，这样不但存在巨大安全隐患，而且会给设备造成很大损害，最终影响经济效益。有的设备生产厂家已不存在，市面上很难找到零配件，但为了保障安全，严防带病运行，要多动脑筋。如新化岩山湾水电站原2#水轮机喷针、喷嘴汽蚀严重，造成不止水，引起不能制动并浪费水源，重新定做安装，耗资较大。笔者试用氩弧焊进行局部修补，再精心车削抛光处理。又如此水电站主变，20世纪90年代初分接开关处就开始渗油，机身已油迹斑斑，领导、技术员多次想吊芯处理，但机芯笨重，操作场地也陕小，且配件难寻，尚无良策。长年累月漏油越来越严重，早几年更是每年都有三四次造成“油位下降”、“打火”、“轻瓦斯”动作，只好每次加油50千克左右，恢复正常油位。后经笔者仔细琢磨，拆开分接开关操作手柄，用高压汞灯灯座的锥体上盖，罩住整个漏油处，垫上耐油橡胶垫，用原安装调节档位的螺孔固定密封，不再漏油。
6 结束语
“智者用经验防止事故，愚者用事故总结经验”。安全生产工作是水电站工作的主线和着力点，是一项长期坚决的工作，需要领导重视，更离不开每位职工的谨小慎微，大家应以强烈的事业心和责任心，全身心地投入到工作中去才能确保生产安全，发挥水电站的经济效益和社会效益。
参考文献
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[3]王蕾.田庄水电站安全生产管理浅析[J].河北水利，2012（3）.
作者简介
戴文超（1975-），男，湖南新化人，工程师，研究方向：水利工程管理。
伍景林（1974-），女，汉族，湖南新化人，工程师，研究方向：水利工程管理。
小水电站技术管理论文范文第2篇
【摘 要】本文旨在研究箱式小水电站在老电站技术改造中的应用分析，对箱式小水电站技术进行详细地阐述，为我国电力事业的发展提供一些可行性的思路。
【关键词】箱式小水电站；老电站；技术改造；应用
箱式小水电站作为小型水电站的代表，主要是指将水轮机、励磁系统、调速系统、发电机、开关、机组控制保护系统等多种设备集合在一起，形成一个完整的运行系统，安置在集装箱内的箱式的小型水电站。这种箱式小水电站可通过简单的安装以及操作就可以应用于整座水电站的发电工作，具有操作简单、体积小、实施方便等特点，不仅可以应用于新型水电站的使用上，还可以对老水电站实施技术改造，有利于资源的优化配置，提高整体水电发电设备的安全性以及自动型，对于增加经济效益与社会效益起到了巨大的促进作用。箱式小水电站的装机容量大约在1001—12000kw之间。在设计上以及设备装置上都采用全自动化和紧凑型的优化安排，这在一定程度上节约了人力资源，无需人员操作和看管，就可自动完成整体水电站的运行，应用范围广。
一、箱式小水电站的主要装置及技术实施
1.箱式小水电站厂房的主要布置
箱式小水电站的布置主要采用金属箱或集装箱作为生产厂房，代替了传统的利用钢筋水凝土建造的厂房，不仅打破了传统厂房的建设方向，更在设计思路是一种新的创新，为节约空间，节省人力资源提供了便利的条件。箱式小水电站的厂房在设计上主要遵循两个条件：一是保证小水电站的稳定运行。二是保证即使没有钢筋混凝土厂房，设备依然安全运转。其中箱式小水电站的箱式整装模式主要利用了如下四种技术：①箱体的防潮、散热技术。②箱体结构的抗震和稳定技术。③箱体结构的易装配、低成本的结构装置技术。④箱子主体和引水管道之间的变形协调技术。这四种技术共同构成了箱式小水电站的整体运行，充分发挥了自身的独特优势。同时，箱式小水电站的集装箱主体由于空间小，占地面积有限，所以在装置上不同于传统的钢筋混凝土结构具有随意性，而更强调了结构紧凑、空间利用率高以及噪音较低、设备运行稳定的特点。这就需要在实际应用时，注意对集装箱内箱体结构的不断调整，以满足设备稳定运行的基本要求。箱式小水电站技术的另一个特点就是完全可以运用无人看管和值班的方式，实施全自动化的运行状态。但是这种全自动化的运行对于整体发电机组的安全性以及可靠性要求较高。特别是针对湿度和温度较高的状态下，电气自身的元件应采用高性能的配置，以适应不同环境下的安全运行。面对水电站发电机故障时，可采取自动开关机的设置，充分保障小水电站的安全，以免出现不必要的安全事故。
