摘 要：为确保小水电站增效扩容改造项目实施的管理，加快水电站改造项目的建设速度，国家对小水电站进行增效扩容方面做了大量的工作，出台了一系列水电站改造资金補助的政策。这些政策的实施极大地改善了效率低、技术落后、安全程度低的水电站，并且使得有限的水资源得到了有效的利用与发展，有效的保证了水电发展的需求。本文主要就是根据实践工作经验了解水电站增效扩容改造的相关内容。
关键词：暮定水库；技术改造；水电站
1工程概况
暮定水库位于武鸣县罗波镇暮定村、武鸣河支流马头河上游。该工程是于1958年动工，1960年竣工，是灌溉和发电综合利用的中型水利枢纽工程。流域内高山峻岭，山高坡陡，径流大，来水快，水量充足。水库集雨面积410.4km2，河流长21.39km，河流比降8.6‰。枢纽工程由拦河坝、输水隧洞、溢洪道及坝后电站等四部分组成。
暮定水电站属于坝后式水电站，通过主坝压力涵管放水发电，暮定水库总库容4786万立方米，有效库容2230万立方米，多年平均降雨量1208毫米，为多年综合调节水库。
2水电站存在的主要问题
2.1设备老化，发电效率降低
暮定水电站投入运行30多年了，不少电气设备已经老化，机组控制屏及励磁系统是上世纪70年代产品，运行性能差，现在已经属于淘汰产品，机端电压不稳定，有时升不起压等故障，电路故障率高，在日常甩负荷时出现过压现象和误动现象，严重威胁发电机的绝缘，威胁机组的安全。
2.2水轮机的运行效率较低，参数性能十分落后
武鸣县暮定水电站于1958年兴建，在技术以及设备方面都非常落后，特别是对水轮机的水力模型的开发依然处于落后的水平，还依赖于国外的先进技术，早期的水电站所采用的水轮机型号均为苏联或者美国等发达国家所研制的机型，这些机型在某些地方的小型水电站中依然在使用，但是与现代化的技术水平相比，传统的水轮机在转速以及容量方面效率依然很低，而且水轮机的水力稳定性与安全性能较差。
2.3控制系统和保护系统
暮定水电站的采用人工操作控制，控制方式简单落后，投运近40年，设备老化，故障率高，应进行相应的升级改造。
暮定水电站现有发电机继电 保护装置依靠出口空气开关过流分断装置，保护方式落后，可靠性低、速动性差，元件老化严重，需要更新改造。
3增容提效改造的必要性
3.1目前国内大功率汽轮机的设计和制造技术已较之90年代年有很大提高，哈汽的引进型300MW机组设计热耗已由7997 kJ/kWh降至7880kJ/kWh，且实际运行指标越来越接近设计值，所以，对早期制造的汽轮机进行增容提效改造，而形成的节能降耗潜力很大。
3.2通过对汽轮机进行增容提效改造，可以提高汽轮机的效率，降低热耗，使机组的热耗、效率达到同类机组的先进水平。
3.3机组的经济性与负荷率的高低有直接关系，由于火力发电发展较快，机组利用小时大幅下降，增容改造是提高负荷率、提高经济性的捷径。通过对汽轮机机组进行增容提效改造，对汽轮机机组进行增容，提高机组的铭牌出力。
3.4通过增容提效改造，提高机组的安全可靠性和启动灵活性，解决同型机组目前现存在的安全隐患问题及其他缺陷，如上下缸温差大、持环变形等问题，消除影响机组安全可靠运行的隐患因素。
3.5提升发电效益
暮定水电站进行增效扩容改造，可以充分利用现有水资源优势，增加水电站发电能力。该水电站的发电机组可以从3200 kW增容至4000 kW，增效扩容后年均发电量可达到733万kW·h，年均发电量可以实现近201万kW·h的增量，增效可达近40%，这将进一步挖掘水库发电潜能，以落后设备的小规模更新，较小的投入实现发电效益的提升。
4暮定水电站增效扩容工程建设任务、设计标准及完成的主要工程量
4.1水轮发电机组
