覃增文
象州县长村水库工程灌溉管理处 广西象州 545803
摘要:随着社会的发展，很多的农村开始建立小型水电站，来解决农村的取水问题，同时，也可以为农村提供一部分的供电。由于人们对于用电和用水需求的不断增加，原有的农村小型小型水电站不能满足人们的需求，需要进行增效扩容改造。本篇文章主要基于农村小型水电站增效扩容改造技术的措施进行分析和探讨。
关键词:农村；水电站；增效扩容改造
随着科技的不断进步以及社会的不断发展，对于农村小型水电站的发电量的要求开始不断地提升，截至目前为止，我国农村已经建立了大约四点五万座水电站，发电站可以促进农村经济的发展，帮助农村的居民提升生活水平条件。因此，需要明确农村小型水电站增效扩容改造的重要性，寻求具体措施。
1 农村小型水电站增效扩容改造的含义
农村小型水电站对于容量等有着明确的定义，小型水电站是指发电装机总容量小于10MW的发电站，小型水电站一般并入大电网或者仅对某个区域甚至单个用电户提供电力供应。小型水电站有着很多的分类方式，可以基于河段的水力资源的开发方式进行分类，小型水电站按河段水力资源的开发方式进行分类，可以分成三种类型，即堤坝式、引水式和混合式。堤坝式水电站，在河道上修建拦河坝，抬高上游水位以集中落差，并形成水库阔节流量、用输水管或隧洞把水库里的水引至厂房，通过水轮发电机组发电，这种水电站称为堤坝式水电站。根据水电站厂房的位置，又分为河床式与坝后式两种。采用引水渠道来集中河段的自然落差，形成电站水头，这样修建的水电站称为引水式水电站。河道中低坝或闸的作用主要是引导水流进入引水渠道，引水渠道包括明渠、隧洞和管道，引水式水电站对环境影响很小。混合式水电站其落差是由拦河坝抬高水头和引水集中落差两方面获得，因而具有堤坝式水电站和引水式水电站的特点。当上游河段地形平缓，下游河段坡降较陡时，宜在上游筑坝，形成水库，调节水量，在下游修建引水渠道，以集中较大落差。混合式水电站和引水式水电站之间没有明确的界限。在实际工程中，常将具有一定长度引水渠道的水电站统称为引水式水电站，而较少采用混合式水电站这个名称。多数水电站与防洪、灌溉、通航、水产等方面相结合，以发挥其综合效益。在农村建立的小型水电站同样具有这些功能。如，我单位的落脉河水库的主要功能为农村农业生产灌溉用水，同时，它还具有发电、提供农村生活用水，是一个综合利用的小一型水利枢纽工程。电站装机容量3×630kW，设计年发电量为640万kWh。
在农村小型水电站增效扩容改造的过程中，离不开电网的发展，我国电网经过几十年的发展，已基本实现了自动化、智能化。大部分农村小型水电站是上个世纪七、八十年代建设的，时间比较早，当时的技术水平、条件还不够完善，不能满足自动化的要求，对于水资源的利用程度也不够高，造成了部分水资源的浪费，甚至，由于以上的原因，可能会导致农村小型水电站的设备运行危及到电网的安全运行。
2 农村小型水电站增效扩容改造的重要性
2.1提高机组的运行效率
早期建设的农村小型水电站，设备选型落后，设备沉旧，机组出力底，并且都是超期运行，安全隐患突出，自动化的程度不高，不能满足要求。如主变型号老，损耗大，效率底，水轮机转轮磨损严重，出力低，发动机绝缘老化，高压配电装置核心技术落后，如高压断路器断流容量小，有爆炸的危险，并且其动作时间长、绝缘性能差、操作功率大、检修周期短、维护工作量大且危险。保护及自动装置是常规电磁式，已经逐步淘汰，买不到配件，并且其自动灵敏度底，存在不动作的可能。如我这里的冲天桥电站，曾发生大网停电，发电机组并网断路器不分闸，造成电站与电网小部分区域供电，电网负荷小，电网电压过高，烧坏了农村很多用电户的电器设备。而且水电站机电设备有的已达到使用年限，其绝缘老化，运行中存在安全隐患。所以，通过进行农村小型水电站增效扩容的改造，更换了技术先进的机电设备及配套设施，可以提升小型水电站的工作效率，帮助提高机组的运行效率，改善水轮机加工精度不达标的现状，改善原有的单机运行的模式，使用更加安全度高的电能，使发电机组的安全指数大大的提升，解决设备效率低的问题。如我单位的落脉河一级电站，改造前机组最大出力负荷只能到1400多kW，电站通过增效扩容改造后，机组最大出力负荷能达到1800多kW，效果很明显。
2.2提高农村小型水电站的经济效益