2.小水电站电子负荷调节器的主要设置
由于小水电站的自身优势，所以在地理位置的安排上，主要应用在大水电站涉及不到的偏远地区，可有效解决偏远地区供电难的问题，缓解了各地区之间用电不平衡的状态。但是这种偏远地区的小水电站大多属于孤立运行的水电站。因此在自我符合调节功能以及自动化程度上都提出了更高的要求。现今我国使用的负荷自动调节器多为电子负荷自动调节器，是一种独立运行的水轮发电装置，具有诸多优势：①电子负荷自动调节器可促进水轮机组简化结构，降低成本，提高自动化装置的性能。②电子负荷自动调节器可采用自身的调节功能形成调节组合柜，用来抑制负荷运行时所出现的频率差异，调整了水轮发电机组在独立运行时的安全性和稳定性，有助于延长整个机组的使用寿命，具有十分积极的意義。
我国箱式小水电站主要利用了先进的计算机操控技术以及和电子电力技术，将电子负荷调节器控制在一定范围内，使之按照恒定功率进行运转，维持整体运行的平稳。另外，在主机发电的同时还配有数字显示屏幕，以随时调整电子负荷调节器的主要参数。我国水电发电设备的主要参数为：频率测量范围在5—100hz；频率调节范围在48—52hz，测量的主要精度在0.01hz；调节级数为256。电子负荷调节装置主要利用斩波的形式，进行调节，将控制装置的电压提供给继电器，设置导通比，完成功率的调节作用，使之达到调节级数为8位，256级的要求。
二、箱式小水电站在老电站技术改造中的应用
笔者选取某老电站为分析对象，具体阐述箱式小水电站在老电站技术改造中的应用。某老水电站建设于1957年。主要装置有冲击式发电机组2台。其中包括：QJ20—W—55/1×6型号的水轮机；TSWN85/31—6型号的发电机。飞逸转速设置在2400r/min，额定转速设置在1000r/min，绝缘等级为B/B。调速装置型号为TT—75型，利用手动进行控制进水的闸阀。小水电站电机的单机容量为320kw，400v出线，0.17m3/s流量。用压钢管直径在300mm，整体水头是265m。
老水电站设备由于多年运转，以造成了设备功能下降，利用率较低的现象，早已超出了规定的报废年限，处于基本瘫痪状态。
我们采用箱式小水电站的技术对老电站进行相应的改造。首先选择箱式小水电站的安装位置，我们结合老电站的地形以及周围建设情况，将位置确定在老水电站的检修设备之间，且周围分布着老水电站的厂房和宿舍，方便工作人员的工作和生活。同时，选取的位置距离老水电站的机组只有10m左右，并可观测到尾水的排放情况，有利于整体箱式小水电站的建设。另外，将发电设备装置在集装箱内，建造集装箱基础，在周围安装电缆，并配合箱体内的出现电缆以及压力钢管送往变压器内，妥善安装集装箱内的设备，将发电机组的容量改造为320kw，这样基本就完成了箱式小水电站的安装工作。箱式小水电的改造主要采用了水斗式的水轮机以及高速发电机装置，通过对电子负荷调节器以及操作器的安装达到协调整个机组的负荷作用。针对老电站的改造工程还包含以下几方面：①对于老水电站进行箱式小水电的应用。②将原始的发电机出线放置在变压器内。③将钢管进行相应延伸，添加进水主阀，起到水量调节的作用。④配合集装箱的安装，建造与之相符的基础和尾水的出口通道。
总结
箱式小水电站在老电站技术的改造主要是建立在老水电站部分可利用的设备基础上，对原有的设备进行更换或取代。应用箱式小水电站技术，实行孤立和并网共同运行的状态，提升整体水电站的运行质量和运行效率，以达到保护环境，最大限度地节省资金和能源的最终目的，真正实现资源的优化配置，为我国电网建设作出贡献。
参考文献
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小水电站技术管理论文范文第3篇