更换#1、#2发电机，按300KW选择发电机，以达到增效扩容的目的。
更换#1、#2水轮机，选用HL240-WJ-71水轮机，增大机组出力，充分利用汛期水资源。
#3机组改造，水轮发电机组多年运行，水能利用率低、故障多发，需要对机组进行改造。
暮定水电站发电机励磁系统已经陈旧，故障率较高，调节器为手动电位器方式，不能满足自动运行的要求，需对发电机励磁系统进行更新改造，新的励磁系统采用微机单通道自并励系统，每套励磁系统由励磁柜1面盘柜。
4.2更换调速器
由于机组增效扩容改造后，调速器没有进行过技改，故障较多，因此需要更换调速器，以满足调节水轮机的要求。而且本次技改后将采用综合自动化装置对整个电站监控保护，原调速器也已不能满足微机监控、通讯等要求，需更换微机调速器2台。
4.3更换厂内桥式起重机
更换新的桥式起重机，以满足电站检修的要求。型号为：QD电动双梁桥式起重机20/5吨，跨度8.5米。
更换的起重机与原来旧的起重机的自重相当，本次主要是更换设备，没有对厂房建筑结构进行破拆，不应存在结构安全问题。
4.4辅助机械设备
（1）气系统
本次增效扩容改造工程，新的调速器自身带自动补气装置，为检修用气方便，仍保留高压气系统。低压系统，空压机已陈旧老化，更换新的低压空压机和制动屏。
（2）水系统
更换陈旧老化的设备，包括上导冷却器、冷却供排水管、阀门、供排水泵、滤水器等。
4.5电气设备改造
暮定水电站本次技术改造不改变系统的主接线型式，一次电气部分的技术改造主要有以下几方面：
（1）将电站原用的老式S7型变压器更换成节能低耗的S11型变压器。
（2）将电站原用的低压发电机控制柜及厂用配电柜进行更换（包括更换断路器、隔离开关、互感器等）。
（3）将站内老式的直流系统和励磁系统进行更换。
（4）将站内已用多年老旧的0.4kV 的电力电缆更换成VV型交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆。
（5）将原10kV侧县城明秀开关站线路用的DW2-10型多油断路器更换成真空断路器。
4.6过电压保护及接地
（1）过电压保护
暮定水电站的过电压保护应符合DL/T621-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的要求。
（2）接地
暮定水电站的接地应符合DL/T621-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的要求。本电站的接地主要包括保护接地、工作接地和防雷接地，上述三种接地装置连成一个总接地网。总接地装置由自然接地网和人工接地网组成。自然接地网主要利用水工建筑物中的钢筋、引水压力钢管等自然接地体组成。若电站原接地网老化，接地电阻值达不到要求时，可在容易降低接地电阻的空地采用扩大接地网面积的措施或在尾水渠中敷设水下人工接地网并与厂房接地网相连。若仍不能满足要求，可采取增加防腐降阻接地极的措施来降低局部土壤电阻率，以减小接地电阻。
5结语
小型水电站的技术改造，必须贯彻4个原则，即先进性、合理性、经济性和特殊性。应该针对各个水电站的具体情况，因地制宜，进行优化设计。结合和妥善处理本电站的不可变更或不宜变更的制约条件，择优选用一个性能先进、技术成熟的好转轮和配套性能先进、运行可靠的水轮发电机及其辅助设备；在有限的投资情况下，尽量增加年发电量，提高水电站的经济效益，并且特殊问题用特殊办法处理。
参考文献
[1]浅析发电厂的汽轮机增容改造技术[J].孟祥英.科技与企业.2016（09）
[2]小水电站技术改造问题的探讨[J].黄建平.海峡科学.2008（03）
（作者单位：南宁市武鸣区暮定水库管理所）