小型水電站技術(shù)管理研究

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摘要：能源是影響一個國家和民族社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，隨著我國新能源改革的推進(jìn)，水利發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。本文針對小型水電站的技術(shù)管理優(yōu)化展開探討，為小型水電站的技術(shù)管理工作的開展提供參考。

關(guān)鍵詞：小型水電站；技術(shù)管理；探究

我國的小型水電站是指由地方、集體或個人集資興辦管理的，裝機(jī)容量在25000kw以下的水電站和配套地區(qū)供電電網(wǎng)。由于我國水資源充沛，且分布較為分散，小型水電站已經(jīng)成為我國水利發(fā)電領(lǐng)域發(fā)展的一大趨勢，不僅是農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)能源的重要組成部分，也給大電網(wǎng)發(fā)電以有力的補(bǔ)充。小型水電站由于裝機(jī)規(guī)模較小，而且大多地處偏遠(yuǎn)產(chǎn)區(qū)，因此如何提高小型水電站的技術(shù)管理水平，對提高小型水電站的產(chǎn)量和實(shí)現(xiàn)小型水電站的安全生產(chǎn)具有重要作用。實(shí)現(xiàn)小型水電站技術(shù)管理水平的提升，可以從以下幾方面考慮。

1建立健全技術(shù)考核和操作檢查制度

小型水電站雖然裝機(jī)規(guī)模小，產(chǎn)量不高，但由于其對于偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電和補(bǔ)充電網(wǎng)的巨大作用，仍然需要保證機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，建立科學(xué)的技術(shù)考核和操作檢查制度。為了提高小型水電站的技術(shù)管理水平，在進(jìn)行小型水電站的技術(shù)管理優(yōu)化時，首先要求運(yùn)行人員上崗前要做好安全規(guī)程和生產(chǎn)規(guī)章制度的培訓(xùn)，所有的上崗操作人員都要進(jìn)行全規(guī)程考試合格后，才能投入工作崗位。新入職的員工，必須經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)并進(jìn)行操作規(guī)程考試，合格達(dá)標(biāo)后才能由主管生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員審查批準(zhǔn)獨(dú)立操作。當(dāng)有員工離職6個月重新上崗時，也需要進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核，合格后才能繼續(xù)上崗值班[1]。其次，小型水電站的工作人員在工作時要嚴(yán)格監(jiān)視水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的運(yùn)行情況，一旦機(jī)組超出額定出力運(yùn)行時，需要嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行后續(xù)操作。要經(jīng)常對設(shè)備進(jìn)行檢查維修，對存在缺陷和故障的設(shè)備應(yīng)該及時維修更換，保證所有的機(jī)械設(shè)備都有良好的工作狀態(tài)。當(dāng)檢修設(shè)備投入運(yùn)行前，檢修人員需要向運(yùn)行人員詳細(xì)說明檢修情況，共同啟動機(jī)組，辦理好交接手續(xù)。最后，要做好小型水電站水工觀測、水文氣象觀測、備品消耗、磨損分析等記錄資料的整理和報關(guān)，對水電站各系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、電氣、備品圖紙要專人保管，以備不時之需。水電站的技術(shù)資料、檢修資料要經(jīng)常整理并歸檔，并由專門的人員進(jìn)行保管，為水電站維修和技術(shù)人員使用提供方便。

2優(yōu)化調(diào)度，提高運(yùn)行效率

小型水電站雖然裝機(jī)容量小，但其設(shè)備原理和工作流程與大型水電站同樣復(fù)雜。只有做好水輪機(jī)組發(fā)電的優(yōu)化調(diào)動，提高其運(yùn)行效率，才能在保證安全生產(chǎn)的前提下提高發(fā)電量。為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，提高運(yùn)行效率的目的，需要做好以下幾點(diǎn)工作。

2.1減小水力損失

水輪機(jī)的流量、水頭和機(jī)組的工作效率是決定水輪機(jī)發(fā)電效率的重要因素。在小型水電站的運(yùn)營管理時，應(yīng)該做好水電站的工作調(diào)度，保證流量、水頭符合水輪機(jī)組的工作要求，避免因?yàn)檎{(diào)動不當(dāng)引起無效棄水，增加水力損失。為了實(shí)現(xiàn)減小水力損失的目的，工作人員要及時對水工建筑進(jìn)行觀測和維修，并認(rèn)真矯正水輪機(jī)的工作狀態(tài)，保證水輪機(jī)工作系統(tǒng)的發(fā)電效率。除此之外，還需要對水源的水文情況和季節(jié)性變化進(jìn)行記錄分析，掌握水庫調(diào)節(jié)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對水庫的有效調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)減小水力損失，提高水電站發(fā)電效率的目的。

