1 农村水电发展现状
据水利部的统计,2006年,我国农村水电总装机已达到5000万kW,约占全国水电总装机的37%,年发电量1500多亿kW?h,成为国家电力供应的重要组成部分。尽管农村水电取得了长足发展,为农村经济和社会的发展做出了巨大贡献,但农村水电技术现状令人担忧。据有关资料统计分析,全国已建成投产的小水电电站中,有70%左右是20世纪90年代以前建成的。由于受当时的设计理念和设备制造工艺水平的限制,这些小水电站的特点是:出力达不到铭牌出力、保护经常误动或拒动、自动化水平不高、制造质量差、安全生产隐患多,并且运行人员的技术水平比较低;为了保证安全生产,急需进行技术改造。农村水电的技术现状不能适应现代新技术的发展要求,也不能充分发挥农村水电应有的经济效益和社会效益。自90年代中期开始,小型水电站陆续实施计算机监控和自动化改造。目前,全国1000～50000kW的电站近6000座,实现无人(少人)值班的不到300座,仅占5%。2003年4月,水利部颁布了《农村水电技术现代化指导意见》,目的是“明确今后一段时间农村水电行业技术发展的方向,规范、指导农村水电行业做好技术进步工作”,以加快农村水电现代化建设步伐。该文件对农村水电技术现代化的指导思想、基本原则和总体目标都作了具体的、详细的规定。
2 机组运行中存在的问题
许多电站所用的机电设备甚至是五六十年代的产品,同现在的设备相比,普遍存在性能差、运行效率低、噪音大等特点,有的还是国家明令禁止使用的淘汰设备。
211水轮机的选型有问题
我国早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供选择的转轮型号少,不少中小型水电站只能“套用”相近转轮,因而机组性能参数偏离电站实际运行参数。对中小型水电站水轮机选型设计,有的地方管理部门不太重视,有的设计单位不够认真或水平不够,使得一些水电站的水轮机转轮直径、额定水头或额定转速选择不当,造成机组性能参数与电站实际运行参数不匹配。有些水电站建成后,其实际的来水量或水头等水文数据与设计资料不符,以致选用的水轮机性能参数与电站实际运行参数不适应。
这些情况都会导致水轮机偏出最优工况区运行,造成机组运行效率低、耗水量多、振动、噪声大及发电损失大,使水轮机使用寿命大大缩短。
212水轮机设计水平较差,制造加工工艺达不到要求我国1964年颁布的水轮机模型转轮系列型谱中ZZ460、ZZ560、ZZ587、ZZ600、HL123、HL263、HL365、HL638、HL702等型号的水轮机转轮,有的至今仍在使用。这些转轮相当于国外三四十年代的技术水平,其主要性能指标(单位流量Q11、单位转速n11及模型效率ηm)都比较低。有些小型水电站的水轮机加工质量差、缺陷多、长期带病运行、出力不足、安全可靠性差。
213水轮发电机绝缘老化,推力轴承和水导轴承可靠性低有些中小型水电站的水轮发电机因运行年代长,定子、转子的绝缘已严重老化,容易引发接地故障,威胁机组安全运行。由于制造或安装质量较技术改造SMALLHYDROPOWER2007No3,TotalNo135差,水轮发电机的推力轴承和水导轴承可靠性低,常发生烧瓦事故。
214多泥沙河流上的水轮机磨损和气蚀破坏严重据不完全统计,我国中小型水电站中,约有1Π3的水轮机存在空蚀和泥沙磨损问题,导水叶和水轮机进水阀严重漏水,有的甚至难以正常开、停机。有的水轮机转轮叶片发生严重裂纹或断裂,不能保证安全运行。
215水轮机与发电机不配套有些中小型水电站水轮机的输出功率大于发电机额定容量,形成“大马拉小车”,大大限制了机组出力。也有的水电站发电机容量大于水轮机出力,形成“小马拉大车”,既浪费了设备容量,也增大了运行损耗。
216保护装置比较落后,自动化水平不高早期建成的小水电,由于受当时二次保护发展的技术水平限制和资金的不足,导致发生故障或事故的时候保护误动或拒动,这对安全生产造成威胁;有时还会损坏设备,造成巨大的经济损失。另外,小水电的运行人员技术水平比较低,经常会误操作。
217水轮机调速器性能比较落后水轮机调速器性能比较落后,静特性差,磨损严重,运行死区大,动作不灵活,无法保证机组安全稳定运行。
原标题：农村水电站的技术改造和技术发展趋势
