小型(水)电厂

小型(水)电厂（精选12篇）

小型(水)电厂 第1篇

1.1 电站概况

黑河塘电站位于四川省九寨沟县境内白水江上游一级支流黑河下游, 水库设计为日调节能力, 总库容59.3万m3, 正常蓄水位为1 782 m, 相应调节库容52.9万m3, 死水位1 775 m, 相应库容为6.4万m3, 电站正常尾水位1 583 m。电站无防洪、灌溉及漂木要求。电站总装机容量86 MW, 装设2台单机容量为43 MW的混流式水轮发电机组, 单机额定引用流量27.31 m3/s, 于2006年12月2台机组相继投入运行。

1.2 水文概况

黑河流域径流主要来源于降雨, 其次为地下水和高山融雪水补给。流域内地表岩层较为破碎, 节理裂隙发育, 均有利于丰水期降水下渗, 地下水含量极为丰沛, 流域的调蓄能力较强。

流域内丰水期为5~10月, 水量最丰月份为7月, 最枯为2~3月, 最丰月6~9月水量约占全年水量的50.6%。

2007年电站来水量7.19亿m3, 全年汛期有3次较大洪水过程, 流量大于54.26 m3/s的天数为17天, 最大洪峰123 m3/s;2008年电站来水量7.14亿m3, 全年汛期也有3次较大洪水过程, 流量大于54.26 m3/s的天数为14天, 最大洪峰111 m3/s。

2 优化调整运行方式

2.1 合理制定日负荷计划

根据河道来水特点分析, 电站全年大部分时间均不能满足满发, 因此合理地计划好发电负荷曲线使水轮发电机组尽量在水轮机运转特性曲线的高效区运行, 这样可以充分利用来水, 增加机组的发电量, 降低发电机组耗水率;另外, 合理的负荷曲线还需考虑尽量保持库水位在高水位下运行, 可以进一步降低机组耗水率, 增加相同来水情况下的发电量。

2.1.1 机组典型耗水率的计算

由于机组实际过机流量和天然来水流量测值不准, 我们通过长期运行数据的收集和分析, 找到一种机组耗水率的计算方法:在全停机且闸门全关时记录一定时间t内水位的变化情况, 查询库容曲线得出库容的变化量△Q即是这段时间内的入库水量, △Q/t就是这段时间内的入库流量。在枯水期河道天然流量非常稳定, 所以这个流量可以作为当日的来水入库流量。在闸门全关的情况下, 机组带某一固定负荷的单位时间t1内的水位变化情况也可以得出库容变化量△Q1, t1×△Q/t+△Q1即是t1时间内的发电用水量, 这样便可计算出机组在某一水头带某一特定负荷的耗水率。

2.1.2 丰水期日负荷计划优化

通过对机组耗水率的计算, 可以发现机组带满负荷运行时效率最高, 负荷在20 MW以下时耗水率急剧上升, 很不经济。在2008年我们通过优化负荷曲线, 积极与调度联系调整负荷计划等措施, 30~43 MW的负荷区间平均运行小时数由2007年的1 243 h增加到2 700 h, 这在很大程度上提高了机组发电效率, 增加了发电量。

2.1.3 枯水期日负荷计划优化

电站水库具有日调节能力和调峰能力, 理论上枯水期在峰段带负荷, 平段和谷段停机蓄水是最经济的运行方式, 但电站下游有一个小水电站, 由于历史原因其负荷直供附近的3个村庄, 如果电站白天停机蓄水或带很少的负荷就将影响到下游电站的发电出力, 不能满足该电站所供村庄村民的正常生产和生活。通过与对方协调以及争得调度部门同意, 电站每天00:00—7:00停机蓄水, 白天发电, 最低发电负荷不得低于10 MW, 这样就大大限制了水库调度的灵活性。根据不同的负荷组合, 有如下2种典型带法:

(1) 00:00—07:00停机;07:00—19:00, 21:00—00:00带负荷20 MW, 共15 h, 可发电量30万k Wh;19:00—21:00带负荷30 MW, 共2 h, 可发电量6万k Wh;合计发电17 h, 可发电量36万k Wh。按照参考耗水率, 需要水量30×2.01+6×1.84=71.34万m3。

(2) 00:00—07:00停机;07:00—8:00带负荷20 MW, 共1 h, 可发电量2万k Wh;11:00—20:00, 23:00—00:00带负荷10 MW, 共10 h, 可发电量10万k Wh;08:00—11:00, 20:00—23:00带负荷40MW, 共6 h, 可发电量24万k Wh;合计发电17 h, 可发电量36万k Wh。按照参考耗水率, 需要水量10×2.53+2×2.01+24×1.76=71.56万m3。

以上2种典型带法, 若采用第1种方法, 比第2种方法每天可节水约0.308 4%, 即可多发电0.308 4%, 合电量约1 110 k Wh, 按枯水期电价均价0.41元/k Wh计算, 收益差为455.10元。若采用第2种方法, 比第1种方法每天可以多发高峰电量90 000 k Wh, 按峰平电价差0.144 7元计算, 收益差为13 023元。可见, 采用多发高峰电量的运行方式, 虽然在发电量上有少许损失, 但是发电效益却有较大提高。

2.2 调整汛期水库调度方案

黑河河流洪水具有规模小、洪峰过程低、量大且年际变化小, 洪水过程多为单峰肥胖型的特点, 且丰水期水量偏枯, 洪峰过后水量不能满足机组满发。根据这一特点, 结合天气预报和水情测报系统进行合理调度, 在丰水期, 适当提高库区运行水位, 在洪峰到来前将水库水位拉低, 洪水时再限制水位运行, 在洪峰即将完毕时提前蓄水, 充分利用水库的调节能力, 增加发电量。

3 积极寻求厂用电的节能措施, 最大限度节约厂用电

发电厂在电力生产过程中, 有大量电动机拖动的机械设备, 用以保证主要设备和辅助设备的正常运行。这些电动机以及全厂的运行操作、照明、电焊、取暖等用电设备的总耗电量, 统称为厂用电。

电站刚投运后, 在2007年1月厂用电高达11万k Wh, 为此公司提出了节约厂用电、提高经济效益的工作要求。电站分别从以下几个方面着手, 节约厂用电。

3.1泵

3.1.1停运技术供水泵

电站冷却水系统采用技术供水泵作为主供水源, 顶盖供水为备用水源。在通过对机组的备用水源进行检查和试用以后, 发现机组顶盖供水完全能保证机组对冷却水压力和水质的要求, 于是果断决定将原来的备用水源改为主用水源, 将技术供水泵作为备用冷却水水源。

3.1.2加强维护工作, 做好油、气、水等系统的防漏堵漏工作

电站投运初期, 机组压油装置和蝶阀压油装置的电磁阀门漏油频繁, 导致压力无法保持, 油泵启动频繁;气系统回路上有部分阀门漏气严重, 导致高、低压气机启动频繁等, 电站针对此类问题加强设备运行维护, 消除跑、冒、滴、漏现象, 减少不必要的用油、用气消耗, 缩短了油泵、气机等的启动时间, 节约了厂用电。如2F机组油压装置的油泵启动间隔时间投运时为11 min, 到2008年延长至34 min。

3.2 照明

3.2.1 更换照明灯具

在不影响电站照明效果的情况下, 将电站厂房墙上的照明从100 W白炽灯更换为为40 W的节能灯, 共更换了67只;将电站厂区路灯为100 W白炽灯更换为40 W节能灯, 共更换了24只。从减少照明负荷着手以达到减少厂用电的目的, 按平均每个灯运行8 h计算, 每年可节约厂用电约1.6万k Wh。

3.3 科学管理

(1) 加大节电宣传力度, 增强员工节约意识, 有效地避免生活用电的浪费。尤其电站地处九寨沟县, 冬季最低温度-10℃, 增加了大量电热和空调负荷, 所以冬季要克服电站不关空调、取暖器等现象。

(2) 加大节电检查监督力度, 制订用电管理检查考核制度, 对办公、生活用电情况定期检查, 严格控制长明灯、长流水现象。

通过电站全体员工的共同努力, 每月厂用电总的用电量都控制在4万k Wh以内, 达到了一个相当低的水平, 节电效果明显。

4 优化效果

通过合理规划电站的运行方式, 可以增加发电量、节约厂用电, 明显增加电站的上网电量, 提高电站的经济效益。

5 结语

黑河塘电站是白水江流域梯级开发“一库七级”首座投产的电站, 分析其科学安排生产计划、优化设备运行方式以及积极寻找节约厂用电的方法等不仅有利于进一步提高电站的效益, 而且对将来实现梯级电站群的经济运行也有一定的指导作用。

参考文献

[1]陈德新主编.水电站经济运行[M].北京:中国广播电视大学出版社, 2004

小型水电站运行与管理浅谈 第2篇

【摘 要】近几年，丁青县小水电发展较快，全县现有水电站5座，装机容量6220KW。从目前的水电站运行管理工作中可以看到，管理制度明显缺失，由此造成水电站运行管理上的缺失与疏忽，其运行管理上仍然比较粗放，而小水电站运行管理事关企业的经济效益和安全生产等重大问题。本文结合实际，探讨了小型水力发电站安全生产管理应注意的事项、措施和方法。

【关键词】水电站 运行管理 问题 对策

目前，许多小型水电站普遍存在着教育培训制度缺失，技术水平差，缺乏监测巡查制度，管理水平跟不上的落后现象，严重影响了小水电站运行发展。因此，如何加强小水电的运行管理，谋求经济效益最大化，确保提高发电和供电的安全性、可靠性、经济性。显得更加迫切和重要，必须从以下几个方面着手。

1重视安全生产

安全生产以人为本，牢固树立安全意识是保证电站安全运行、发电效益稳步提升的基础。建立健全规章制度，规范操作规程，印发给职工认真学习，在实际运行中严格执行。扎实开展好安全生产教育活动。以黑板报、简报和安全生产专题讲座等形式，一方面进行正面宣传教育，通过树立先进典型，以先进事迹为榜样，使职工自觉增加安全责任心；另一方面从反面教材中总结分析；吸取教训。以常见事故案例为教材；使职工牢记血的教训；时刻引以为戒。建立健全技术组织管理制度

要使小型水电站的机组安全经济运行，管理人员、技术人员就必须了解其设备的性能，定期进行技术培训，严格执行运行规程、安全规程和操作制度。必须做到以下几点：

（1）应建立车间、班组、工人三级技术管理工作网，实行分级负责管理，责任到人。发电企业的中心工作是生产运行维护管理，其他的工作应为其服务，必须从组织体系、工资分配激励机制等多方面、多形式突出运行维护管理的重要性。