1 概况
随着电网配套不断完善, 2000年后小水电开发进入一个高速发展时期, 遍地开花多家办电。到现在小水电站共137宗, 总装机容量为132268k W。小水电站处在山里距离变电站较远, 要拉专线上网投资巨大所以大部分小水电象挂灯笼一样直接挂在配网上, 以10k V电压等级直接上配网, 而且90%以上小水电站属于径流式, 当丰水期间, 各电站在同一时间满负荷上网, 导致10k V主干线严重超截、超压, 而且各小水电站为了平衡无功还将电站变压器调致高档位 (12.5/0.4k V) 。造成有部分在线尾的电站电压高至 (低压500V) 。严重危害配网的安全稳定和连续供电。
2008年6月发生在沙河镇内电网中的一起用户家用电器烧坏事故引起了我们的关注, 通过对事故原因的调查分析, 根据当时当地的实际情况和需要, 提出了增加发电站的线路电压频率保护装置, 并在全市的区域电网中推广安装和使用。结果证明, 采用这一措施和办法增强了并网线路和发电机组的安全性和可靠性, 减小了事故范围收到了良好的效果。
2 事故前运行状况
沙河镇10k V干线, 由于当初小水电为供电主供电源, 现转为经10k V农网线路上网发电的并网补充电源。所以用户负荷同发电负荷象灯笼一样直接挂在配网上, 小水电机组出口电压0.4k V, 经升压变压器升至10k V, 并入10k V农网线路运行。
3 事故经过
2008年6月27日10时110k V变电站值班电话通知县调, 10k V沙河干发生接地, 县调通知沙河供电所进行巡视检查工作, 在巡视检查中发现分支线A相发生瞬间单相接地, 此时, 发现沙河电站仍然在发电运行10时30分通知电站解列机组, 10k V沙河干线路恢复正常。11时沙河供电所接用户反映家用电器烧坏。县局组织生技人员对家用电器烧坏的供电台区进行了现场勘查发现多家用户电器设备烧坏, 大多数是电冰箱、电视机、音响等。
4 事故原因分析
根据现场勘查, 可以看出, 线路发生瞬间接地时, 110k V变电站10k V沙河干跳闸而沙河干则此时属轻负荷, 发电站的发电机上开关不跳闸, 发电机被电网拖着运行而未及时发现, 机组出现“飞车”电压升高造成电网过电压导致此次用户电器烧坏的事故发生。
农村小水电站的机组保护一般都按最简单的原则配置, 装机容量在500k W以下的低压水轮发电机组, 发电机出口经低压断路器、隔离开关到低压母线, 发电机的保护主要靠低压断路器QF的保护来实现, 一般只配有过流保护、电压保护, 无预告信号, 运行人员凭经验判断故障, 对事故应急处理不及时, 造成机组不能及时停机, 导致用户端过电压。
小水电站并网的10k V线路为了避免非同期并网造成系统对小水电站发电机组冲击, 变电站10k V出线侧线路保护未投运重合闸装置, 线路故障跳闸后, 甩负荷导致用户端过电压。
电站在发电运行中, 当电网突然停电时, 发电机甩负荷, 机组过速但过电压保护装置不动作, 发电机上开关不跳闸, 发电机被电网拖着运行而未及时发现, 而供电线路上此时的用电负荷大于电站的发电机容量, 发电机因过负荷而引起过电流, 造成发电机损坏。如线路上的负荷与电站的发电容量相当或小于电站发电容量, 导致用户端过电压, 电网用户电器烧坏。
5 处理方案
(1) 加强小水电运行人员业务技能培训, 提高技能水平, 增强小水电站当值运行人员责任心, 对10k V并网线路、发电机组异常运行, 灵活机动快速进行处理, 防止由于人员责任造成事故的发生。
(2) 根据以上情况, 当电网突然停电, 发电机转速马上发生变化 (线路上的负荷与电站的发电容量相当或小于电站发电容量时, 转速上升。而供电线路上此时的用电负荷大于电站的发电机容量时, 转速下降) , 频率亦随着变化。决定对小水电站发电机的保护增加线路频率保护装置。而现有的高、低 (Hz) 保护装置不能满足要求, 我们同有关单位联合开发了一套《线路电压频率保护装置》, 经电力部门的测试满足要求, 达到可靠性强、动作准确灵敏, 而投资少、安装调试简单方便。现在全县小水电站已安装投入使用, 解决了因电网突然停电, 主开关不跳闸而烧坏发电机和用户电器事故问题。
