我国水电厂技术改造综述
【摘要】本文首先论述了我国水电厂机电设备存在的主要问题. 进而提出了我国水电厂的技术改造的途径及措施.主要包括对已有水电厂机电设备进行扩机增容和利用预留机坑新建机组进行扩机增容。
【关键字】水电厂；技术改造；扩机增容 1 当前我国水电厂机电设备存在主要问题
自80年代以来，国家花费重金对我国电厂的机电设备进行了一系列的改造，而且也获得了相对较好的成效。但是由于以前存在的问题等水电技术方面仍然存在很多关于安全和经济方面的问题，因此相应的基石改造仍然很严峻。目前主要存在以下几方面的问题。 1.1 机组设备老化、故障率上升
1.1.1 目前在我国的大中型水电厂机组中，经过调查发现：大约有300台、1100万mw机组的运行时间过长，已经出现的问题是：设备老化，运行参数相应下降，出现故障，发电受阻等系列问题，这些问题在一些程度上影响了机电设备的安全运行。对于主机，目前存在的最突出的问题是水轮机的空蚀以及相应的磨损比较严重。由于西南和西北地区河流中泥沙较多，这地区的机组磨损最为严重，使得机组的性能下降很多，磨损加剧，需要检修的间隔日益缩短，检修费用上升。黄河上游的刘家峡，八盘侠，盐锅侠，青铜峡和西南的映秀弯，南亚河等水电厂机组设备老化，故障率上升最为突出。据调查发现：刘家峡水电厂1台机组的检修费用巨大，需要
耗用5t焊条，检修工期占5～6个月，这造成了巨大的经济损失；西南地区的四川映秀湾电厂，假设有备用转轮，每台机组检修间隔期最多只能维持2a左右，与国家规定的检修间隔期相差很远。 1.1.2 早期投产的机组很多因制造工艺差、相应的参数低，以及运行条件恶劣、再加之使用过度，有部分机组自投产不久就发现转轮叶片根部裂纹和叶片卡阻等难于处理的问题，这些直接威胁着水电机组的安全运行。
1.1.3 发电机方面存在的主要问题是：经过长时间的运转，电机的定子线棒绝缘逐渐老化；再加之通风冷却系统设计的不够合理、由于风路不畅使得损耗很大；发电机制动环在运行中发生开裂等等。
此外，还存在的问题包括：存在老旧的调速器、由于励磁系统运行不稳定、使得动作不可靠、存在不灵活等缺陷，从而制约了机组的安全运行。 1.2 自动化水平低
老水电厂普遍存在的问题是基础自动化水平低，相应的自动化元件不太可靠，以上原因制约了电厂减人增效和管理水平；另一方面：计算机监控系统的实际使用和普及之间跟不上节拍。 1.3 泥沙对机电设备的损坏日趋严峻
因为以前水土保持工作做的不够，水库周边环境被破坏的很严重，泥沙淤积问题等，对机电设备造成了很大的破坏。如黄河上游的龙羊峡水库开工以来，使得刘家峡水库的泥沙淤积问题更加严
重，如果不能采取有效措施，设备机组将会受到更大的破坏。有关部门应采取多方面措施进行综合治理才能解决这些问题。 1.4 尾水位抬高造成的影响
当前我国很多水电厂的基建施工堆渣，下游围堰拆除不彻底，使得水库尾水位上升，对电厂发电造成了很大的影响。据有关部门统计，我国有31个水电厂尾水堆渣达450m3，每年会损失电量约9亿kw·h。另外，在汛期尾水位的上升可能会威胁厂房的安全。 2 我国水电厂的技术改造的途径及措施
水电厂的技术改造主要是对水轮发电机组进行增容改造，可以提高发电量和发电效率，保证发电机组的安全运行，提高经济效益。从经济角度讲，水电厂的技术改造具有投资少，见效快，回报大的优点，具有很大的经济效益和社会效益；从电力系统角度讲，保证了机组设备运行的可靠性，设备自动化水平得到提高，调节能力加强，有利于电力系统的安全性，经济效益明显。现阶段，我国水电厂的技术改造具有很大的潜力。技术改造的主要途径主要有以下几方面：