（2）建立设备运行、维护、检修的统计分析制度。建立健全各项制度，加强技术管理对设备的运行状况、检修及事故或故障等进行统计分析，有利于采取针对性的措施来提高设备的利用率，减少设备损坏率，起到增收节支的作用。

（3）保证机组安全运行的保障。不允许有严重缺陷的设备长期运行。即使在负荷相当紧张的情况下，也要统一安排，及时检修。

（4）技术档案管理。由于小水电站的装机规模及机组容量较小，在运行中往往忽视对机组设备的运行、检修和事故或故障的统计分析。应加强对机组设备的运行状况管理，要定期对检修及事故或故障等进行统计分析，采取有力措施来提高设备的利用率，减少设备损坏率，起到增收节支的作用。加强巡查与设备检测

水电站在注重加强巡查监视力度的同时，要充分重视设备的维护维修及保养工作。只有不断加强水电站的巡查与设备检测力度，才能更好地对水电站进行经营及管理。此外，水电站也要注重企业设备的维修和养护工作，确保水电站的经济利益。特别是在水电站的安全性方面工作上，对水电站在运行及人事管理方面必须进行合理安排，详细措施如下。

（1）加强设备维修维护与质量管理。当运行中设备的出现缺陷或损坏时，工作人员要根据实际情况，及时进行分析判定并作出报告，在最短的时间内努力消除设备的安全隐患；同时，要定期对水电站进行全面的安全生产大检查，对存在重大安全隐患及有缺陷的设备进行无间断跟踪记录，力求保障水电设备的持续稳定运行。另外，维修及保养服务人员要树立强烈的责任心与道德意识，不断增强和提高自身的技术水平，保证设备的维修质量，确保设备能够及时得到良好的修复，去除隐患。

（2）水电站需要不断加强对自身企业的技术监督工作。水电站在运营初期，或在对主变电站等重要设备进行检修工作以后，要采用科学先进的检测方法，对设备进行检测调试，排除安全隐患，减少不必要损失；同时，水电站要强化技术监管工作，尽量维持设备的正常运行，特别要注重设备仪表的监督管理工作。要定期检查水电仪器，对参数不正常的仪器进行调整与修复，确保仪器测量的精准性。

（3）制定完善的巡检制度。专职巡检制度，即在日常的巡检工作中，由专门的技术骨干组成巡检小组，对设备进行定时定点地检查与记录。巡检小组成员有组长、高级技术顾问及技术专业人员等。小组分区分片对辖区进行每天一次的巡查，在许多水电站得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。每2小时一次的巡查周期是目前最适合的巡查时间。在巡查中需要定期对设备的周围环境进行清理，确保环境卫生及安全；在电力资源需求高峰期，尤其要保障设备的正常运行。检查人员要对所有设备进行全面检查，并要做好各种记录与报告。

（4）对水利设施的操作及管理进行密切的检测工作。水电站，顾名思义，就是要管理好水，利用好水，从而更好地为居民与企事业单位提供电源保障。所以，我们必须建立健全科学的水电管理系统，采取有效的措施，提高水利设施的监督工作。对于水利设施的监督工作，需要配备一个专门的管理人员，最大限度地提高液压设备的使用率，防止外来人员对水利设施进行破坏。强职工培训，提高整体素质

人员技术水平低下，处理事务能力不高。水电站主要建立在远郊或乡村等的河流附近。这些地方交通不太方便，经济发展不高，信息较为闭塞，导致水电站无法建立一个全面先进的技术培训制度。技术人员无法接受全面先进的技术培训与指导，技术层面较低，较为落后，不能及时接触到国际或国内的先进技术与技能。只有少部分水电站具有专业高效的维修队伍，而其他水电站在设备出现较大故障时，一般只能停机请人检修，严重影响水电站的日常运作，降低水电站的经济效率。小水电站虽小但仍属技术密集型企业，对人的素质要求并不低。小水电站规模小，机组容量小，人员少；不少人员身兼电气、机械和运行工作，检修人员也身兼电气、机械检修两职，有的厂站甚至没有检修工，设备检修时才抽调运行人员出来参加检修。随着科学技术的发展，不少小水电站已广泛应用先进的设备和技术，现有职工缺乏应有的知识，在工作中感到吃力。所以加强职工的技术培训，提高职工的技术水平是小水电站发展的必由之路。

技术革新对小型水电节能降耗的作用 第3篇

关键词：技术革新  小型水电站  节能降耗

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0034-01

1 小型水电站技术革新的措施

1.1 更换陈旧的设备

淘汰小型水电站原有的陈旧设备，引进先进的自动化设备，是小型水电站进行技术革新的重要的举措。为了实现水电站的全面自动化，要在水电站的机组功率调整、数据采集、安全装置、机械调频、监控等方面全部安装自动化设备。在对自动化设备和计算机监控设备进行选择时，要注重设备的质量和产品的技术指标。在使用设备时，要根据实际的额定电压和单机容量合理地选择控制方式和自动化程度。

1.2 完善基础设施的建设

随着人们对电力的需求量不断增加，在新设备以及新技术引进的同时，还要不断地完善基础设施建设。在对设备和技术的选择上，要考虑到小型水电站所处的位置，在汛期等特殊的时期，还要针对泥沙多、污物多的地区选择耐磨性能较好的设施。

1.3 合理配套机械设备

为了能够更好地保证水电站的工作效率，在完善基础设施的同时还要能够将机械设备进行合理的配置使用。比如，为了能够使水电站引水系统工作正常，除了要设置清理污物的设备之外，还可以多增加一层拦污栅，这样可以更有效地保证机组设备不受到污物的损坏。在汛期等特殊时期，由于水势带来的泥沙和污物较多，所以还要注重对水工建筑的设计和保护问题，以避免出现水渠渗漏、渠道缺乏过水能力等不良情况。

2 电气新技术和新设备的应用

2.1 水轮发电机的革新

近年来，在我国科研工作者大量的实验和科学论证下，优化了水轮发电机的参数和指标，传统的B级绝缘性材料被F级的绝缘性材料代替，大大增加了发电机的绝缘性。为了能够在一定程度上降低电机定子线棒的最高温度值，有效地控制股线的温差值，在制造和生产水轮发电机时，将更多的空换位和不完全换位新技术运用到了定子线圈中，这种技术在很大的程度上提升了发电机运行的安全可靠性和稳定性，并在一定程度上减少了发电机的损耗。

除此之外，还有许多最新的科研成果被运用到了机电的结构中，比如：在设计电机定子的上支架时，将径向力转变为切向力，还有就是将电机转子的支架结构设计成圆盘，将机电定子的机座结构设计成浮动式等等。

2.2 自动化技术的应用

随着近年来科学技术的快速发展，电气自动化技术被广泛地应用到了水电站中，机械设备的自动化使得工作人员免去了繁杂的操作，为他们的工作带来了极大的便利，同时还在很大程度上减少了电力资源的生产成本，为企业和社会带来了良好的经济效益和社会效益。

自动化技术包括系统对水电站的全面自动监控和信息存储，自动收集和处理水电站设备运行中产生的各项数据，比如，监控开关量、模拟量等信息、对系统出现的异常信号进行报警、存储和显示信息、记录SOE点的信息等等，同时工作人员还可以通过自动化技术并根据水电站的实际运行状况对水电站的设备进行自动控制调节。

先进的自动化技术设备保证了水电站的高效运行，在现代化的水电站的建设和运行过程中大力推广和引进电气自动化设备，采用先进的计算机技术管理和监控水电站的自动化，能够保证水电站高效稳定地运行。

2.3 防雷新技术的应用

一般情况下，在水电站的主厂房的顶部会安装一个塔杆，利用塔杆将高压线引出，如果出现雷雨天气，雷电会击中塔杆或者塔杆上部的避雷针，但是塔杆的引流线还没进入地面就已经和主厂房的钢砼结构相连，强电流就会在钢筋网片上进行传播，强大的冲击电位会对厂房内部的机器设备造成不良的影响，严重影响了发电机以及和发电机相关设备、低压设备的绝缘性能。

研究人员根据这一情况进行了大量的研究分析和实验，并设计出了一套能够产生反击过电压的设备，结合相关的曲线规则并进行了大量严密的计算分析之后，使得这一困扰厂房设备安全的问题得到了有效地解决。将这种新型的水电站防雷技术和设备应用到水电站中之后取得了显著的效果。

2.4 变压器中性小电抗性接地技术的应用

我国传统的水电站的变压器设备中性点接地多数都是采用部分接地的形式，这种接地形式在变压器的中性点容易出现过高的电压。为了能够增加中性点的绝缘性，使得中性点的保护工作变得比较复杂，有时还会存在一些孤立点无法接地的情况，这对电力系统的安全运行带来了巨大的困难。

为了攻克这一难题，我国的科技工作者在经过大量的研究和实验之后终于取得了成功。通过将小电抗值按照变压器零序阻抗值的1/3进行串联实现了变压器中性小电抗接地技术。在整个过程中，需要两台用小电抗直接接地的变压器零序阻抗，当一台进行直接接地时;另外一台停止运行，这样就使得变压器的零序阻抗值不变了。

变压器中性小电抗性接地技术成功地运用到水电站的电力系统中，有效地降低了电力系统的电压水平，也使得电力系统的安全性和稳定性有了极大的保障。

3 结语

在小型水电的建设和运行过程中，要注意避免使用能源消耗过大的设备和建筑物，以达到合理利用资源、提高能源利用效率的目的，节能降耗技术的革新要从设计理念、设备选择、施工组織、工程布置等方面全面实施，在保证电站生产安全和发电量的前提下要避免对当地的能源消耗结构和能源利用产生不利的影响。

参考文献

[1] 梁剑芳.水电站厂用电节能降耗措施探讨[J].机电信息，2012（15）：155，157.

[2] 丛佩生，文军，殷海洋.水电站建筑节能降耗设计应注意的问题[J].吉林电力，2011（5）：14-16.