当时的技术水平还比较的落后，导致很多农村水电站的经济效益非常的低，通过小型水电站的增效扩容改造，可以增加机组的容量，延长机组的工作时间，提高水资源的利用率，使得机组的效率可以大大的提升，提高农村水电站的经济效益和社会效益。如我单位的落脉河二级站，改造前电站机组装机容量为：2×125kW+160kW，年发电量最多只有100多万kW.h,电站全是手动操作，每班需要4人值班发电。电站通过增效扩容改造后，电站机组装机容量为：2*160kW+320kW，年发电量达到280多万kW.h，电站设备自动化程度高，可以一键进行开、停机操作，每班只要2人值班发电。通过农村小型水电站的增效扩容改造，增加了机组的容量，提高水资源的利用率及水电站的经济效益。
2.3提高电网的安全运行程度
在七八十年代建设的农村电网，由于当时的科技水平有限，技术水平比较落后，在电网的运行过程中存在着很大的安全隐患。针对这一问题，供电公司对农村电网已进行了两次的升级改造。而在七八十年代建设的农村小型水电站，由于水电站的水轮发电机组以及配套设备比较大，造成了损耗大的现象的发生，同样的，技术水平比较落后，设备沉旧、超期运行、绝缘老化严重，自动化程度低，危及到电网的安全运行。通过农村小型水电站的增效扩容改造，可以有效地改善这种情况的发生，提高电网的安全运行程度，提升电网的安全性能。由此可见，农村的小型水电站的增效扩容改造是非常有必要的。
3 农村小型水电站增效扩容改造的具体措施
3.1提高农村小型水电站的水能利用效率
在进行农村水电站增效扩容改造的过程中，需要注重提高农村小型水电站的水能利用的效率，在进行增效扩容改造的过程中，最为首要的目的就是提升水资源的利用率，帮助提升水电站的水能利用效率。在这个过程中，需要加大对于员工的培养力度，帮助员工提升有关如如何提高农村水电站水能利用效率的措施的培训，让员工在花费最少的转换成本的同时获取到最大的收益，帮助提高水电站的水能利用效率。
3.2提高农村小型水电站的自动化
监控系统改造时应采用“经济实用、简单可靠、技术先进、便于扩展”的计算机监控系统。应用多种数据总线及通信接口设计实现与励磁、调速器、保护等厂内智能进行通信。要具有数据采集与处理、运行监视与事故报警、控制与调节、统计与制表等基本功能。小机组采用一机一屏的一体化结构和智能模块，将机组保护及自动控制功能及励磁调节器、调速器调节器高度集成于智能装置中，充分发挥软件功能。
3.3提高农村小型水电站的智能化
根据农村小型水电站的运行方式和控制功能要求，系统可自适应控制方式和控制参数实现设备在线监测状态和故障检测要求。在手动方式下，只需按下开机按钮，系统即可完成开机，起励建压和并网等顺序，并使机组运行于设定负荷工况。按停机按钮，系统可自动减负荷、停机灭磁及制动刹车。这样就减少了烦所的操作步骤，减轻值班人员的精力、压力。
3.4提高农村小型水电站的自动化管理水平
对于水电站的发展而言，在进行农村小型水电站增效扩容改造的过程中，不能一味地将注意力集中于小型水电站的资源的利用率上，同时，需要转换对于管理的态度与方式，只有和适宜的管理方式，才可以帮助提升农村水电站的资源利用的程度，帮助提升对于资源的利用率，让水资源可以更大程度的被利用，同时，增加水电站的供电量。在进行农村小型水电站的增效扩容改造的过程中，需要注重农村水电站的管理方式的转变，结合实际情况，选取合适的管理方式，提升农村水电站的自动化管理水平，树立电站员工的社会荣誉观、人生观，让员工在工作中，各司其职，全身心地投入水电站的运行管理中，提升员工的工作效率。
3.5确定农村小型水电站的扩容幅度
在进行农村小型水电站的增效扩容改造的过程中，需要结合实际情况进行，确定水电站的扩容幅度，在进行扩容幅度确定的过程中，可以通过水电站水能复核计算进行分析，进而确定水电站的扩容幅度，提高可靠程度。
4 小结
综上所述，在进行农村小型水电站的增效扩容的改造过程中，需要结合实际情况进行。通过农村小型水电站的增效扩容改造，更换了技术先进的机电设备及配套设施，完善电站的自动化水平、转变管理方式，使农村小型水电站尽量达到少人、无人值班，提高农村小型水电站的工作效率及效益。
参考文献:
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