(长沙市湘江综合枢纽工程办公室 湖南省长沙市 410000)
摘要：针对洋溪水电站运行实际，就电站科学安排生产检修计划、优化设备运行方式和水库调度、提高自动化水平、努力做到“安全、高效、经济运行”的方式运行，促使发电效益最大化等进行探讨分析，力争实现企业经济效益最大化，合理利用水资源。
关键词：洋溪电站；经济；运行；分析
一、基本资料
1、电站概述
洋溪水电站位于炎陵县十都镇洋歧村，属洣水支流、沔水上游，挡水坝位于甲水电站挡水坝上游600m处。电站距离十都镇5Km，距离炎陵县城32Km，交通条件便利。
洋溪水电站，控制集雨面积141km2，多年平均流量5.56m3/s，毛水头108m，保证出力1538kw，装机7500kw（3台×2500kw），电站多年平均发电量2818.2万kw•h，装机年利用小时3758h。降雨量年内分布不均匀，多集中于梅雨和台风季节，暴雨多集中于4～8月，同期的降水量占年降水量的58.9%，流域多年平均年降雨量1680mm，多年平均流量为5.66 m3/s。
本电站为无调节性能的引水式径流式水电站，属小型水电站，正常运行水位435 m，发电死水位为430.00m。设计洪水标准为30年一遇，相应洪峰流量4300m3/s，相应水库设计洪水位95.37m；校核洪水标准为200年一遇，相应洪峰流量5800m3/s，相应水库设计洪水位96.80m。
2、水文气象
据炎陵县气象站及五里牌水文站实测资料记载：多年平均降雨量为1680mm，最大一日降雨量157.4mm，全年平均降雨天数140天左右年平均蒸发量825mm。因为本站附近未设水文站，在此选用本流域下游茶陵县坑口水文站作为参证站，采用水文比拟法来推求本站年径流及洪峰流量成果曲线。由于本站属于无调节引水式径流水电站，洪水只计算年最大洪峰流量。
各种频率的径流流量成果见下表：
年径流频率成果表
3、水能计算
洋溪水电站为无调节的引水式径流式小水电站，水能计算可采用典型年法，根据坑口水文站的年径流资料，并考虑径流年内分配的典型性，选出三个设计代表年的流量和出力。年发电量按丰、平、枯三个代表年进行计算，可得洋溪水电站年发电量为2818.2万kw•h,多年平均利用小时为3758h。
二、实验数据分析
机组效率对比表
数据分析：
1、在同等水头的情况下，发电效率由高到低分别为：2号发电机组→1号发电机组→3号发电机组；
2、炎陵境内下雨，洋溪电站的水源主要来自山溪水，由于集雨面积内没有较大的水库或电站起到调节作用，洪水来势较快，去势也快，反应时间仅为2小时左右；
3、根据水轮机运转特性表，可以看出机组在水头下降40cm左右的情况下，有功功率将降低50KW左右，当水头低于107.3m后，效率更低。应尽量的在107.7~107.5m之间运行，即中控室专用于水位显示的电视机屏幕上两根红线之间。
三、经济运行分析
(一)机组最优工作台数和投入顺序
1.根据机组效率对比表，当上游来水量小于2.84m3/s时，优先2号水轮发电机组投入运行，理由有二：一是2号水轮发电机组的从压力管道至蜗壳基本上是直线距离，沿程水头损失最小；二是2号水轮发电机组更换新工作轮后，空载开度从原来的19%将为现在的10.07%；大于2.84m3/s时，1号发电机组投入运行；来水量增加到8.52m3/s时，投入3号机组运行。当水位下降低于104.8m时，先逐步减小3号水轮发电机组的负荷，按相反的顺序，逐步减负荷、停机。
2.及时清理大坝、小坝、前池拦污栅的杂物，保持水道流畅, 拦污栅前后不得有压差,保证机组安全稳定地持续运行。
3.为了保证机组的可靠性，原则上每台机组每周至少启动运行一次。
(二)机组间经济负荷分配
两台机组以上并网运行时，根据机组流量、出力、和效率特性，按耗水量最少、兼顾振动和汽蚀性能，来确定机组间经济负荷分配； 3号机组一般应避开1750~2000KW振动区运行。
(三)发电机功率因数的调整
由于本站属于无调节性能的引水式径流式水电站，在雨季水量充足时，电站3台机组满负荷运行的情况下，应把发电机的功率因素调整到0.85~0.9左右，让发电机多发有功，少发无功。《运行规程》中规定：功率因数以0.8为宜，一般不超过0.95，特殊情况在1的情况下运行。说明功率因数调整稍高一点符合规程要求。另一方面，在满足负荷运行时，功率因数不宜调得太低。这是因为，当发电机的功率因数从额定值到零的范围内变动时，它的有功出力应根据转子电流的允许值而适当降低，因功率因数愈低，定子电流的无功分量也愈大，转子电流也愈大，这可能使转子线圈温度超过允许温升，所以在满负荷运行时必须把发电机的功率因数调高。
当上游来水量减小，机组都不能满负荷运行，这时可以把发电机功率因数调低到0.7～0.75左右。在有功不变的情况下，尽量多发无功。
由于本站购电合同，功率因素要求为0.8，一般在雨季水量充足的情况下，很难完成任务，如库区来水不足，根据本站情况可利用机组不能满负荷运行时，多发无功，尽量补少发的无功。必要的时候可增加一台无功补偿装置。
(四)设备优化检修模式的探索
根据自身设备特点和设备状态采取优化检修模式，即实行计划检修、状态检修、改进性检修等方式并存的多元化检修体制。通过优化检修管理，一方面减少设备检修时间和次数，保证设备具有较高的可靠性和等效可用系数；另一方面提升检修人员检修技能，提高检修质量和检修水平，保证设备处于受控状态；还可以提高劳动生产率和经济效益。
1. 机组大修采用状态结合计划模式
由于洋溪电站机组订货时机组厂家正处于改制混乱时期，机组质量较差，从投产至今，3台机组已进行多次返厂大修，根据洋溪电站机组设备的实际运行情况，经过研究分析，洋溪电站可采用了一种“状态结合计划”的检修模式，即根据机组各部摆度、振动、运行时间、缺陷种类以及严重程度等运行状况制订三年检修滚动规划和年度检修计划，根据机组实际运行状况确定是否开展大修工作以及哪一台机组大修。但对超大修周期时间较长的机组仍在适当时候安排大修，一方面防止机组发生安全隐患，另一方面结合大修进行一些技改项目。
2. 机组小修基本采用计划检修
机组小修主要采用“应修必修，修必修好”的计划检修制度，根据电站实际情况（各拦污栅虽已进行加密改造，但由于洋溪电站机组工作轮叶片与叶片之间的间隙很小，稍大一点的木头或石头都会卡在工作轮中，引起机组振动过大），合理安排检修，必要时组织力量进行抢修。汛期中以消缺性检查为主，有缺陷需要停机处理则安排，无则取消。
结语
由于水平有限，无详细水文资料、水轮机转轮运转综合特性曲线和库区水位流量关系表，加上生产条件限制，暂时无法提供各种必要的实验数据，可在今后的工作实践中不断完善，对运行数据进一步分析，逐步形成《经济运行标准化作业指导书》，将电站运行经济效益最大化。
作者简介：王文沙（1984-10），男，汉族，籍贯：湖南长沙，当前职称：助理工程师，学历：大专，研究方向：电力系统自动化