小型水电站调压斜井设计的探讨 第4篇

1 工程概况

某水电站是陕西汉江干流上某河流域中游段一座以发电为开发目的的水电站, 为具有水库调节的小型引水式水电站。电站装机容量为6600kW, 引水隧洞长度355m, 设计流量41.9m3/s, 设计水头18.9m, 调压井设在隧洞末端, 后接钢管砼组合衬砌段, 再接明钢管进厂房。

2 工程地形、地质条件

本工程调压井位于河道右侧, 山势较陡峻, 厂房下游100m处有一条大致平行于引水洞线的冲沟, 冲沟下切较深, 沟谷呈“V”字形。

调压井所处山体岩石为辉长岩, 围岩完整性稍差, 围岩属Ⅲ～Ⅳ类围岩, f=2～3k0=200～400kg/cm3。

3 调压室水力条件

电站基本资料:设计引用流量为41.6m3/s, 水库正常蓄水位464.000m, 水库死水位458.000m, 厂房设计尾水位442.860m, 隧洞断面型式为圆形, 直径4.0m, 隧洞采用钢筋混凝土衬砌, 砼衬砌设计糙率0.014, 钢管设计糙率0.012, 电站水头损失为1.85m。

按照规范[1]有关公式计算得, 调压室稳定断面积为110.93m2, 考虑到该稳定断面过大不经济, 实取调压室断面直径3.0m。为降低调压室的高度, 采用阻抗式调压室, 阻抗孔直径2.2m。经计算得调压室最高涌浪水位为478.24m, 最低涌浪水位为450.24m。

4 调压竖井结构型式

将调压室按调压竖井型式布置, 则调压井位于厂房后侧山体内。由于受地形条件限制, 调压井只能临近厂房后侧体边缘布置, 布置形式如图1所示。

调压竖井直径3.0m, 高度32.86m, 拟采用C25钢筋混凝土衬砌, 衬砌厚度0.4m。

5 调压斜井结构型式

考虑到厂房下游侧有一条大致平行于引水隧洞方向的冲沟 (野人沟) , 可作为调压井溢流泄水之用, 故在引水隧洞末段布置调压斜井。调压井斜井底部与引水隧洞相连接, 顶部置于野人沟左岸山坡上。调压斜井直径3.0m, 其轴线与水平面夹角16.94°, 与引水隧洞轴线垂直, 调压井斜长116.1m, 采用C25钢筋混凝土衬砌, 衬砌厚度0.4m。

6 调压斜井的结构计算

调压竖井井筒和底板的结构采用限裂设计, 内力计算按文献[2]中的方法进行, 假定井筒与底板为刚性连接, 并视井筒为薄壁圆筒。计算衬砌时, 只考虑内水压力和围岩抗力的共同作用, 不计外水压力。计算结果表明, 轴力和弯矩主要集中在底板以上几米的范围内。经计算, 调压斜井井筒下部27m长度范围选配受力筋16Φ@150, 其余井筒选配受力筋14Φ@200, 阻抗孔衬砌厚0.8m, 按构造配筋。

7 调压竖井与调压斜井的对比分析

对比以上两种调压室设计方案的相同点, 一是二者均为阻抗式调压室;二是调压室断面尺寸基本相同。

针对两种调压室设计方案的异同点做如下分析。

(1) 从调压室井筒长度的变化考虑。调压竖井井筒长度仅为32.86m, 而调压斜井井筒长度为116.1m, 显然后者长度增加较多, 远没有前者经济。 (2) 从调压井结构稳定性考虑。前者直接将调压井置于厂房后侧临近山体内, 调压井顶部开挖后, 不可避免的形成了较大规模的高边坡 (最大高度约23m) , 且因围岩类别较差, 调压井运行过程中须考虑厂房后侧边坡渗透稳定性。后者因调压井深埋于山体内, 调压井出口边坡明显较缓, 不会形成不稳定的高边坡, 也不用考虑其渗漏问题, 更不会对厂房后侧边坡稳定造成较大不利影响。

8 设置调压斜井时应解决好的几个问题

根据调压井斜井的特点, 笔者以为设置调压斜井时还应注意以下几点。

(1) 调压斜井顶部出口位置选择。首先其出口位置应高于冲沟的校核洪水位, 以避免山洪灌入调压井内;其次是井口边坡应稳定, 覆盖层厚度不大;最后是避开其他建筑物, 如房屋等。 (2) 调压斜井长度尽可能短。一方面取决于地形条件, 另一方面在地形条件许可的情况下, 调整调压斜井与水平面的夹角, 以使调压斜井的长度尽可能缩短, 某些情况下调压斜井的长度会与调压竖井的长度相当, 甚至更短, 则采用调压斜井的优势将更加明显。

9 结语

在小型水电站调压井设计过程中, 结合实际地形特点, 如调压井顶部的山坡较陡, 且厂房下游侧有大致与引水洞线平行的冲沟时, 可考虑采用调压斜井, 井口置于冲沟侧, 这样设计既安全可靠又便于施工, 尤其避免了设置调压竖井带来的高边坡处理的难题, 也在缩短工期方面起到积极的作用。

参考文献

[1]DL/T5058-1996, 水电站调压室设计规范[S].

小型水电站设备的维护与管理研究 第5篇

【摘要】在小型水电站中，确保发电设备的安全与可靠是保证水电站正常运转的前提与基础，是发电厂的主要任务之一。对水电站设备进行维护与管理是保证水电站安全生产、降低检修费用、提高经济的一种有效途径。在本文中就小型水电站设备的维护与管理工作进行了详细的探讨。

【关键词】小型水电站；设备管理；发电设备

1.前言

在小型水电站进行生产经营过程中，水电站设备的运行性能以及管理水平对水电站经营的安全、经济、可靠的运行起着至关重要的作用。水电站设备具有良好的运行性能以及高效的管理水平不仅能够对水电站正常的工作运行起保障作用，而且能够降低设备的检修费用，提高水电站的经济效益。因此，我们应对小型水电站设备进行科学合理的维护与管理，以保障水电站高效安全的运作。

2.设备维护与管理存在的问题

近些年来，虽然很多新建的小型水电站都对其中设备的维护和管理进行了改革，但是由于长期以来受传统维护和管理模式的影响，很多小型水电站在设备的维护和管理方面仍存在很多问题，比如人员分工过细，设备故障缺陷频发以及设备维护保养工作做的不够充分等，这些都对水电站安全高效的工作产生非常重要的影响。此外，传统的职能型组织结构依然在某些小型水电站得到沿用，对水电站设备的运行、维护工作采用运行、维护细致分工的模式[1]，这些都给水电站设备的维护和管理造成了不便。传统的水电站组织结构图如图1所示。小型水电站

技术安全部 运行部 检修部 机电物资部

水务班 运行班 电气班 机械班

图1 小型水电站传统组织结构图

2.1管理方面的问题

（1）对水电站的投资具有盲目性，导致对设备的维护与管理没有足够的重

视。某些小型水电站的高层管理者为一些私人老板或者个体企业，这些都是一些追求高额利润的群体，在没有小型水电站的理论相关知识的情况下为了短期的经济效益而对水电站设备进行盲目跟从型的投资。他们在水电站正常运转时甚至只关注发电环节，而将水电站设备的维护和管理进行忽略，甚至直到某些设备出现了严重的故障问题对水电站的生产和发展产生重要影响的情况下，才将设备的维护和管理工作提上日程。

（2）对设备的管理体制不够系统规范化，管理具有较强的混乱性。由于一般的小型电站投资不是很大，因此规模较小。某些开发商为了追求最大化的经济效益，在建设小型水电站时期为了节约投资而不依据相关规范的管理程序进行。具体表现为：对小型水电站的前期工作没有进行落实或者落实性较差；水电站的建设没有招标和投标过程，对施工队伍的能力和资质不够注重不，甚至不请相关的监理单位对工程项目的建设进行监督管理；参建单位的质量监督体系不系统规范，对工程没有进行相关的质量检验就直接投人运行，建成的工程质量也满足不了水电站正常运行的需求等。这些都导致了水电站设备的维护和管理不够科学合理。

2.2技术方面的问题

（1）大部分的小型水电站规模比较小，在水电站内的工作人员也不多，负责水电站设备运行与检修的工作人员分工不够明确，有的水电站甚至没有安排设备的检修人员，在技术方面存在很大的缺陷，导致水电站设备维护与管理没有形成系统。有一些小型水电站虽然安排了设备的维护工作人员，但是这些人员没有相关的专业技能或者理论知识不扎实，对设备操作技能与维护的技术性规范并不能完全掌握，尤其是对自动化程度比较高的设备具有很强的陌生感，对设备的检修工作更是无从谈起。当某些设备出现了故障时才会聘请专业的设备检修队伍。

（2）水电站设备的维护和管理工作人员的专业技能不足，对各种设备的掌握不足。随着科学技术的不断发展。大部分小型水电站的设备都在不断的更新换代，不同型号的设备存在技术以及设计理念的差别，甚至是同类设备也可能存在运行要求、自动控制、结构性能、工作原理以及外形结构等的不同，这些都给工作人员对设备的维护和管理工作带来了一定的难度[2]。有些工作人员对自身的要求比较低，不够重视新投入运行设备的相关技术培训，也不了解新设备的调试运

行状况及设备运行数据等，工作理念依然停留在旧设备的程度上，在加上对新设备的技术了解不够全面，很容易造成设备维护和管理工作人员在工作上存在思想误区，甚至导致产生一些错误的不符合实际的设备维护和管理方法。

2.3资金方面的问题

对于绝大多数的小型水电站，或多或少会都会存在资金的不足问题。小型水电站的高层管理人员对设备的维护和管理工作没有足够的重视，用于设备维护和管理的资金不足，导致水电站存在在对各种设备进行技术改造与设备升级后资金短缺的现象。此外，某些设备比较贵重，其维护和管理需要大批的资金，这些也给设备的维护和管理工作带来了资金方面的问题。

3.设备维护与管理的对策

3.1培养工作人员的专业技能

培养工作人员的责任意识，采取多种途径对工作人员进行水电站设备相关的机械、电气等专业知识方面的培训；也可以采取创建交流平台的形式，以供设备维护和管理人员之间以及与其他的工作人员经常进行技术、经验方面的交流，不断提高设备维护和管理人员的专业知识水平和运用知识解决实际问题的能力，进而使得他们对设备的运行分析、判断、处理的能力不断得到升华。

3.2完善岗位责任制

根据小型水电站实际生产的需要，将各个工作人员按工作项目的不同分配道相应的岗位上，并对他们的工作范围进行明确的规定，培养设备维护和管理人员各司其职、各负其责的责任意识，避免由于工作人员不明确自己的工作范围而出现设备管理缺陷。水电站设备管理人员作为水电站设备的首要负责人，不仅要具备过硬的基础知识和处理实际问题的能力，还应对设备的实际性能进行全面的了解和掌握，能够依据所掌握的设备的保养知识和管理技能并按照相关的规范对设备进行日常的维护与管理工作[3]。不断完善的岗位责任制度能够充分发挥每个工作人员的作用，使他们在各自岗位做好自己的本分工作，实现对设备维护和管理工作的优化。