2.2合理選擇機(jī)型及機(jī)組合理配套

水輪機(jī)是小型水電站進(jìn)行電能生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，在小型水電站設(shè)計時，一定要做好水輪機(jī)的機(jī)型選擇，保證水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組的合理配套，以挖掘水輪機(jī)最大的工作潛力。在選擇水輪機(jī)機(jī)型時，不僅要和發(fā)電機(jī)組配套，還需要符合當(dāng)?shù)氐乃刺攸c(diǎn)和水質(zhì)特點(diǎn)，提高水輪機(jī)的使用壽命，以增加機(jī)組的出力。如果在水輪機(jī)選擇時水輪機(jī)的容量大于發(fā)電機(jī)容量，那么將無法發(fā)揮水輪機(jī)的潛力，造成資源和資金的浪費(fèi)。如果水輪機(jī)容量小于發(fā)電機(jī)容量，則會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出力不足，增加發(fā)電機(jī)的額外損耗，縮短發(fā)電機(jī)組的使用壽命。為此，在進(jìn)行水輪機(jī)機(jī)型選擇時，一定要符合當(dāng)?shù)厮刺攸c(diǎn)，并保證水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速相等，在提高水電站發(fā)電效率的同時，提高水輪機(jī)組的工作壽命。

2.3最佳效率區(qū)的選擇

所謂最佳效率區(qū)是指單位流量最佳，單位發(fā)電能量最大，也就是發(fā)電效率最理想的區(qū)域。每一千瓦時電能所耗用的水流量，與電站的設(shè)計水頭、設(shè)計效率成正比。實(shí)踐證明，導(dǎo)葉開度最大，不一定是最佳運(yùn)行區(qū)。最佳運(yùn)行區(qū)要靠實(shí)際測試才能得出結(jié)論，也可向發(fā)電設(shè)備制造廠索取水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線來選擇最佳運(yùn)行區(qū)。據(jù)有關(guān)資料，最佳運(yùn)行區(qū)段一般為導(dǎo)葉開度的75~85%[2]。

3實(shí)現(xiàn)運(yùn)行操作自動化，提高工作效率

信息時代的來臨，給人們的生產(chǎn)和生活帶來極大的影響。隨著信息技術(shù)在水力發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用，我國的水電站向著自動化、機(jī)械化和智能化發(fā)展著。雖然小型水電站發(fā)電量小，但同樣需要與時俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行操作的自動化，提高水電站的工作效率。實(shí)現(xiàn)小型水電站運(yùn)行自動化，不僅能夠提高水電站運(yùn)行的安全性，還能有效的提高機(jī)組發(fā)電效率，為小型水電站創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。但由于小型水電站的資金有限，且最大生產(chǎn)效力不高，因此在進(jìn)行操作自動化建設(shè)時，一定要把握好尺度，在保證經(jīng)濟(jì)性的前提下，提高小型水電站操作的自動化水平。為此，可以對水輪機(jī)組的開機(jī)、停機(jī)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行自動化改造，使工作人員只要在控制室進(jìn)行指令操作，就能夠使機(jī)組自動運(yùn)行開機(jī)，直至符合帶到系統(tǒng)所需為止。還可以對小型水電站的勵磁系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)勵磁的自動調(diào)節(jié)，使水輪發(fā)電機(jī)組能夠自動進(jìn)行功率分配，滿足系統(tǒng)無功負(fù)荷的需要。除此之外還可以采用故障監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)組運(yùn)行故障的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測，當(dāng)故障發(fā)生時，該系統(tǒng)還能控制機(jī)組自動關(guān)閉，并給控制室恢復(fù)故障停機(jī)信號。

綜上所述，小型水電站雖然單體裝機(jī)容量較小，但卻符合我國水力資源的分布特點(diǎn)。隨著新能源改革的逐步推進(jìn)，我國小型水電站的建設(shè)數(shù)量逐漸增多，不僅為很多偏遠(yuǎn)山區(qū)提供了優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的電能，也極大的緩解了電網(wǎng)的供電壓力。為了提升小型水電站的電能生產(chǎn)效率，各電站一定要提高對技術(shù)管理的重視，不斷提升小型水電站的技術(shù)管理水平，為我國社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

[1]紅梅.淺論中小型水電站運(yùn)行管理存在問題及對策[J].科技信息,2012,(27).

[2]李亦凡,史源,王德寬.中小流域水電梯級優(yōu)化調(diào)度策略與方法研究[J].中國農(nóng)村水利水電，2013,(11).

作者：程普 單位：甘肅省臨澤縣水利水電勘測局