田阳县那音水库工程管理所（百色田阳 533601）
摘要：那音水库一、二级电站主要是在上世纪八十年代建成投入使用，随着应用时间的增长，存在很多的老化严重、生产效率非常低且安全性难以保证等问题，必须要在原有基础上实现设备和技术的更新增容，切实提高电站安全性以及自动化能力。下面将深入的分析电站技术增容实际方案，提高电站运行效率，为电站自动化技术的应用提供必要条件。
关键词：增容扩效、新设备、新技术
一、工程概况
那音水库坝地位于田阳县西部那坡镇那音屯附近，距县城23公里，座落在珠江流域右江支流那音河上。那音河发源于德保县境内，是地下河与地表河相间的河流，在那音村溶洞口出流。主坝就建在溶洞口下游5公里处，距右江边2公里。那音水库工程于1959年12月动工，1960年建成，是一座以农业灌溉结合发电、城镇供水为一体的中型Ⅲ等水库，总库容1722万m3，有效库容1479万m3，死库容36万m3。坝顶高程183.7m，坝高31.7m，大坝输水涵洞为浆砌石圆涵内设钢筋砼套管，半径为1.8m，最大输水量6.8m3/s，那音水库一级站为坝后水力发电站、二级站为引流梯级水力发电站，一站装机容量3台×200kw，二站装机容量2台×160kw，总装机容量920kw，设计多年平均发电量450万kw•h，年利用小时数为3287h。混流式发电机组，一、二级电站水轮机型号为HL260-WJ-50，一、二级站发电机型号分别为TSWN85/31-10，TSWN80/31-10。
二、水电站出现的问题
1、设备老化严重以及维修费用趋高。一站于1980年投产运行，二站于1985年投产运行，水库电站已正常运行三十几年，超过机组设计安全运行年限标准，接近机组使用寿命，机组性能老化，故障多、效率低，发电机实际出力达不到设计要求，电站近三年的运行情况表。
时代发展背景之下，科技水平有了较大的提升，电站所应用的设备很多都是社会所淘汰的产品，运营维护成本都比较高，并且很多配件都以停产，维修非常的不便，在这些设备的使用过程中，每年的维修费用都提升，电站的经济效益却逐年下降。
2、整个水轮机组效率低，导致水能资源不能完全利用。从水文资料分析整理可知，水库多年平均流量4.19m3/s，多年平均径流量1.32亿m3。而电站设计总容量为920kw，一、二级电站设计流量分别为5.94m3/s、3.96m3/s，水能利用率为77.5%。故水能利用还存在一定的空间。
3、水电站水电设备操作技术落后，大部分靠手动操作控制。水电站机电设备使用年限久，设备操作系统技术落后，全靠手动操作，自动化程度低，机电反应速率和设备调节速度都很慢，无法达到安全发电和电网调度的要求，同时，电站没有配备以计算机控制为主的监控装置。
三、技改方案的选择
1、技改增容的要求：①以原电站为基础实施增容。在水库原厂址中进行设备的升级改造。②增容之后，整体社会数量保持不变，水轮机装载高度也保持不变，其他性能得到了有效的提升。③在以当前设备布局为基础的条件下，采取更加便利的措施，降低工程量。
2、针对发电机组的有效改造综合选择。
根据水能计算成果，一、二级电站扩容容量分别为3×320kw、2×250kw，经综合分析，采用止方案，不用改造原有的引水系统及厂房，施工量最小，最经济，投资回收年限小，扩容后年发电量达490万kw•h，可增加年发电量40万kw•h。
3、水轮机组的最佳选择
根据设计水头不变，压力钢管不变，最佳选择一、二级电站水轮机型号为HL260-WJ-50，是目前国内该水头段性能最优秀的水轮机，允许吸水高度最高，抗汽蚀能力最优，原水轮机机座都不用改变，直接安装，经济性好，施工简单。
四、改造机电设备，建立自动化系统水电站