3.3执行值班检查制度

执行值班检查制度是掌握和监视设备运行的必要手段，能够对设备出现的异常情况或者故障做到及时发现和及时排除，确保设备安全、稳定的运行，避免由

于设备的故障问题而影响到小型水电站的正常生产。为了对设备的运行状况和实际性能进行实时的掌握，及时发现设备运行的异常和缺陷，工作人员应执行对小型水电站内运行设备进行定期和不定期的检查制度。每个负责设备维护和管理的工作人员否可以在认为有必要对运行设备进行检查时执行检查。此外，工作人员在对设备进行检查时应做的细致全面，并认真做好记录，确保水电站设备的安全稳定的运行。

3.4完善设备缺陷管理

为了使得水电站设备安全、稳定的运行，应确保设备经常处于良好的技术状态。工作人员应对设备的整体状况有全面细致的了解，当遇到设备出现缺陷的情况，应及时将设备的工作暂停，认真排查其出现缺陷的原因，并能够根据实际情况以及设备缺陷状况予以及时的解决。要定期召开有关人员会议，对设备缺陷产生的原因、发展的规律、最佳处理方法及预防措施等进行分析和研究，以不断提高运行管理水平[4]。

3.5执行设备日常维修制度

在小型水电站的设备管理工作中，确保设备的正确使用和日常维护都是有实际需要的。对设备进行日常维护管理不仅能够保证设备安全稳定的运行，还能有效延迟设备的使用寿命。对水电站设备执行日常维修制度，根据实际的情况和相关的规范对设备进行必要的维护和保养工作能够保持设备的良好技术状态，提高设备的工作效率，为水电站带来可观的经济效益和社会效益。

3.6完善设备运行检修规程

为了保证设备检修工作高效和安全的进行，水电站应能够根据本站设备的实际状况以及相关的规范制定科学合理的设备运行检修规程，对设备检修的流程、检修设备的范围以及设备维护的工作内容进行明确的规定，保证设备的维护和管理工作能够顺利进行。

4.结语

总而言之，小型水电站的设备维护和管理工作是确保水电站正常工作的前提和基础，对设备进行维护和管理能够保证水电站的安全生产，降低设备检修费用，提高水电站的经济效益和社会效益。安全无小事，水电站设备的维护和管理工作事关重大，应引起我们的足够重视。

【参考文献】

小型水电站设备技术改造与安全管理 第6篇

关键词：小型水电站；设备技改；技术与安全管理

中图分类号：TV731 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）18-0029-02

在经济社会的不断发展之下，人们的生活水平也得到了很大的改善，对电力的需求也不断增加。在这种形势下，加强电力的管理管理是必须的。在电力系统中，小型水电站是不可缺少的。从调查分析中看出，我国水电站建设逐渐增多，为我国在电力资源方面做出了很大的贡献。不过，尽管如此，大部分水电站由于建设时间过长的原因，使得其安全方面存在问题。以下阐述小型水电站设备技改的技术与安全管理存在的问题，以及相应的解决对策。

1 小型水电站设备技改存在的问题

1.1 设备落后

大部分水电站的机械设备是以前建成的，当时的生产环境比较恶劣，技术水平明显跟不上。所以其机械设备会存在很多问题，如精准度比较低，兼容性不高等。不过，从调查研究上看，大部分的地区的水电站也正在使用这种质量的设备。并且，偏远地区的小型水电站在资金方面极其不足，所以不能定时定期的给设备进行维修，进而使机械设备损耗严重，最终使设备老化的速度加快。

1.2 设备不齐全

由于建设时间比较遥远，以及资金供应不足，使得小型水电站的设备不齐全。关于小型水电站设备不齐全主要体现在以下方面：部分小型水水电站没有根据实际情况来设计引水结构，进而使得水电站在汛期临时，其引水系统被石块、杂草、淤泥、污物赌塞，进而使系统运行起来十分吃力，间接也影响了发电量。出现这种情况是因为在设计小型水电站时，没有设计前池排沙和引水渠道，进而引发了种种问题。

1.3 设备配套问题

水电站配套不合理也是出现问题的原因，这种情况的出现，会造成不比偶要资源的浪费，最终花了冤枉钱。比如，水电站的容量超过电气设备容量，进而造成“小题大做”的现象，使得水电站的设计出力受到局限，最后造成弃水现象。相反，如果水电站的容量超过了水轮机的设计出力，那么就会出现实力悬殊的现象。

2 小型水电站设备安全管理存在的问题

2.1 重视程度不够

小型水电站大多数分布在乡村，主要是由几个人出资建成的。为了得到更多的利益，出资人一般会盲目的将产值最大化，将重点放在追求经济效益上，放在发电环节上，最终忽视了设备管理。有的地方一年也不修一次水电站，直到出现大问题影响了生产时，才考试考虑设备管理问题。

2.2 技术水平不够高

小型水电站的规模比较小，所以管理水电站的人数比较少，在对水电站进行检修和运行的人，差不多也是那几个。有的水电站甚至没有检修人员，即使有其技术水平也不达标。所以，只有在水电站出现大问题之时才请专业技术人才类检修。

2.3 资金限制

大部分小型水电站均会存在资金不足的问题。由于小型水电站的归属都是私人，所以，水电站的技术改造设备在升级之后会出现资金短缺问题。且有些检修设备的价格十分昂贵，所以，相关人员会就此放弃，这些均会影响设备的维护与管理。

3 小型水电站设备的技改策略

3.1 更换设备

小型水电站想要实行自动化就需要对水电站进行技术改造，这是一条必要的措施，也是一条发展措施。从当前的形势上看，用新的设备和技术来取代曾经的陈旧设备和技术，主要从以下几个方面进行：在控制和自动化程度上采用不同的方式，所采用的方式主要根据实际的额定电压和单机容量进行；在购买自动化产品时需要选择产品质量可靠、产品技术含量高的厂家；在安全装置、数据采集、机械调频和监视方面采用自动化，这样可以减少小型水电站的劳动力成本，减少水电站的运作效率，并提高安全程度。

3.2 完善基础设施

随着人们对电力的需要量越来越大，更换旧的设备，摒弃落后的技术是必须的。与此同时，应当运用新设备和新技术来完善水电站的基础设备，这种实践方向也是小型水电站的实践趋势。关于在新设备的选择上，首先需要考虑水电站处在什么位置，怎样才能保证水电站的正常运行，才能提高水电站的正常运行。除此之外，还要保证水电站在汛期来临之时能很好的应对泥沙和污物，将泥沙对机械的磨损降至最低。为此，相关人员应当尽量选择耐磨性能强的设备。

3.3 合理配套机械设施

为了保证引水系统的正常运行，相关人员需要增加排污清污设备，最好能多加一道拦污栅，进而降低污物对机械设备的损害。在汛期来临之际，会出现大量的淤泥垃圾。所以，相关人员在进行技术改造的过程中，应当将注意力集中在水工建筑的设计上面，以便能解决水渠渗漏等问题。

3.4 改造方式因地制宜

我国地域辽阔，地质构造比较复杂，而小型水电站又大多数处在偏远的山区，所以，相关人员需要考虑水电站附近的地理环境。由于偏远山区的经济水平都不高，所以在进行技术改造之时，要将资金放在重点位置上。这就需要相关人员采用因地制宜的方法，将水电站的实际需求变成前提条件。

4 小型水电站设备安全管理策略

4.1 岗位责任制的建立

在管理水电站设备安全方面应当根据生产的需要，合理的分配管理人员，让其在合适的岗位上，发挥自己的能力。在此基础上还应当增强管理人员的责任心，明确他们的责任，以便减少管理上的问题。在实际过程中，管理人员是水电站设备的第一责任人，所以，他必须必学懂得怎样处理和解决设备上出现的问题，并且懂得一些设备的保养方法和管理知识。为了达到上述目的，相关人员需要建立一个岗位责任制将每一个环节做好。

4.2 完善设备缺陷管理

确保水电站始终处在良好的技术状态中，就是保证水电站安全运行的关键因素。为了使设备更加完善，相关人员应当在发现设备存在问题时，及时将其消除。相关人员在发现缺陷之时，应当寻找那缺陷的原因，并根据这个原因进行处理。在发现缺陷之时，应当将其记录下来，并写上编号、名称、缺陷和缺陷的类别等等。并定期召开相关会议，讨论设备的缺陷产生的原因、发展规律、以及处理的方法等，以便做到将运行管理水平提高的目的。

4.3 坚持执行巡回检查制度

坚持执行巡回检查制度可以发现设备存在的种种问题，并将隐患排除，进而防止事故的发生。为了更及时地发现设备存在的缺陷，相关人员应当特别的对待厂房内设备的运行情况。值班人员，以及值长可以在任何一段之间内检查设备，频率越高越好。除此之外，还要和听、摸、看、嗅结合在一起，做好相关的记录，以便能保证设备的稳定正常。

5 结 语

随着经济的不断发展，社会的不断进步，人们需要的电量逐渐逐渐增多。不过，从当前的情况上看，大部分小型的水电站由于运行时间过长而出现很多问题。因此，为了提高水电站的经济效率，也为了降低水电站的安全风险系数。相关人员应当对水电站设备技术进行改造，并科学的管理好水电站设备，只有这样，才能保证水电站效益的提升。

参考文献：

[1] 王向东.小型水电站设备技改的技术与安全管理[J].中国新技术新产品，2014，（24）.

[2] 崔光泽.如何做好小型水电站建设中的安全管理[J].低碳世界，2014，（10X）.

[3] 郑秋东.浅论中小型水电站运行管理存在问题及对策[J].河南科技（上半月），2013，（11）.

