博州農村水電增效擴容改造的問題和解決

高保玲

（新疆博州水利水電勘測設計院，新疆博樂833400）

博州農村水電增效擴容改造的問題和解決

高保玲

（新疆博州水利水電勘測設計院，新疆博樂833400）

農村水電是農村重要的基礎設施和清潔可再生能源，在解決農村用電、促進農村經濟社會發展、保護生態環境和節能減排等方面都發揮了重要作用。博州早期建設的水電站存在著技術水平落后、設備設施老化、發電效能不高等問題，不僅造成水資源的浪費，還存在著安全隱患。對其進行合理技術改造，達到提高效率、增加出力、提高電站運行穩定性等目的，具有顯著的經濟、社會和環境效益。

水電站；增效擴容改造；存在問題；措施

1 概 述

新疆有30座水電站列為全國2013—2014年農村水電站增效擴容改造項目，其中博州爭取到7座，批復總投資4174.7萬元，并按計劃全部開工建設。通過對現有電站增效擴容改造后新增水電裝機容量0.15萬kW，全州水電總裝機容量增加到3.4萬kW。通過增效擴容改造，博州農村水電工作得到了穩步推進，安全發電的保證率得到極大提高。

2 增效擴容改造必要性

（1）發展可再生能源，促進節能減排

大力發展可再生能源是新一輪能源革命的必然選擇。水電是清潔能源、無污染，在開發和轉化電能的過程中，不發生化學反應，不排出有害物質，對環境沒有污染。水電增效擴容工程不需要移民，不增加環境負擔，開發成本和電能質量均優于風電、太陽能等同類可再生能源。水電是可再生能源，增效擴容改造不僅可以鞏固博州現有的水電發電能力，還可新增發電量，滿足博州經濟快速發展的用電需求。

（2）促進社會主義新農村建設

博州的眾多水電站運行管理配套不完善、水輪發電機磨損嚴重、自動化程度低及水工建筑物破損等原因造成電站效益低下。電站的增效擴容改造將極大地促進博州的經濟發展，為博州基礎設施和公益事業發展起到主要支撐的作用。

（3）增加職工收入，解放勞動力

實施水電站增效擴容工程將在很大程度上提高現有機組效率，提高其發電量，使電站的效益最大化。同時，電站的改造還將給博州帶來更多廉價的綠色清潔能源，將會有更多的家庭加入代燃戶的行列中。隨著代燃戶的增加，也將逐步減少居民對周圍環境的破壞，間接加速生態環境的恢復。

（4）減少不可再生能源損耗，保護生態環境

水電站的改造不僅可鞏固現有的水力發電能力，還可新增發電量，節約用煤量，減少CO2、SO2及煙塵排放量，減少空氣污染，改善生態環境。

3 存在的主要問題

（1）引水建設物失修，引水流量達不到設計要求

引水水工建筑物大多長期帶病運行，渠道、前池、尾水等水工建筑物多采用條石、卵石砌筑，滲漏、坍塌、淤積嚴重，導致電站水頭有所下降，水能利用率降低，在洪水期引水大流量運行條件下，存在嚴重的安全隱患。

（2）設備老化，發電效率降低

博州農村水電站大多建設于20世紀七八十年代，經過多年運行后，水輪機磨損銹蝕嚴重、耗水量大；發電機定子、轉子線圈老化、泄漏大，絕緣強度低；調速器使用手、電兩用操作器調速器，發電機沒有機端電壓，其電動操作器失去操作電源無法關機，容易造成飛車事故；勵磁系統使用三次諧波式勵磁裝置，由于調節性能差，易引起震蕩，不適應機組并網運行；高壓多油斷路器帶病運行，油箱滲、漏油現象嚴重，回路接觸電阻增大，電氣動靜觸頭有熔化現象，斷路器操作不靈活；未配置主變保護，主變增容后裝置功能不完善；閘門、蝶閥等金屬結構銹蝕漏水、操作不靈活，致使電站水能利用率下降，發電效率降低。

（3）大多數水電站冬季不發電，影響全年發電量

隨著社會經濟的發展，部分電站建站初期的運行條件與目前的水力狀況出現了較大差別，機組已不能在原設計條件下運行，造成水能資源的浪費，影響到電站效率的正常發揮。冬季水溫散失快，水面易結冰，一般在11月底停機，電站進入冬休，直至來年2月底正常發電，影響全年發電量。僅有少量水電站冬季采取人工破冰的方法繼續發電。

（4）運行人員業務水平較低

水電站目前運行管理人員大都未經過專門的技術培訓，處理問題和分析解決問題的能力不高，極大地影響電站運行效益的提高。隨著高新技術的不斷發展、計算機的普及、精簡專人值班管理技術的推廣，更需要專業特長的運行人員，因此應對運行管理人員進行專業技術培訓。

（5）效益低、收入低、積極性不高

由于水電站設備老化、落后、自動化水平較低，發電量低，電站效益較差，職工收入較低，導致職工的工作積極性不高，嚴重制約電站的運行管理。經過增效擴容改造項目的實施，將有效緩解這一矛盾，對今后管理起到了積極有效的作用。

（6）發電收入少，無力投入改造

由于老水電站設備設施老化，不能到滿出力，發電效益較低，而日常運行維修成本偏高；發電收入大多用于維持設備基本運行和職工基本工資，處于保本微利狀態，依靠電站自身盈利和技術能力來完成水電站的增容擴建很困難。

