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摘要：随着国家经济实力的不断增加，人民生活水平越来越高，以电力来驱动的城市生活越来越离不开电力资源。为了推动社会发展进步，最大化的利用自然资源，国家大力发展小型水电站的建设工作。这对于我国一些偏远经济落后的山村地区而言，那里有着丰富的水资源，而小型水电站的建设对于它们的经济建设有着重要的意义。文章就将以小水电站增容改造中的重点技术问题进行一些分析讨论。
关键词：电力；小水电站；增容改造；分析
引言：我国在很长一段发时期在全国兴修了很多小型水电站，由于受制于当时技术等问题，普遍都有技术落后、送机量小等特点。并且由于当时国家科技发展比较落后，在当时环境下，水电事业也同样出现水电质量低、材料工艺落后、以及工作效率低以及产品危险性高等特点。随着时代的发展，中国科技在改革开放以后有了飞速发展，在小型水电站工程上有了很大进步，不过有些地方水电还停留在以前水电工程基础上，迫切需要增容改造。
1小水电站改造的必要性分析
就现在来看，全国各地有很多小型水电设置，但是绝大部分的小水电站都是在20世纪六七十年代下的产物，由于经历了几十年的风吹雨打，很多小型水电站的设备都出现了设备老化、故障频发、工作效率低下、维护成本高昂，以及一些零件无法再购买等问题。由于这些问题的出现，就对于使用操作的人员带来安全隐患，并且随着时代发展，对于周边经济也会带来影响。对此，改造小水电的就显得很有必要性，这不管是对于周边经济的发展，还是对于人员安全都有重要的意义。
2小水电站目前主要存在的问题分析
2.1水电站水轮机性能参数与实际参数的不符
上世纪六七时代，国家发展的小型水电站由技术等问题，所编制在水轮机模型中的转轮机型号较少，由于此原因在当时很多小中型水电站中都以相关标准参数来对水轮参数进行设计。这样的设计就导致当时所用的水轮机主要性能与实际操作性能之间不匹配的出现。还有就是当时设计单位由于技术水平与相关机构对于水电工作不够重视，也会在当时水电中出现额定转入与水轮机直径选择不当等问题问题出现。以及随着这些年国家的发展，很多地方开始重视水电工作，也相应出台相关措施对水电站进行了扩建、加固等一系列工作，这些也会造成水库中运行水位与原始设计水位出现不一致问题的出现。这些问题会对水电设备造成发电量损失加大、噪音增多、以及运行效率低与寿命减少等问题的出现。
2.2水电机组质量差跟技术落后等问题
我国在上世纪六十年代才颁布一系列有关于水轮机的型号参数，就目前仍有一部分在使用。由于水平技术限制，所才用制造工艺水平差等原因，这些水电普遍都存在流量、效率、转速等指标低于标准性能参数。以及当时候技术落后，制造工艺水平差等原因，都让当时候的维修成本，人力资源成本加重。
2.3有关于烧瓦绝缘老化在转定子中的问题
由于小水电站发电机组长时间的运行，我国很多水电站都有转定子出现绝缘老化的问题，不仅仅容易出现接地故障，严重的会对整个机组与人员造成危险。此外，由于当时轴承制造工艺不佳，并且安装人员水平低等问题，还容易导致轴承出现安全问题，就会时常出现烧瓦现象的发生。
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3小水电站增容改造重点内容
3.1增容改造注意点
针对于小水电站的增容改造计划，一定要做到符合国家相关要求政策标准下进行，要确保工作要在安全环境下展开，并且实施的增容要在现有条件范围允许下进行，提高发电设备年发电量，增加水电站的经济效益；此外在改造扩容中要对现有设备与增容设备做好最大取舍利益权衡，做到性能最优化；由于是对水电设施的增容扩建，所以很多设备技术与当时候的技术有一点落差，所以在选择零件上需要结合实力需要进行筛选；最后就是要做到各项工作中出现的问题能够及时妥善解决，在改造成以后要做相关竣工验收工作，保证质量也要保证安全，符合增容扩建要求，才能灵活多变应用当前科技手段造福百姓。
3.2设计优化
小型水电站扩容改造计划主要以水电机组的设计改造为主要目标，其中设计范围如下。
在水电站水头与流量的增加的设计：与之前水电站相比较，在扩容改造工作中，要依据实际需求出发进行扩容，在原有水轮基础上加大额定功率的输出，适量的增加额定水头，并在这些条件下，对转轮进行重新设计也可以选用新型转轮，以让水电站能够满足高效率下的运作，在这种改造下，不仅增加了水电站单片机容量，同时加强了运行效率。
在水头、功率、流量不变情况下的优化设计：由于以前的水电站在机组性能方面落后，水电机组设备老旧，所以对于它们的改造就要结合当时的水电站环境进行相关的改造，就比如要适应当时设备的要求，选择可以匹配的水头与新型转轮进行更换改造，不能超出设备能力范围，从而保证人员安全前提提升效率。如果选用转轮没有适合的，就可以在过流部件的结构与型线做相关考虑，也或者做相关修改设计，从而提升水电站效率，提高年发电量。
当水电发电机组额定参数小于水电水轮输出功率时的设计：如果是这种条件下的水电站，就需要考虑对发电机做改造设计了。对发电机进行优化设计就可以从提高绝缘等级与改进通风系统的方法来达到增容改造的目的。如果在可以允许的范围，也可以对发电机进行更换或者重新设计制造。另外，如果出现变压器容量不足情况，就要及时更换新的变压器。若水轮哪怕已经进行改型对增容也没起到运用，就暂时保持原状。
3.3增容改造的方法
在水电站中，发电机与水轮机不在一个环境，并且所涉及技术也不相同。由于两者都用到原动机作用，所以水轮机在整个环境中要比发电机影响大。与此同时，有关于水轮机其影响参数大，选型也难，在水电运行中问题也较复杂，所以改造就要先对水轮机进行，而水轮机的进步才能推动整个发电设备的进步。
3.3对于输水系统的检验计算
对水电增容扩建工作中，输水系统改造是重要点。输水系统核算过程就表示水头损失数值跟水轮机输入水系统过流量值间进行的核算。通过计算分析，从而最好的优化改进输水系统。
3.4温度问题分析
对相应设备进行改造后加大了设备效率，同时也增加设备间的温度。一般温度出现在定子与转子间，所以在改造过程中也要考虑发热的问题，需要经过实验测试之后相应才用适合的定子与转子来保证发电机组的安全。
结束语：对于小水电站的增容改造是一项符合国家发展，满足人民需求的重要任务。增容改造需要结合相关技术，结合当地民情与设备需求开展进行。对小电站增容改造符合国家新时期对节能环保要求的发展需要，既是在对于自然资源的合理利用，也在一定程度上保护了环境，这对于推动社会发展有着重要意义。此外增容改造工作需要多方面考虑水电站的因素，因地制宜选择最佳合理方案，这样才能保证人民利益前提下推动技术发展。
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论文作者:陈徽麟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/7
标签：水电站论文; 水电论文; 水轮机论文; 电站论文; 机组论文; 设备论文; 小水论文; 《防护工程》2019年第1期论文;