小型水电站施工成本控制措施 第7篇

一、小型水电站施工成本控制工作的意义

施工成本控制主要是施工方在保证工程质量以及工期的基础上, 对施工项目的综合成本进行控制, 包括工程中的原料成本、人工成本、管理成本、设备成本等, 通过有效地监督、协调、指导、限制等方法, 保证施工成本在可控的范围之内, 避免施工成本超出预期目标。施工成本控制工作的开展, 是保证工程费用合理使用, 提高工程投入资金使用效率的重要前提。水电站建设属于施工周期较长的工程, 并且投资资金额度较大, 相关施工技术较为复杂, 施工环境多变, 施工成本控制具有较高的难度。

二、小型水电站施工成本控制工作的必需原则

施工成本控制工作, 需要全面的与施工过程相结合, 以全过程的方法从施工的设计、采购、施工、验收等全过程进行控制和监督, 保证工程的各个环节都在有效地掌控之下。施工成本控制要具有科学性与实效性, 通过采用有效的方法和数字化等先进的技术手段, 对工程成本进行科学有效地控制。在工程成本控制标准的制定上, 要结合实际工程情况, 通过对成本控制体系的不断完善, 保证成本控制管理工作的有效开展。在成本控制过程中, 要明确成本控制目标, 加强相关控制手段的落实, 并且制定有效的成本责任制度, 落实相关责任, 提高成本控制工作的落实效果。另外, 还要在施工成本控制工作开展之前做好调研和风险评估, 对工程施工过程中可能出现的一系列问题进行提前分析, 做好相关风险防范的工作。

三、小型水电站施工成本控制措施

㈠完善现有施工成本管理体系 完善的成本管理体系, 是保证后续成本控制工作顺利开展的前提。现阶段, 成本管理理论和制度相对完善, 但仍然需要结合水电站施工中的具体需求进一步调整。在成本管理工作开展中, 要因地制宜地对成本控制规划进行设计, 并且完善相关管理责任, 明确各部门职能, 制定合理的成本控制指标。在进行成本管理责任划分上, 要保证责任划分的层次性, 保证不同部门人员具有不同的管理职责和权限。对成本管理权限进行分拆, 通过相互监督与制约, 有效保证成本控制工作的开展效果。另外, 还要将绩效考核制度纳入到成本控制管理体系当中, 与成本控制责任进行挂钩, 通过有效地激励措施提高成本管理工作的落实效果, 提高相关工作人员的责任心。

㈡实现全过程的成本控制 由于小型水电站施工过程周期较长, 并且施工环节众多, 推行全过程的跟踪式成本控制工作是非常必要的。水电工程的成本控制环节较多, 如果不能从施工伊始贯穿到施工完成, 那么就会造成部分环节施工成本管理不到位, 难以达到预计的施工效果。在工程项目招标阶段, 要做好招标审核工作, 保证参与施工企业具有足够的资质。在工程规划的过程中, 要做好提前的成本预测与风险规划, 对施工过程中可能发生的成本费用进行综合的合理预算。在施工过程中, 要保证严格按照工程合同进行施工;在施工过程中, 对出现的施工变更进行审核, 保证变更的合理。对施工组织和方案要进行优化, 积极推动新技术和新工艺的应用, 做好相关施工管理计划和成本管理指标。在工程验收阶段, 要保证相关工程结算的及时性。

㈢对重点成本实行重点管理 水利水电工程中, 其施工成本中的重要一部分就是直接成本。直接成本主要是由原料费用、人工费用、设备费用、设备折旧损耗费用、管理费用以及其他费用等组成。对重点成本的控制上, 要提高重视, 严格限制相关的人工费用和原料费用。针对原料的领用上, 要建立有效的管理制度, 并且严格按照工程量定额进行领取, 超标要及时进行汇报, 并且对超标原因进行分析;对库存材料的管理上, 要对库存材料进行有效的把关, 保证进场材料具有足够的质量水平, 材料采购过程要真正地做好货比三家, 做到对成本的有效控制;对人工费用的控制上, 要进行科学的施工量规划, 对施工过程进行合理的安排, 做好对现场施工人员的管理与协调, 保证施工效率;对机械设备的使用上, 要做好维护和保养, 提高设备正常使用时长, 减少设备相关费用的投入。

㈣重视时间成本 时间成本也是水电工程成本的重要组成部分, 在施工成本控制上要高度重视。时间成本是水电工程的间接成本, 具有较高的控制难度。水电站工程施工一般具有较高的施工工期限制, 超过工期就会造成一系列的成本浪费。在施工过程中, 要严格的对工程质量进行保障, 出现工程质量问题, 就会造成返工, 提高间接成本。在水电站工程施工时, 要组织专人进行不同环节的质量检测, 保证每一道工序和施工都在严格的质量监督控制下进行。

四、结语

水利水电工程的施工过程周期较长且投资规模较大, 与其他一般的工程项目相比有很大的不同。小型水电站的施工对技术要求较高, 施工环境较为复杂, 产品具有较为鲜明的单件性, 与其他制造业的标准相比有很大的不同。水利水电工程施工过程受多方面因素的影响, 其施工成本控制具有较高的难度。在进行施工的过程中, 必须要进行科学的组织与规划, 采用有效的成本控制对策, 严格地按照合同和相关标准进行施工, 严格控制预算, 降低不合理的工程费用, 在保障工程质量和工期的前提下, 降低工程成本, 提高工程的经济效益。

参考文献

[1]唐培军, 庞昌乐.浅议水利工程施工项目成本管理[J].内蒙古水利, 2009, (03) .

[2]李兴, 王军霞.论水电施工项目成本管理[J].现代经济信息, 2011, (14) .

[3]梁永明.浅谈水利施工企业项目成本管理[J].水利建设与管理, 2008, (10) .

小型水电站自动调频调压装置研究 第8篇

由于机组容量高增长, 调频调压的需求变高, 对机组稳定性和调节能力的要求也相应更高。可眼下, 西南地区小型水电站主要还是依靠传统的调压室。所谓传统的调压室就是“建筑在水电站压力引水道与高压管道相接处的一个能造成水击波反射的平压建筑物, 其可防止水击波传播到压力引水道中去, 减少高压管道中的水击值, 当水电站负荷变化时, 可改善机组的运行条件。”尽管它曾经是整个系统中比较重要的一个建筑物, 它的设置有利于保障发电机组稳发满发, 稳定运行, 可是, 它同样也存在着不少问题, 比如, 修建难度较大、建造费用高, 且依赖直流操作电源系统等。以前, 每个调压室均有专职安全值班人员, 能及时开展直流输电设备的检修, 所以能够在第一时间发现、处理出现的故障, 确保水电站安全生产。现在, 已相继推行无人值守调压室, 那么, 就需要对传统的调压室进行技术改造。故而, 如何改造传统调压室的直流电源系统成为了西南地区小型水电站规划中必须仔细分析研究的问题。从现有研究成果来看, 学者们对此进行了多方面的分析, 比如崔清溪先生于1993年在《江西水利科技》发表的《试论取消水电站调压室的可行性与合理性》, 王治中、王建林、赵毅力三位先生于2008年在《西北农林科技大学学报》发表的《水电站调压室设置必要性判式的分析研究》, 杨勇先生于2011年在《红水河》发表的《水电站调压室的稳定性研究》, 武汉大学鲍海艳的博士毕业论文《水电站调压室的设置条件及运行控制研究》, 普遍认为传统调压室的直流电源系统随着科技的进步, 缺点将会越来越凸显, 可尝试用性能优越、造价低廉以及建造容易的新的自动调频调压的装置进行改造。基于此, 笔者将就西南地区小型水电站自动调频调压的装置问题进行探讨, 以期此装置能够在日后运营时便捷高能, 自动完成调频调压, 保障电网安全稳定和电源质量。

2 系统维持电压能力分析

(1) 以往小型水电站直流电源系统中, 合闸母线一般是240V, 连接了断路器的合闸线圈, 合闸时由直流屏提供电源。控制母线一般是220V, 连接控制、信号等, 也是由直流屏提供电源。合闸母线工作时间短, 会有瞬间较大电流, 但没有负荷电流。而控制母线工作时间较合闸母线长, 能够供给持续电流, 不会像合闸母线会有瞬时较大电流及电压暂降过程, 但对系统维持电压能力的需求高, 不似合闸母线对电压的允许偏差大。当供电系统装置能源源不断供电, 并保证电源质量时, 电压一般来说会高出控制母线允许的波动范围。如要保证控制母线的运行电压控制在额定值, 就需把合闸母线电压降到设定值以下。笔者谈到的自动调频调压装置就可以完成此功能。

(2) 当合闸母线通过硅链降压 (挑选硅链应检查额定电流还有电压能力) 至回路降压, 变为控制母线时, 正控制母线能够自动调压采样回路, 根据采样数据经过一定的算法识别回路。假若正控制母线并不超过开始定下的结点, 就不会导通触发电路, 继电器同样不会工作, 电路也就处于之前稳定工作点, 正控制母线差动保护遵循原样。假若正控制母线已经越过了开始定下的结点, 回路就会产生提示信号, 随即导通触发电路, 触发电路从输入端接收到信号后产生脉冲信号, 进而使继电器运行。通过继电器智能节点响应或关断, 完成二极管为导通还是为断开正控制母线回路, 进一步达成正控制母线可以遵循规定值, 也就可以达成自动调试正控制母线电压。

3 自动调频为反馈控制系统

(1) 需要说明的是, 直流系统控制母线采用硅堆降压时, 必须采用开路保护器。因为降压硅堆大多是将40-50个硅二极管串联起来, 长久运行的过程中, 即便仅是其中一个硅二极管出现问题, 也会导致控制母线出现故障, 让生产、转换电能的设备在没有任何防范措施的环境下生产, 后果是非常可怕的。针对这一情况, 一些调压室设置保护回路以防范, 不过, 由于利用继电器切换方法, 耗时较久, 难以满足保护装置对电源性能的基本要求, 进而引起保护和自动装置发出错误的动作指令。所以, 设置一款快速、精密的开路保护器是生产中不可或缺的。

(2) 自动调频为反馈控制系统, 也就是输出量对系统的指数稳定性有直接影响。自动调频系统则主要有负荷分配回路以及机组控制回路组成。第一种回路是根据区域控制误差来推测负荷的单位调节功率, 并将此结果与机组的单位调节功率相加在一起, 然后再以一定比例分配到各单位。第二种回路则按照已分配好的功率和有效功率的额差, 依靠自动调功调压装置给出信号, 然后调节马达, 完成额定功率。其中, 调速器参数设置是一个比较重要的步骤, 对系统稳定性有着重要的影响。

(3) 自动调频装置还要考虑到西南地区小型水电站这一特殊环境。所以, 到底能不能够运行这一装置尚得参考水道中水流惯性的特征时间常数。此直接影响调节效果, 假若耗时过久, 负荷不平衡引起频率波动, 而发电机反应迟缓往往来不及调整。尽管第二轮波动有偏差, 但是出力依然遵循第一轮的波动变化。所以当遇到时间常数较大机组时, 需改造它的调频死区设置方法, 才可以在系统频率波动时及时调整。

4 结束语

综上所述, 小型水电站自动调频调压装置对稳定、提高西南地区电能质量, 降低能源消耗有着十分重要的作用。眼下, 西南地区小型水电站已着手进行, 因为涉及技术保密的问题, 此处暂不公开该自动调频调压装置的具体实现过程。

参考文献

[1]鲍海艳.水电站调压室的设置条件及运行控制研究[M].武汉大学, 2010.