4 改造原則

·水電站重點是技術改造、就近供電、就近吸納、聯網運行。

·堅持為博州經濟社會服務，促進城鎮社會經濟全面發展，為全面建設小康社會提供重要支撐，促進構建社會主義和諧社會。

·科學利用、節約保護水能資源，實現其綜合效益和可持續利用。

·增效擴容改造實行地方負責，由水利主管部門、財政部門負責組織項目實施、指導協調和監督檢查。

·中央補助資金按照公開、公正、公平原則安排使用，并接受社會監督。

·電站水工建筑物改造應結合現狀，在保證電站正常運行的前提下，根據改造后的情況有針對性地提出改造方案。

·設備選擇應符合對應的相關規定，盡量實現小投資大回報。

5 改造目標

·電站運行穩定，可實現少人值班、無人值守。

·改造設計年發電量增多，增效20%以上。

·機組效率達到90%以上。

·通過對水電站的增效擴容改造，使水電站安全、可靠、經濟，為博州電網可持續服務。

6 改造措施

（1）維修引水、泄水等建筑物

維修原水電站的引水建筑物，清除淤積物，剔除松動漿砌條石、塊石、卵石，加高或改造原引水渠道、前池、溢流堰、泄水陡坡等，復核原小水電站設計引水流量、前池容積等，盡量提高和恢復其引水流量、蓄水量，保證發電水量充足。

（2）更換啟閉機、閘門、攔污柵設備

更換進水口工作閘門及啟閉、攔污柵設備。

（3）更換老化發電及輔助機械設備，提高發電效率

更換水輪機轉輪、發電機定子線圈、主閥、調速器、勵磁裝置、變壓器、斷路器、隔離開關、高壓開關柜、水電站綜合自動化等，更換電力電纜為阻燃型帶鎧裝銅芯電力電纜。

（4）擴建廠房，增加水輪機、發電機

根據水電站實際運行情況，進行水能計算，復核是否具備新增發電機組的可能性，新增水輪機及發電機組。拆除廠房工程中破舊的副廠房，根據建筑施工規范、設計圖紙在現場進行施工測量及放線。舊樓拆除時應注意電站工作人員及施工人員的安全，應在工地掛有明顯警示牌。因拆除期間原電站機組仍在發電運行，拆除時應注意與擴建工程有聯系的電線、電纜，將其先拆除。施工人員嚴禁進入發電機廠房及工作重地，以免發生危險。

對梁柱混凝土澆筑時，要求鋼筋焊接、搭接等要嚴格按規范要求，鋼筋混凝土模板要光滑平整。原廠房和擴建或新建的廠房基礎尺寸要一致，廠房基礎開挖后要回填20cm礫石后夯實，行車連接部分要求水平面不大于5mm。設備安裝應請廠家專業技術人員現場指導。

（5）對部分渠道及前池覆蓋防冰，實現冬季發電

冬季發電工程常采用在尾水渠和干渠兩岸，在電站引水渠和前池兩邊打固定樁，搭置鋼絲棚架，冬季覆蓋尼龍塑料布保溫，開春拆除尼龍塑料布，從而實現冬季發電。

（6）加強管理、技術人員培訓

加強管理人員管理經驗和技術人員的技能培訓，特別是健全水電站單位（企業）各項規章制度，明確部門和崗位的職責。加強員工的技能培訓，通過工程運行來不斷積累經驗，學習相似工程先進的管理、技術經驗，改進工作，促進管理、技能水平的提高。

運行期間可依據工程開發任務、調度運行原則和工程建筑物的運用條件，制定電站調度運用規程，充分合理利用博州當地水資源。依據上游來水情況和用電負荷，制定水文預報方案，了解地震等災害信息，并不斷改進和完善，做好工程防護工作。另外，要監視工程的運行情況，掌握工程變化規律，為正確管理工程提供科學依據；對工程重要部位和薄弱環節還要做到經常檢查、定期檢查，防止事故發生，保證工程安全運行。

（7）更新消防及其他設備

更新現有滅火器為鹵代烷1211型干粉滅火器，配備DN90型室內消火栓。更新現有鍋爐、暖氣片等冬季供暖設備，配備空調等。

（8）加大財政、金融扶持力度

項目建設資金實行以地方和社會投入為主、中央補助的政策，采取政府引導、市場化運作、社會參與的方式，多渠道、多層次、多形式籌集。鼓勵并帶動地方政府、企業加大投入，鼓勵多元化投資。給予資金投入的大力支持，保證水電站增容擴建順利實施。早日提高發電量，提高單位（企業）效益，增加職工的收入，形成水電站發展的良性循環。

［1］ 塔義爾?肉孜，金培軍．新疆小型水電站發展現狀及技術改造方法淺議［J］．中國農村水利水電，2009（6）：148_ 150．

［2］ 譚章蘭．農村小水電站增效擴容建設問題分析［J］．城市建設理論研究．2012（10）．

［3］ 喬 娟，張立仁，姚 濤．某地區小水電增效擴容改造方案及評價［J］．中國農村水利水電，2013（6）：153_155．

責任編輯 吳 昊

2015－02－11

高保玲（1979－），女，工程師，主要從事水利工程設計工作。E_mail：xinrui0915＠126.com