本次改造的主要目标就是尽量实现自动化控制，缩减值班人员，逐步的完善远程控制。整个系统的设置以计算机监控为核心，只保留简单常规控制开关系统，实现了全部自动化控制。以计算机技术为基础，加大水电站的监控管理力度，确保整个输电线路运行更加的安全，并且实现自动远程控制，设备正常运行。
①发电机是整个系统中关键的结构部分。该电站原发电机为广西水力发电设备厂所制作的，其型号为TSWN85/31-10，TSWN80/31-10，在应用了几十年后，逐渐的出现了转子线圈损毁严重的问题，绝缘性能较差；定转子结构部分的绝缘老化严重，导致了绝缘部件的缺陷和损坏，按照相应的行业标准规定，从电场运行的实际情况出发，积极的进行电机改造升级，在一、二级电站中选择使用SFW320-8/850、SFW250-8/850型号的电机，通过升级之后的发电机组容量为960kw、500kw，总容量达到了1460kw，额定工作效率高于96%，绝缘性能也得到了有效的提升。
②变压器改造，原一、二站变压器型号分别为SL-600/38-0.4、SL-400/38-0.4，属国家淘汰产品，产品性能差，能耗高，经几十年运行，已存在安全隐患，根据相关现行标准，结合电站的实际情况和本次增容后要求，一、二站分别选用一台节能变压器，型号分别为S11-M-1250/38-0.4、S11-M-630/38.5-0.4，广西柳州正能变压器有限公司生产。
③励磁装置改造。目前所使用的一、二电站的励磁装置是自并励磁机装置，因为设备使用时间比较长，存在有严重的老化现象，性能也难以满足当前使用的需要，并且很多部件在出现损坏之后根本无从购买更换，导致了设备正常工作无法进行。根据实际工作需要，决定更换为HAVR-06B双微机可控硅静止励磁装置。并增加自动化测量和控制设备，以适应自动化系统要求。
五、整体效果评价以及效益分析
1、社会效益。经过了技术的改造和增容，那音水库的一、二级电站的安全性得到了有效的提升，同时也降低了水轮机转动所产生的噪音，工作人员数量也在大幅缩减，全部实现了自动化远程监控，工作环境也大大的改善，充分的保障了工作人员的生命安全。
2、经济效益。自从2015年下半年开始施工以来，进入到2016年就完成了建设，逐步开始进行设备的验收，2017正是运营，在当年就完成了发电485万kw•h的任务，较之原设备实现了年增产40万kw•h。
3、节能效益。本次项目中选择使用了大量的新工艺、新技术与新设备，大大提升了资源利用率，降低能源消耗，同时还未造成所在水域的污染性，水量利用率达到了87.5%，水轮机的工作效率也超过了91.8%，发电机总效率达到95%以上，节能效果明显。
经过电站的增效扩容，可以大大提升水资源的利用率，还能够扩大电力的应用范围，节约了其他的资源，保护了生态环境，经济效益、社会效益增加明显。
六、结语
伴随着对电站增效扩容的建设并且投入应用，大大提升了科技水平，这是当代水电站技术革命的一个主要方面，较之原设备来说，技术得到了较大的提升，积极的促进了水电站的发展，具有非常高的经济效益。通过实现了维护和更新改造，实现了经济效益、社会效益的提升，同时也促进我国水电事业的高速发展，为人民生活带来了更加积极的影响。
参考文献：
[1]陈令建.柴窝水库扩容工程黏土均质坝的施工质量控制[J].中国水利.2014(04)
[2]彭瑞双.农村水电增容工程建设存在问题及对策[J].水科学与工程技术.2011(04)
[3]戢鹤嵩,戢守煜.蛟河市红星水库电站增效扩容工程设备选配方案浅析[J].吉林水利.2015(10)
论文作者:陆存整
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/12
标签：电站论文; 水库论文; 设备论文; 水轮机论文; 水电站论文; 机组论文; 分别为论文; 《基层建设》2018年第25期论文;