2.1 具有再开发条件的大中型水电厂应实施扩机增容。如华中电网内具备再开发条件的9个水电厂，可以增加装机容量279万kw，每年增加电量达到21亿kw·h。9个水电厂的扩增容量分别为：丹江口水电厂60万kw，东江水电厂42万kw，黄龙滩水电厂34万kw，凤滩水电厂40万kw，柘溪水电厂50万kw，柘林水电厂24万kw，万安水电厂10万kw，上犹江水电厂4万kw，三门峡水电厂15万
kw。
2.2 有条件的水电厂利用已有的预留机坑新建机组。例如盐锅峡水电厂利用利用已有的预留机坑新建了1台4.4万kw的机组；至1987年中旬，丰满水电厂一期工程8台水电机组全部能够发电，总装机容量达到55.25万kw；1999年，二期工程新建了2个8.5万kw的机组，在2002年中旬已经开始发电；2004年，三期工程利用已有的预留机坑安装了14万kw的机组，在2008年7月开始发电。到目前为止，丰满水电厂的总装机容量高达100.25万kw，达到了百万千瓦大厂水平。
2.3 对原有水轮发电机组进行增容改造。根据每个水电厂机组的实际情况和具体条件，检查和分析机组存在的问题，进行针对性的改造和完善，增加机组发电量。典型的改造措施有：（一）新转轮的研制；（二）改进转轮和其他过流部件的材质、结构和加工制造工艺；（三）局部修改水力通道：（四）整机改造；（五）依靠科技进步和创新，强化科学管理；（六）清除尾水堆渣，降低尾水位，提高电站出力。
3 全面加强水电厂的技术改造工作
为了进一步改善水电厂的技术以及进行一些技术改造，应当遵循以下原则。
3.1 对改造有一个完整的计划，从而能够很好的安排本年度的计划进程。安排计划首先要做的工作是要搞清设备状况，将改造项目进行相应的科学论证和方案比较（不少于2个）；并通过可行性
研究来确定最后的工程项目，从而避免工程的盲目性。
3.2 注重改造前期工作，优化最佳改造方案。因为改造前期工作直接影响到改造项目最终的成败，因此必须要坚持科学的作风以及实事求是的态度，对待重大项目需要提出可行性研究报告，经各级主管部门审批才能进行实施。
3.3 保持资金充足，资金一般依靠水电厂的资本金也就是基本折旧。目前，资本金全部由主管局掌控，因此这就需要统筹兼顾和合理安排，但重大项目例外，例如涉及大坝的安全或者相应的设备隐患以及其他威胁设备安全的项目。
3.4 对技术改造工程的整个过程妥善管理。第一步：做好工程设计和施工以及效益分析工作，将技术改造项目进行立档，对待每项工程投资要进行仔细的份额分析，建立相应的项目后评估制度。 中国的水力资源非常丰富，但是对于水利发电的开发却只有很少一部分，我国水电建设的潜力非常巨大。在我国已有的水电厂中，存在着管理混乱、开发潜力不够、经济效益较低等问题，我们需要看清问题，努力做好水电生产管理工作，挖掘机组技术改造潜力，时常与同行进行交流与学习，善于学习国外同行的先进管理经验和技术，尽可能利用企业现有的设备进行技术改造，为我国水电事业的有利发展做出贡献。 4 结语
现阶段，我国的水电事业取得了前所未有的发展，新水电站的建设速度要不断加快，同时要从现有水电厂的实际情况考虑，对已
有水电厂的机组进行扩机增容和技术改造，已经取得了较好的经济效益。另外要对水电机组的状态监测系统进行改进，促进新、老水电厂和水电机组的技术进步与技术创新，加强内部管理，我国水电工作要做好，需要得到各部门的大力支持。