《线路电压频率保护装置》实时监测电压和频率, 当电压或者频率超过设定值达0.5s时, 通过继电器输出故障信号。并记录故障发生的原因, 供用户查看。保护定值可以设定。可以通过选配横块来支持MODBUS通讯, 与SCADA系统连接。
《线路电压频率保护装置》, 电源为220V、100V。一变一装置 (扩展接法可满足一变多台机组) 。
6 效果评价
通过在小水电站并网发电的区域性电网中增加线路电压频率保护装置, 经多次试验和三年多来的实际运行证明, 对电网线路中的异常状况达到快速处理。当电压、频率超过整定值后, 发电机并网开关跳闸, 避免了烧坏发电机和用户电器事故的发生。小水电站通过安装线路电压频率保护装置收到了较好效果。
摘要：本文通过工程施工实践, 对清远市沙河镇内电网中的运行状况及事故原因分析, 提出了简要的处理方案措施。
小水电站技术管理论文范文第4篇
1 小水电卧式机组综合自动化系统总体结构
小水电卧式机组自动化系统主要涉及到水轮机、发电机、卧式机组调速系统、励磁系统、油气水系统等诸多系统。自动化系统首先通过内部程序控制实现对机组开停机的自动控制、运行的实时调节、以及机组运行工况的自动转换。内部自动化控制程序在设计时, 除了要确保机组发生故障时能够通过声光报警提示运行人员外, 还能够通过内部程序判断自动生成控制命令可靠起动机组事故停机程序, 保障整个机组安全稳定、节能经济的运行[2]。
在对小水电机组进行综合自动化系统改造时, 应该按照国家相关无人 (或少人) 值班值守的运行管理信息化系统要求进行总体设计。为了提高自动化系统运行可靠性常常采用采用分层分布式逻辑控制结构即为每台机组配置1套由独立PLC上位机系统为控制核心的机组LCU, 实现机组现地自动控制。在现地LCU中为了防止人为误操作事故发生, 均采用软电子按键代替传统的开关按钮, 且在LCU触摸屏中仅保留现地紧急事故停机回路, 以确保当机组发生紧急事故而通讯系统出现问题时, 可以通过现地操作实现可靠停机[3]。
机组现地LCU通过相应的通讯接口实时采集机组运行的电参量数据信息。机组运行的模拟信号和数据信号分别通过电量输入和非电量输入端子引入模拟量多路开关中, 然后经6路并行A/D模数转换电路转换成计算机能够识别的数字信号, 供DSP数据处理单元进行智能分析运算, 并将运算分析结果通过R485或以太网接口与上位机PLC系统进行实时通信, 形成相应的控制命令通过PLC输出端子操作相应的执行机构实现对机组的自动运行调节的自动控制。测温制动系统、电气测量系统、电度计量系统、油气水系统、调速器控制系统、以及励磁系统等是小水电机组高效稳定运行的重要辅助系统, 自动控制系统通过遥信输入将机组运行控制的分散数据信息通过信号电缆远传到光电隔离电路中, 经信号过滤放大处理后, 进入系统EPROM数据存储单元中。系统中的DSP数据处理单元在内部程序控制下定期扫描数据存储单元中的机组运行控制数据信息, 并进行实时分析运算[4]。
2 小水电卧式机组综合自动化系统功能介绍
2.1 机组运行控制功能
当自动化系统在接收到上位机或现地控制单元的开机命令后, 就会自动进行机组开机流程。自动化控制系统通过内部检测控制单元完成开机过程的自动控制, 即首先检查开机条件满足情况 (开机控制命令、机组有无事故、出口断路器是否处于分闸位置、机组刹车是否松开) ;当一切开机条件均满足时, 就会自动打开机组冷却水系统, 然后控制调速器系统将开度限制机构打开, 直至机组转速上升到95%为止;当自动化系统通过测温制定系统检测到机组转速达到95%时, 就会自动控制励磁系统合上励磁开关, 实现机组励磁调压操作;当机组极端电压到达95%额定电压时, 就会自动投入自准同期装置, 在系统判断机组运行工况满足并网条件时, 自动操作机组出口断路器执行机构完成并网操作;最后机组自动化控制系统将转入机组有功和无功负荷容量自动调节程序。自动化系统中, 机组正常停机程序与正常开机程序一样, 是按照小型水电机组开停机规范流程通过内部程序逐一判断而形成对应的控制调节命令保证机组正常开停机的准确操作。