小型核电厂凝结水精处理系统研究 第9篇

目前在全球保护环境能源紧张的大形势下, 多用途的小型核电厂以成本低廉, 选址灵活, 模块化建造, 操作简易, 应用广泛等一系列优点得到关注。水的化学作用虽然在二回路系统中表现较缓慢和不明显, 但日积月累很容易发生流体加速腐蚀 (FAC) 而造成难以处理的事故甚至危及反应堆安全。小型核电厂的凝结水精处理系统与大型核电厂, 高参数火力发电厂既有共同点又存在自己的特点, 因此研究凝结水精处理系统在小型核电厂中的具体应用具有十分重要的意义。

1. 系统特点

1.1 与高参数火力发电厂比较, 小型核电厂凝结水精处理系统有以下特点:

(1) 水质要求严格、安全系数高、稳定性要求高:

《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》 (GB＿T＿12145-2008) AVT处理方式下锅炉给水水质标准:

小型核电厂蒸汽发生器要求水质指标采用《化学与放射化学技术规范》:

通过以上水质比较可见, 小型核电厂二回路水汽质量标准要求比超临界火力发电机组较高, 且根据蒸汽发生器, 锅炉所选用材质不同, 水中离子控制侧重点也不同。核电厂蒸汽发生器蒸发器与火力发电厂锅炉所选材质不同, 需兼顾一二回路水质, 目前多采用铁镍!合金, 鉻镍鉻合金对SO42-, Na-, CL-等微量离子敏感, 因此核电厂对这些离子含量控制要求较严格, 二回路水化学管理模式也与火力发电厂存在较大差异。

(2) 凝结水处理水量大

小型核电厂产生蒸汽为饱和湿蒸汽, 高参数火力发电厂产生蒸汽为过热蒸汽, 等量的蒸汽条件下, 小型核电厂所产生凝结水量较火力发电厂所产生凝结水量大约一倍左右。凝结水处理量较大。

(3) 进水PH值高

小型核电厂为了减少腐蚀及严格控制水中离子含量, 采用AVT (全挥发水处理) 处理技术, 水中加入氨, 联氨碱性物质, PH值控制在9.3～9.6, 凝结水精处理系统进水PH值较高, 增加了凝结水精处理系统的负担。

1.2 与大型核电厂比较, 小型核电厂凝结水精处理系统有以下特点:

(1) 大型核电厂无城市供热等功能, 凝结水精处理系统设计温度约为60℃。而小型核电厂应用较广泛, 当机组提供城市供热蒸汽时, 热网首站的疏水循环利用回至凝汽器热井中产生高温凝结水, 凝结水精处理系统设计温度较高。目前凝结水精处理系统常用阴树脂的降解温度为60℃, 阳树脂的降解温度为130℃, 但超过60℃阴树脂降解释放出大量SO42-, 胶板等严重影响出水水质, 因此小型核电厂当为高温凝结水时, 系统需采用新型的耐高温树脂以满足系统温度的要求。

(2) 大型核电厂通常建在沿海地区, 冷却介质采用海水冷却。而小型核电厂选址较灵活, 可选择在沿海, 半内陆, 以及内陆等地区。凝结水的冷却方式也不同, 当冷却水采用不同介质时, 对凝汽器泄漏所产生的二回路水质影响也不同。因此需根据不同的厂址条件和冷却系统选择出更加适合的凝结水精处理系统。

(3) 小型核电厂占地较少, 结构紧凑, 厂房可联合布置, 考虑凝结水精处理系统中树脂量较少, 再生时间较短, 且一二回路有完善的紧急报警关闭系统可避免发生相互污染, 凝结水精处理再生等辅助系统可考虑共用。而大型核电站每套机组厂房独立, 树脂处理量大, 再生时间长, 每套凝结水精处理系统通常采用独立的再生等辅助系统。

2. 杂质来源

凝结水精处理系统的杂质来源主要来自于自补水汽机和疏水系统来的腐蚀产物和杂质, 真空系统泄露带入氧气和杂质, 凝汽器泄露以及检修引入的杂质等。

2.1 凝汽器等设备泄露入的杂质

凝汽器的泄露对二回路水质存在非常大的影响, 当采用海水冷却时, 海水中的泥沙和氯化钠, 氯化镁等各种盐分及杂质进入二回路及蒸发器中, 水质恶化急剧, 时间短, 与正常运行期间水质存在明显区别。当采用除盐水冷却时, 因除盐水水质较好, 水质影响小, 但也会有少量离子及杂质泄露进入二回路系统。

2.2 真空系统的泄露引入杂质

真空系统的泄露, 会导致凝结水溶解氧升高, 加快腐蚀设备及管道。

2.3 二回路加药系统引入杂质

在购买的二回路添加化学药品中, 常会检测出氯, 钠, 硫酸根等离子, 这些含量的杂质离子虽然不是二回路水质问题的主要原因, 但也有贡献, 在采购和运输化学药品时, 需尽可能降低化学药品的杂质含量。

2.4 再生剂引入杂质

凝结水精处理系统是二回路的主要净化系统, 是保证给水品质的重要屏障。但是由于凝结水精处理系统树脂树脂在再生过程中交叉污染等原因, 影响系统的出水品质, 严重情况下, 凝结水精处理系统不但没有起到净化作用, 反而成为影响出水水质的污染源。

2.5 补水系统引入杂质

由于二回路运行汽水损失, 需要进行对二回路系统进行补水。补水一般采用二级除盐水, 水质本身较好, 对二回路水质影响较小, 但需要特别注意除盐水在输送过程中的污染因素影响除盐水补水品质。

2.6 汽机疏水系统的腐蚀产物和杂质

在机组启动阶段, 来自高压加热器, 汽水分离再热器的疏水都进入凝汽器本体, 在热井中积累, 在运行期间逐步转移到精处理系统或蒸汽发生期内, 会引起蒸汽发生器的泥渣量增加。

2.7 检修引入杂质

二回路水汽系统在设备检修时, 由于更换的备件含有杂质, 检修后设备没有充分清洗, 采用的清洗剂, 密封剂等渗入系统等都会引入杂质。但这些杂质引入表现出的水质变化具有短暂性的特点, 人为性较强, 不是影响水质的主要原因。

3. 系统选择

通过以上对小型核电厂凝结水精处理系统特点以及凝结水杂质来源的分析, 以厂址为内陆地区冷却水采用二级除盐水, 2×100MW规模, 热电联产, 凝汽器采用表面式凝汽器的某小型核电厂发电机组为例, 对凝结水精处理系统选择分析如下:

3.1 基本数据

(1) 夏季工况凝结水系统进水参数

设计流量:4 1 0 t;设计压力:0.75MPa;设计温度:69.2℃。

(2) 冬季最大抽汽工况凝结水系统进水参数:

设计流量:3 8 8 t;设计压力:0.75MPa;设计温度:68.5℃

3.2 方案选择

根据凝结水温度较高及二回路水为碱性工况下运行的特点, 系统拟考虑以下两种方案:

方案一:凝结水泵-阳床-混床-树脂捕捉器-增压泵-凝结水系统 (树脂采用耐高温树脂)

方案二:凝结水泵-阳床-粉末树脂覆盖过滤器-树脂捕捉器-增压泵-凝结水系统

方案一优点:

(1) 系统稳定, 去除离子能力强。首先凝结水进入阳床可去除掉水中大部分阳离子, 阳床出水进入混床进一步去除水中阴阳离子。处理后的离子可去除达99%以上, 满足蒸汽发生器进水水质的高品质要求。

(2) 在混床前设置阳床, 混床处理的是酸性水, 增加了去除阴离子的能力, 阴树脂的工作交换容量及混床运行周期大大提高。如果单独选择混床运行, 则系统混床运行时间仅为20小时。如果选择阳床+混床运行, 则阳床运行时间为95h, 混床运行时间为920h。

(3) 进入混床的铁含量大为减少, 80%的铁被阳床除去, 由于阴树脂比例增加以及铁污染减小, 混床出水的SO42-, CL-就比较低, 离子去除较彻底。

(4) 混床再生次数少, 阴阳树脂的破损相对减少, 减少了价格较贵的树脂补充量, 节约了运行成本。

(5) 目前国内核电站均采用此系统, 运行经验丰富。秦山二期2×642MW工程, 岭澳2×985MW核电厂工程, 田湾2×1060MW工程等运行的较成熟的大型核电厂均采用此系统, 其中秦山二期2×642MW工程采用的国产化设备运行最为良好, 在运行维护方面有充分的经验, 水质能够得到保障。

方案一缺点:

(1) 采用普通树脂, 耐高温能力差, 需采用新型耐高温阴树脂, 防止阴树脂降解, 影响出水水质。因此开发及使用成本较高

(2) 一次性投资成本高, 系统较复杂, 占地面积较大。

(3) 系统中由于树脂和再生剂问题容易引起系统SO42-, CL-离子含量超标, 使精处理系统反而形成污染。

方案二优点:

(1) 系统耐高温, 设计温度可达85度, 满足系统的设计要求

(2) 投资成本低, 不需要酸碱再生系统, 减少酸雾腐蚀, 系统简单, 占地面积较小。

(3) 粉末树脂可针对不同阶段附上不同树脂粉末, 在机组启动初期含铁量较高, 铺设纤维粉除铁, 大大缩短机组启动时间。在正常运行时铺上树脂粉除盐, 失效后即抛弃, 且均为一次性使用, 不需再生, 减少树脂污染。

方案二缺点:

(1) 粉末树脂覆盖过滤器在国内凝结水温度较高的火电厂中较常用, 设备实际运行发现仅起到过滤作用, 对于去除离子能力较弱, 造成混床再生周期频繁负担增大, 运行成本提升, 运行不理想。

(2) 国内核电厂无此系统的运行先例, 运行经验缺乏。

(3) 国外核电厂有采用此系统, 但当温度超过阴离子的运行温度时, 混床不启用, 仅启用粉末树脂过滤器过滤凝结水。因此对设备制造要求, 运行要求, 进水水质要求高, 目前在国内达不到此要求。

综合以上两方案的优缺点, 通过对凝结水进水温度, 系统出水水质, 运行经验等一系列问题的比较, 认为采用方案一符合本工程。

4. 结语

作为我国这样一个能源紧张, 经济高速发展的能源消耗大国, 中小核电发展势必成为未来能源发展的一种趋势。根据小型核电厂的特点, 优化系统, 研究出适合小型核电的凝结水精处理系统, 对小型核电厂安全稳定发展意义深远。