机组在运行过程中, 当自动化控制系统检测到机组有水机事故、电气事故或有紧急事故按钮脉冲信号时, 就会通过PLC上位机系统遥控输出端子直接操作机端出口断路器执行机构, 完成出口断路器跳闸操作, 同时触发调速器控制系统中事故紧急电磁阀, 将调速器控制系统自动转入事故紧急停机控制程序中[5]。
2.2 状态模拟自检试验功能
为了保证机组高效稳定的运行, 运行人员可以通过机组现地综合自动化控制系统中脱机试验功能, 检查控制系统开机、停机、事故紧急停机等分项功能内部程序的完整性和准确性, 并可以分析各阶段输出逻辑调节控制是否科学合理。
2.3 远方/现地互为备用功能
运行管理人员不仅可以在中控室通过人机互通的液晶显示系统实时了解和分析机组的运行工况, 同时还可以通过现地触摸屏系统完成对机组的实时操作控制。当上位机系统出现通讯故障后, 运行管理人员就可以通过现地LCU控制单元实现对机组开停机的手动控制, 以提高机组综合运行效率。
2.4 调节测量保护功能
自动化控制系统通过各信号端子, 实时采集机组运行工况数据。在机组运行时, 系统可以按照运行人员各时段给定值, 根据机组实时运行工况数据, 自动调节机组有功和无功功率, 以满足电网动态调节的需求。当系统检测到机组轴承轴瓦温度过高、调速器油压过低、机组过负荷、机组过速、电气事故等非正常运行工况时, 就会生产相应的脉冲信号, 控制相应的继电保护装置实施保护跳闸, 并自动记录事故情况, 不仅大大提高机组运行安全性能, 同时为检修人员记录详细的事故信息, 便于其尽快找出事故原因, 尽快恢复机组正常运行。
2.5 系统自检功能
机组综合自动化系统还具备自检功能, 通过对内部各功能电路工作性能的自动检测分析, 智能判断是否存在故障, 如有还可以准确报出可能故障点, 便于运行人员及时发现系统中存在的安全隐患问题, 保证系统高效稳定的运行。
3 结语
在农村小水电站自动化系统改造过程中, 利用先进的控制技术形成集信息采集、机组控制、运行调节等功能为一体的综合自动化系统, 不仅可以大大提高水电站的综合自动化水平, 同时可以实现机组的自动控制和智能调节, 保障机组安全稳定、高效经济的运行。经过对小水电机组综合自动化系统的技术改造和现场调试, 可以有效解决小电站自投运以来存在的一些重大问题, 促进电站“无人 (或少人) 值班值守”信息化运行管理系统的建设。
摘要：在对小水电机组综合自动化系统总体结构进行了认真研究后, 对小水电机组综合自动化系统功能进行了详细的分析讨论。
关键词：小水电,卧式机组,综合自动化化系统改造
参考文献
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小水电站技术管理论文范文第5篇
摘要：结合峡山水水电站160Kw小型卧式混流式水轮机顶盖与叶片气蚀的原因，提出了解決顶盖和叶片空蚀问题简单易行、效果显著的相应的几种措施，已达到避免或减缓顶盖和叶片气蚀，有效延长检修周期，发挥机组最佳效益的目的。
关键词：峡山水库水电站160KW机组；小型卧式水轮机；顶盖和叶片气蚀；解决措施
峡山水库水电站小电站共有三台160Kw发电机组，设计水头10米，设计流量1.5。机组于2006年并网运行。机组运行以来，每年除丰水季节的三、四个月外，其余时间水轮机均处于设计工况运行，机组出力平稳，调速器也正常工作。运行八年来，运行状况一直良好。但是，今年在运行过程中，小电站3#机组却发生了顶盖和叶片的气蚀破坏，而且水轮机顶盖和叶片汽蚀破坏强度大，造成了水轮机效率下降，发电效率达不到50%，最后不得不停机检修，打开水轮机顶盖一检查，发现水轮机顶盖及叶片严重气蚀，给电站造成不小的经济损失。那么水轮机气蚀是怎样产生的呢？又如何防范？
水轮机气蚀是流体动力学的一种现象，水体在汽化时产生水泡，这些气泡的形成、发展、溃裂及对过流表面所产生的物理化学作用称之为气蚀，气蚀是水电站运行管理中普遍存在而又突出的技术难题，很多专家在不断的探讨。
一般认为，水轮机气蚀主要是由于其内部水流压力降低引起的。当水轮机中某一局部区域流速增高而压力降低到水的汽化压力时，就会因水的汽化而产生大量气泡。这些气泡进入高水压区时，会被迅速压缩而溃裂，在气泡溃裂时即伴随着发生强大的冲击压力。同时气泡被压缩溃裂时要释放能量，这些热量和冲击压力对金属表面的反复冲击会产生局部高温（可达数百度），加之水流掺气而使气泡中还有一定的气体，就会使金属表面起氧化作用。由于气泡的不断产生和溃裂，使机体受到瞬间的反复的冲击力，当超过材料的抗疲劳强度时，就使机件产生剥蚀，表面产生麻点，甚至在某些部位被穿透而形成空洞。
气蚀初生的压力高低随着水温和水中的含气量多少而不同，水温越高水中含气量越多，汽化压力越大，即水越容易汽化，气蚀也越容易发生。
气蚀按照发生的部位情况，水轮机气蚀可分为四种类型，即叶型气蚀、空腔气蚀、间隙气蚀、其他部位脱落引起的气蚀。根据峡山水库水电站小水电3#机组缺陷的情况来看，是典型的叶型气蚀和间隙气蚀造成的。叶型气蚀是指发生在转轮叶片上的气蚀，混流式水轮机的叶型气蚀主要发生在叶片的背面靠下环处的泄水边附近，在下环处形成空洞深度约3—5mm，面积10cm2—30cm2，连带着顶盖气蚀成同样面积一圈空洞，主要是今年峡山水库的水位比较低，在低水头下运行是比较容易产生气蚀现象的。间隙气蚀是指水流通过狭窄间隙绕过固体凹凸表面时，由于流速局部升高引起局部压力降低形成的气蚀，常发生在水轮机叶片周围，峡山水库水电站小水电3#机组转轮和顶盖之间的间隙稍稍大于设计值，在检修时，发现叶片上有蜂窝状孔洞，由于该部位使用的材质是优质碳钢，所以现象相对严重，需要很长时间和特殊工艺的处理。
峡山水库水电站防止和处理气蚀的措施，除在设计时要选择合理机型（包括叶型、叶片数量、选用的耐腐材料），俺不发生叶型气蚀条件的允许吸出高度来确定水轮机高程外，在运行检修方面主要做好以下工作：
（1）合理拟定水电站的运行方式，避开可能产生严重气蚀的运行工况区域，从有关资料和运行经验来看，水轮机在低水头出力下运行最容易发生气蚀，可以从顶盖的水压表、真空表指针摆动情况，尾水管内部的敲击爆炸声，顶盖内流水炒豆似的杂音等现象判断出规律，尽管避免长期在这种不利工况下运行。为了减轻水轮机的气蚀、振动和提高机组效率，卧式水轮机都规定了最小出力限制，混流式额定出力的50%。
（2）利用大轴补气装置向尾水管送入空气，以破坏尾水管中高真空的水流涡带，保持补水阀正向的畅通和逆止的严密，进行技术改造，提高补气阀内弹簧的抗疲劳能力，特别是洪水期尾水较高，既要保证补气，又要防止倒喷水。大涡轴补气缺点是补气量小，往往不足以消除尾水管涡带引起的压力脉动，同时补气噪音很大。
（3）提高检修工艺水平，对已气蚀坏的叶片，可采用CrL8Ni8系列不锈钢电焊条堆焊，堆焊时要严格控制叶片型线，防止变形，并要保证检修后表面光洁，因为粗燥的表面容易产生气蚀，提高叶片的表面光洁度将减轻气蚀作用。
（4）采用雾气蚀检修工艺方法，经常性小修，由于气蚀破坏的潜伏期较长，气蚀区从初生气蚀到金属表面起毛变暗这一期间，气蚀侵蚀的强度较弱，持续时间长。在此期间，及时检查及处理气蚀痕迹能有效控制气蚀破坏，从而避免气蚀伤痕发展到气蚀凹坑。因此缩短维修周期，采用小修为主的检修方法是实现雾气蚀运行的与运行的有效途径。
（5）在叶片表面刷涂抗气蚀涂料。常用的是环氧树脂、聚酰胺脂、工程塑料等高分子化合物作涂料保护金属表面，其主要优点是降低检修费用，简化检修工艺，延长大修周期，缺点是涂层与金属母材的粘结力较差。