参考文献

[1]王为民.核能发电与核电厂水电热联产技术.北京:化学工业出版社, 2008

[2]陈志和.电厂化学设备及系统.北京:中国电力出版社, 2006

小型水电工程项目施工导流设计简述 第10篇

另外, 从安全角度严格的讲, 任何水电工程项目的建设, 施工导流这个环节都不可或缺, 必须要完整贯穿于项目建设的整个过程。它不仅是工程项目施工组织中的重要组成部分, 而且会在一定程度上影响到水利枢纽的总体布局, 以及永久性建造体型式的抉择。

根据国内外水电工程案例的实践经验反映, 重视施工导流预案的准备工作, 作出科学合理的规划设计, 能节约大量的基础工程造价, 并有效加快工程施工进度。反之, 便会使工程项目的建造施工遇到很多意想不到的困难, 甚至有可能引起灾难性的工程事件。

1 施工导流的基本分类

施工导流方法一般大体上可以分为全段围堰法和分段围堰法两种方式。

全段围堰法导流方式还可以称为一次拦断法或河床外导流法。顾名思义是指在小型水利设施的上游选址对主河道实施全段围堰一次性阻断, 水流则通过在旁侧预先开完的泄洪道按一定的流量和方向下游排泄。工程施工中视泄水构造体的不同, 还可以再进一步划分为隧洞式导流、明渠式导流和预埋涵管方式导流等多种分段围堰导流的方式, 这些均统称为分期围堰法或者河床内导流法, 习惯上还称之为分期导流。

在实际的工程实践中, 多采用两段两期导流法。即结合施工地的地质构造、环境特征、水文特点和汛期峰值流量等因素, 根据不同时期泄水道的具体特点, 分期导流方式中还可以借助束窄河床方法控制导流措施, 或利用已完成并投入使用或仍处于在建状态的配套永久性导流构造体进行导流施工, 比如:可以通过底孔导流、缺口导流、梳齿孔导流、厂房导流等多种方式。

2 选择施工导流方式的基本依据

通常在小型水利水电工程项目的施工过程中, 施工导流建筑体或构筑物均属于临时性的工程内容, 因此在施工规划设计时应从便利和节俭的角度出发, 充分考虑对地势环境的有效利用, 遵循拆建便捷、因地制宜和就地取材的原则, 使其在操作上不但能简单易行, 而且还能够进退有余。

施工导流可以依照地形地势特征、汛期季节变换、施工工期要求等特定因素, 采用一次性阻断河道的拦断围堰导流方式;也可以按照工程进度计划选择分期分段的围堰导流方式;还可以根据水电工程特点采取分时段变换导流方式的做法, 即将明渠导流、隧洞导流、涵管导流等多种方式按需要进行组合使用;从节约工程造价的角度出发, 还可以充分利用施工中自然形成坝体底孔、预留缺口等进行导流作业。总之, 施工导流方式的选择, 应该经过全面比较和综合评价后确定。

还应该充分考虑到利用山川河谷的自然地形, 这样可以科学合理支配工程资金, 并在一定程度上节约大量的建筑造价。自然形成的山川河谷地带一般地形都很狭窄, 峡谷河道内山洪频发、流量变幅大, 汛期要求具备一定的蓄水功能, 枯水期还要考虑边坡的自然收缩。因此。在选择拦水坝的构造形式和用材考虑时, 一般需要较多地考虑采用浆砌石坝或重力坝。对于小型水电水利设施, 由于主体建筑物的工程施工量也相对较小, 所以在通常情况下均要考虑在一个枯水期内完成将基坑内的建筑物整体抢出水面的做法, 这样可以通过减少导流施工费用来达到节约工程总造价的目的, 并极大程度的提升了整体工程的安全性价比。

事实上大量的工程实践经验表明, 建造于山川河谷地带的小型水利水电工程, 一般大多都选择了隧道、涵洞或明渠导流方法, 并结合汛期特点采用在枯水期的低水位期间实施围堰挡水施工, 而到汛期再采取适当允许基坑过水的导流方式, 但前提条件是在枯水期间必须保证主体建筑物的施工作业面达到基坑过水的水面之上。需要特别说明的是, 如果采用明渠导流, 则只适用于岸边具有台地或者缓坡地形, 以及附近有旧河道、山沟、垭口、河弯等可供利用的地形, 否则建议考虑选用隧洞导流的方式。

总之, 施工导流方式的选择应充分掌握地形地貌、水文条件、气候环境, 以及施工作业条件等完整的基本资料, 科学合理的对各种因素作出全面分析, 事实求是的妥善解决好从初期的基础施工阶段到后期主体工程建设阶段等全过程的围挡、蓄水和泄水等诸多问题的设计和验证工作。同时, 要对各个阶段分期导流的特点以及相互之间的关联关系作出系统性全面分析, 进行统筹安排、各有侧重, 以保证主体工程和整体建设项目完整有序、衔接合理、安全可靠的顺利进行。

3 导流时段的划分

导流时段是指为了确保基坑在施工作业阶段需要一个相对干燥的作业面, 因而必须对河道采取围堰挡水的时间区段, 通常也会将导流时段称作为挡水时段。为了节约工程建设造价, 导流时段大多都是依照汛期来划分, 也就是说可以分为枯水期、中水期和主汛期。通常对于有经验的设计者, 在考虑导流设计方案时, 会将导流时段的划分与河谷的水文特性、水电枢纽建设类型、需要采用的导流方式、施工总进度计划及分段工期的要求等具体参数结合起来进行研判和决策。事实上, 从施工安全的需要和工期进度合理交错安排的角度来说, 按照施工区域全年流量变化情况并结合水文时段做出合理划分, 是科学划分导流时段的基本依据。

4 几种导流方式之间的相互运用

一般小型水电站枢纽工程的主体建筑群规模相对较小, 工程施工量也有限, 所以一般只需要一个枯水期即可使基坑内主体建筑的作业面高出水面, 即达到前期拦水坝围堰的堰顶高程之上, 因此采用明渠导流就会比较合理。但应在明渠段或一期坝段考虑预留出导流底孔, 供中、后期延续导流之用途。

实际上对于大多数的小型水电工程, 只需要经过一个枯水期的施工, 形成的永久性泄洪建筑物已经具备了完全泄洪能力, 之后可根据工程需要配套完成导流隧洞和预留底孔下闸封堵蓄水, 做到这一步该水电工程的导流设计基本完成。

关于进行主汛期不间断施工问题, 若有条件可以利用坝体的永久性泄水孔、或在坝体适当位置预留缺口与导流隧洞、底孔等施设开展联合泄水作业, 以实现降低水位满足施工条件的目的。此时预留缺口的设计标准, 可结合水文条件, 参照坝体上升速度和全年不同汛期时段内的导流标准所确定的流量参数进行设计。

参考文献

[1]卢进和.山区小型水利水电工程的施工导流设计浅析[J].水电站设计, 2007 (2) :27-28.

[2]陈超敏, 鄢双红, 詹金环.嘉陵江亭子口水利枢纽导流明渠设计[J].人民长江, 2011 (16) :8-10.

小型(水)电厂 第11篇

【关键词】中小型水电站；水轮电机组；检修故障；处理对策

1.前言

随着我国社会的快速发展，电力系统发展日趋完善。现阶段中小型水电站已经普遍建立起来，它们主要运用水轮发电机组来将水力转化为电能，具有减少污染、降低成本、产生足够电量的优点，因而其使用范围也在大范围推广。水轮发电机组在使用过程中受客观因素的制约严重，如果对其不仅进行严格的运行管理和检修就会导致其无法正常运行，先阶段我国针对水轮发电机组的检修过程中无法样按照有关标准执行实施。就目前发展形势看，水轮发电机组制造技术不断完善，自动化水平越来越高，因此检修技术也会明显提高。

2.水轮发电机组检修类型划分

2.1临时性检修

临时性检修的关键内容是指机组在运行中出现的异常状态，根据机组的运行状况必须进行的短时间停机检修，避免因设备的问题导致机组意外停止的故障出现。水电站需要按照运行阶段探明的弊病制定临时性检修的可行方案及解决措施规程；并遵照具体要求及时落实检修工作[1]。

2.2计划性检修

相对于临时检修而言，计划性检修要求更具体、要求更高、工序复杂。计划性检修可以详细的划分为小修、大修、扩修。值得强调的是此项检修要得到电网调度允许后才可以实施。第一，小修的相关内容。小修是指对水轮发电机组展开定期检修，这个过程中要对机组的相关配件进行检测，如果发现有问题的部件需要及时更换，尽量做到有预见性，其周期通常是一年，小修工期不超过十天。第二，大修的相关内容。此检修过程关键任务就是针对小修过程无法解决的设备故障。大修期间需要对机组的复杂部件全部拆开检测，对各可能损坏的部件逐个检查。机组结构的损坏的问题产生原因都属于经常性损坏，这主要因为设备运行过程中不可避免的会有摩擦或振动，这样的损坏存在是机组的整个运行过程中都无法消除的。大修周期要根据实际情况而定，通常是2-3年，大修工期约为45天。第三，扩大修相关内容。此工作是为减少设备运行过程中各结构部件的侵蚀，恢复整套机组的性能以及经济指标的正常状态。在扩大修时需要对水轮机组的全部构建拆卸，并协调好各部件间的关系，优化机组总体性能。扩大修周期通常是3-5年，工期大约要控制在90天内。

3.水轮电机组检修中常见的故障

3.1轴承温度的故障

任何一种机械设备在其运作过程中，均会使得内部温度快速升高，并且随着时间的推移温度会逐渐达到某个定值点，特别是机组异常运行工作状态，当温度达到这个极限后就会对机械设备产生损害，甚至对其他与主要设备相连的辅助设备造成损害。本文以发电机导轴承举例，它是最容易受高温度影响的部件之一，利用常规的调试方法根本无法解决问题，只能通过对整个机组进行全面检修才能处理掉故障发生点。因此，水轮发电机组检修要定期进行，防患于未然，并做好提前预防措施。

3.2发电机并网受阻引起的故障

中小型发电机的同期控制手段通常是手动准同期或者自动准同期。具体是指在发电机尚未并网前已经励兹，调节到标准电压频率，在发电机电压、频率、相位都符合系统要求条件下，把发电机断路器进行闭合，此时发电机就会与整个水电站系统同时处于工作状态。

并网阶段多使用手动或者自动。准同期并列的前提是：電压等同、频率等同、相位等同。实际操作可定会由于多种影响因素有或多或少的偏差，这种偏差不能消除只能尽量减小，这样无法避免发电机产生故障的可能性[2]。