各检修工艺需综合考虑，并不断地借鉴先进技术，才能达到良好的检修效果。
水轮机气蚀现象是一个很大技术难题，在检修和日常维护中把握好以下三点，就可以是水轮机保持良好的运行状态。一是对机组出力基本上无影响的检修工艺；二是不会破坏水轮机原有的特性，水轮机运行的稳定性不够，是造成气蚀的主要原因；三是方法简单易行且效果显著的运行和检修方法，这得需要在检修和运行中慢慢总结和摸索。
小水电站技术管理论文范文第6篇
在喜马拉雅山脉的西部，有一个印度村庄叫哈莫村，该村的供电完全由附近萨瓦河上的一个小水电提供，该小水电能够产生足够的电能，可以同时为100多户人家提供电能，结束了该村经常停电的不利局面。
印度的小水电项目，有的装机容量高达25兆瓦，有望改变印度农村供电不足的局面，印度的伍希纳为公司一直热衷于当地的小水电项目建设，哈莫村的水电项目就是该公司于2014年完成的。
印度政府表示，预计到2017年3月底，该国的小水电项目将给国家电网增加7000兆瓦的电能供应，足以点亮100万个灯泡，虽然还不能证明政府的预估是否有偏差，但足以证明小水电在印度的重要性。
对于投资于小水电的公司来说，政府补贴政策和对清洁能源需求的不断增长，能够确保公司稳定的收入。但是，这些公司虽已投资数百万美元，所建设的小水电甚至在满负荷运转，也只能满足印度总能源需求的一小部分。
印度在过去的20年，经历了快速的工业化過程，印度有超过18000个村庄首次实现了电气化。随着许多新工厂的建成，该国每天消耗着大量的煤炭、石油和天然气，但是仍然满足不了该国不断增加的能源需求。印度的工业化付出的是巨大的环境成本。今天，印度是世界上第三大二氧化碳排放国，许多城市属于世界上污染较严重的城市。
虽然大型水电站可以产生大量的电能，但是存在着严重的环境缺陷。相反，小水电只使用少量的水，对环境的影响不太严重，或者对周围的农业和野生动物干扰不大。
印度《可再生能源》杂志的主编大卫·阿尔伯特说：“印度小水电项目的一个关键优点在于，它可以解决偏远地区的能源短缺问题，这些地区要接入国家主电网，需要较大的投入。由于国家减少了对主要基础设施的投资，小水电更容易实现资金的周转。”
阿杰·道格是伍希纳为公司的一位工程师，2004年以来已经在印度建设了35个小水电项目。这些小水电为喜马拉雅山偏远的印度农村提供24小时的电力供应，剩余电力还可以并入国家电网。道格说，这些小水电项目在印度前景看好。“建设一座1兆瓦的小水电站需要9亿卢比（约9180万元）。一旦小水电开始发电，政府为每瓦电能补贴3.27卢比（约0.3335元），并且政府承诺这种补贴将会持续40年，这样算来5年到7年，开发商就能收回小水电建设的成本。”道格说。
小水电项目也为当地人提供了就业机会，除了编制内的人员外，每个小水电厂房建设每天大约要另外雇用25个临时工。此外，根据法律，一小部分的水电利润需要交给当地的村委会，也会增加政府的收入。
印度小水电建设，尽管有许多优点，但是，小水电项目建设在印度是一个漫长的过程，目前的建设程序充斥着许多官僚和低效的政府管制，道格解释说：“你必须经过许多政府审批环节，包括水利部门、道路管理部门、污染控制管理部门的审批，这个过程本身就需要2年到5年。”
印度河流研究中心的水文专家拉斯·安杰博士说，过度依赖于小水电本身也有缺点，因为印度是一个容易遭受严重缺水和干旱的国家。
“一个小河段有一个小水电还可以接受，如果同时存在着3个或者4个小水电，那么就会降低水电站的性能。此外，印度目前的小水电建设，不需要得到环境保护法的许可，无序的小水电建设，可能会带来森林被砍伐，土地被淹没的不良后果。”
巴拉特·赛斯是一位独立的河流专家，曾与“国际河流”等倡导团体有国际合作，他说，印度的小水电建设需要得到适当的监管，以确保其对社会有好处，同时还不损害当地的环境。
“人们对印度实施小水电项目存在着社会和环境方面的疑虑，因此，小水电的选址必须更加科学，不能违反环境管理规划。”赛斯说。