3.3水力发电机组油位故障

引发水轮机发电机组油位故障的原因包括以下几类：其一，机组邮箱加油量超出；其二，水轮机摆动幅度太大，超出允许值；其三，机组油路堵塞无法正常循环，其四，机组密封位置破损，出现油路渗漏窜油。针对此类问题常见的解决手段：首先，检查水轮发电机组的油位情况是否有变，若观察到油箱油量超标时，应该将油量适当的排除，保证其在规定值范围内。通常机组处于非运行状态时油位要高于最低油位线（一般称为停机油位线），工作期间要求在最高油位线以下；其次，检查机组的摆度和振动是否正常，过大时应该立即停止机组运行；最后，检查机组密封接口处是否破损，若有破坏的就应立即更换。

4.加强中小型水电站水轮发电机组检修策略

4.1制定突发状况应对措施

要想保证中小型水电站水轮发电机组安全稳定运行，仅仅依靠定期检修时不能全面保证的，同时还要制定好突发状况应对措施。所制定的应对措施应该有科学理论做基础，并且具有较强的针对性，确保当故障发生时，就可以及时有效的将其解决掉，最大程度提高设备运行的安全性，保证经济损失降到最低。因此，方案故障应对措施制定时，不但要有专业的技术人员，还有有实践经验丰富的工人协同，这样才能保证应对措施的实用性[3]。

4.2水轮发电机组检修时的操作要点

第一，若没有特殊的需要，最好减少机组构件的拆卸，因为这些部件再安装过程中会没有出厂时那么牢固，经常在使用阶段存在附加的磨损；若必须进行拆卸才能进行准确检修，那只针对有故障的部分进行拆卸就可以，对于运行正常的构件，可以暂时不拆卸，因为拆卸会给其带来负面影响，导致运行状态异常。此外，对于非整体的推力轴承、油压装置、自动化操控设备等精密度高设备，在拆卸以前必须确定好故障出现的准确位置，避免对其进行轻易地拆装。第二，如果中小型水电正处于生产的关键时期，并且水轮发电机组运行并无大的异常情况，临时检修并未发现较大的问题，可以根据具体情况延长计划性检修周期。第三，在检修前应该翻阅与设备相关的所有资料，对以前设备出现过故障的部位进行重点分析，并且标记好，这样在检修过程中才会更具有针对性，减少时间浪费，提高工作效率。第四，检修期间各项检修步骤都要严格按照制定的方案执行，若确实存在特殊情况，不得不改动原有的制定方案，那么必须逐级上报，经过各级的层层审批后方可按照改动后的方案进行检修，同时要准确记录好各项信息，并且和以前的做对比，这样可以建议这次的检修是否完整。第五，待水轮发电机组检修结束后，必须进行严格的后期测试，只有满足各项测试标准后才可以继续投产使用，防止引起其他事故发生[4]。

4.3实施检修新工艺

调整机组中心。推力轴承的绝缘主要依靠托盘、镜板、推力头之间的绝缘垫和主轴接地碳刷，当绝缘破坏时各连接处在机组启动时会由于电流突然升高产生环形涡电流，对机械造成损害，所以在检修阶段设置推力轴承绝缘能够有效减少破坏，应该给以此项防护措施足够的重视。同时外托盘、油槽、推力头也会在机械运行过程中别严重的损害，尽管我们盘车是以中心线为准，然而实践操作过程中，尽可能将盘车数据绝对值降到最小。高程要以原有的数据做参考，过高或过低都会对整套机组有不利影响。镜板水平控制在控制在允许值的范围内，准确调试测量仪器刻度，计算数据。

5.结束语

综上所述，中小型水电站在电力系统中会占有越来越重要的地位，水轮发电机组的正常运行是保证中小型水电站生产的前提。通过实践调查，水轮发电机组异常是制约中小型水电站生产中经常遇到问题，因此必须加强中小型水电站水轮发电机组的检修工作，除了应用先进的检测仪器外，还要强化人员素质建设，从而保证各项检修工作全部落实，为中小型水电站的长远发展提供有力的条件。

参考文献

[1]马彩萍，宋建英.积石峡水电站水轮发电机组参数选择[J].水力发电，2011，3（11）：45-46.

[2]张仁贡，赵燕伟.水电站水轮发电机组动力特性数据存储优化与决策[J].水利水电技术，2010，12（9）：75-76.

[3]胡宝玉，张再虎，汪泳.潘口水电站水轮发电机组结构介绍[J].人民长江，2012，7（16）：96-97.

山区小型水电站电气系统的设计 第12篇

衢州市衢江区位于浙江省西部, 境内多丘陵、山区, 溪河纵横, 水力资源丰富。近年来, 已有不少小水电站经设计后运行投用。本文针对山区小水电站的特点, 并结合笔者多年农村、山区水电规划、设计的经验, 对这类小水电站的电气主接线、控制室设备配置、电气测量、同期回路及保护配置等进行了详细的分析。

1 电气主接线

山区小水电站的电气主接线一般都比较简单, 但它涉及到电站运行的经济性、灵活性、可靠性甚至安全性, 因此, 是设计人员着重考虑的内容。从经验来看, 这类小水电站的装机数量一般不超过4台, 单台装机容量不超过630 kW, 发电机输出电压为0.4 kV。因此, 涉及升压变压器的数量不多, 电气回路间隔简单, 电站的电压等级较少, 一般就0.4 kV、10 kV (本地区无6 kV电压等级) 。

下面分类讨论小水电站的电气主接线, 力求在满足基本要求的前提下, 重点考虑其运行的可靠性、灵活性和经济效益。

1.1 1台机组

1台机组宜采用发电机—变压器组单元接线。

1.2 2台机组

2台机组需根据机组的功率选择电气主接线。当2台机组的总功率小于630 kW时, 可结合现场具体地理情况, 择优选用发电机—变压器单元接线或发电机—变压器扩大单元接线。当2台机组的总容量大于或等于630 kW时, 选用发电机—变压器扩大单元接线。下面以2台400 kW发电机组接于10 kV系统为例, 分析电气一次主接线的选择。

1.2.1 发电机—变压器扩大单元接线

2台400 kW发电机组与1台1 000 kVA变压器组合 (即发电机—变压器扩大单元接线) , 10 kV出口侧经1台杆上真空开关输出, 发电机0.4 kV设单母线。其一次主接线如图1所示。

该方案虽然设备数量和占地面积少, 接线较简单, 但单台变压器容量大, 根据GB/T14285—2006《继电保护和安全自动装置技术规程》4.3.2条:“0.4 MVA及以上车间内油浸式变压器和0.8 MVA及以上油浸式变压器, 均应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时, 应瞬时动作于信号;当壳内故障产生大量瓦斯时, 应瞬时动作断开变压器各侧断路器。”因此, 需要设置10 kV配电装置。但是, 由于其保护配置相对复杂, 技术要求较高, 而电站运行呆板, 没有灵活性, 易产生弃水, 造成损失。当主变、10 kV任一设备或0.4 kV母线出现故障时, 2台机组会同时被迫停机。特别是在丰水期间, 经济损失更为明显。

1.2.2 发电机—变压器单元接线

电站2台400 kW发电机组分别与2台500 kVA变压器组合 (即发电机—变压器单元接线) , 分列运行。设10 kV架空单母线, 经开关输出, 变压器10 kV侧均采用跌落式熔断器保护, 发电机出口分设单母线。其一次主接线如图2所示。

虽然该方案采用2台变压器, 造价略高于1台变压器, 但其节省了造价较高的10 kV配电装置, 因保护配置相对简单, 又降低了造价, 从而减少了总投资。同时, 其拥有较好的运行可靠性、灵活性以及多种多样的检修安排, 便于业主在丰、枯水期间, 根据流量适时选择机组发电。另外, 还避免了因产生弃水而造成的不必要损失。该方案只要增加电站占地面积, 就能完全满足现场要求, 因此, 具有长远有效的经济效益。

通过以上2种方式的比较可以看出, 发电机—变压器单元接线明显优于发电机—变压器扩大单元接线。

1.3 3～4台机组

3～4台机组可参考上述2种情况, 综合考虑运行的可靠性、灵活性和经济效益, 并结合发电机组的功率和电站的场地、环境, 择优选择发电机—变压器单元接线、发电机—变压器扩大单元接线或2种接线的组合。

2 控制室设备配置

小水电站控制室设备配置比较简单, 通常仅设发电机控制柜、变压器进线柜及励磁柜 (励磁柜可与其他柜合并) , 柜的数量根据电气主接线进行调整, 设计时需要考虑运行操作与维护的方便。

发电机控制柜和变压器进线柜均以低压万能式断路器为主控设备, 发电机控制柜内装设发电机电气测量、保护、同期及保护装置, 变压器进线柜内装设电网测量表计、控制元件。

3 电气测量

并入电网运行的小水电站电气测量应包括对三相交流电流、三相交流电压 (使用电压转换开关和1只电压表测量三相电压) 、有功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能、励磁电流和励磁电压等的监视和测量。

4 同期回路

从安全方面考虑, 发电机控制柜内的万能式断路器作为同期点 (并网断路器) 比较合适。同时, 还应考虑自动准同期和手动准同期。自动准同期采用自动准同期装置非电量触点控制并网断路器合闸 (图3) , 手动准同期则以同期灯回路指示手动操作并网断路器 (图4) 。

5 电气保护配置

(1) 为确保电力系统与电站设备的安全, 发电机控制柜除了配置过流、速断等常规的继电保护外, 还需装设一套微机电压频率保护装置。当发电机并网后, 电压或频率发生异常时, 微机电压频率保护装置会动作于发电机解列, 即跳闸并网断路器。

(2) 由于大部分小水电站的10 kV线路和升压变压器均在户外, 为了防止雷击线路造成的变压器设备损坏, 应在变压器高压侧装设一组避雷器。可选用HY5WS5-17/50氧化锌避雷器, 它可直接安装在变压器高压侧接线桩边上, 并用金具固定;对Y/Y、Y/Y0接线的变压器, 可在低压侧加装避雷器或击穿保险器。为进一步提高变压器的安全可靠性, 一般采用变压器工作、防雷及外壳保护三点共接地的接线方式, 其连接线应尽可能短, 且选用阻抗较小的铜芯接线。

6 结语

本地区的山区小水电站发电功率比较小, 平时均有人值守。作为电气设计人员, 应在电站装机容量已经确定的情况下, 结合实际, 科学、合理、经济地选择电气主接线、控制室设备配置、电气测量、保护配置及同期方式, 使电站在可靠运行的前提下发挥最大的经济效益。

参考文献

[1]许建安.中小型水电站电气设计手册[M].北京:水利水电出版社, 2002