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如何提高小型水电站的技术管理水平?

我国小型水电站是指由当地、集体或个人集资管理,装机容量低于2.5万kw的水电站和配套区域的供电电网。由于我国水资源丰富,分布相对分散,小型水电站已成为我国水利发电领域发展的主要趋势,不仅是农村和偏远地区能源的重要组成部分,也是大型电网发电的有力补充。由于小型水电站装机规模小,大部分位于偏远地区,如何提高小型水电站的技术管理水平对提高小型水电站的产量,实现小型水电站的安全生产具有重要作用。提高小型水电站的技术管理水平,可以从以下几个方面考虑。


一、建立健全技术考核和操作检查制度


虽然小型水电站安装规模小,产量低,但由于对偏远地区供电和补充电网的巨大作用,仍需确保机组安全经济运行,建立科学的技术评价和运行检查制度。为了提高小型水电站的技术管理水平,在优化小型水电站的技术管理时,首先要求操作人员在工作前进行安全规程和生产规章制度的培训,所有操作人员必须通过全规程考试才能投入工作。新员工必须通过生产实习和操作规程考试,合格后才能由主管生产领导和技术人员独立操作。当员工离职6个月重新上岗时,还需要进行严格的培训和考核,合格后才能继续值班[1]。其次,小型水电站工作人员应严格监控水轮发电机组及其附属设备的运行情况。一旦机组超过额定输出,应严格按照技术要求进行后续操作。要经常对设备进行检查和维护,对有缺陷和故障的设备要及时进行维护和更换,确保所有‘机械设备都有良好的工作状态。维修设备投入运行时,维修人员需向运行人员详细说明维修情况,共同启动机组,办理交接手续。最后,要做好小型水电站水工观测、水文气象观测、备品消耗、磨损分析等记录资料的整理和报关工作,并专人保管水电站系统、结构、电气及备品图纸,以备不时之需。水电站的技术资料和维护资料应经常整理归档,并由专人保管,方便水电站的维护和技术人员的使用。


二、优化调度,提高运行效率


小型水电站虽然装机容量小,但其设备原理和工作流程与大型水电站同等复杂。只有优化调动水轮机组发电,提高运行效率,才能在保证安全生产的前提下提高发电量。为了达到优化调度、提高运行效率的目的,需要做好以下工作。


2.1减少水力损失


水轮机的流量、水头和机组的工作效率是决定水轮机发电效率的重要因素。在小型水电站的运行管理中,要做好水电站的工作调度,确保流量和水头符合水轮机组的工作要求,避免因调动不当造成无效弃水,增加水力损失。为了达到减少水力损失的目的,工作人员应及时观察和维护水工建筑,认真纠正水轮机的工作状态,确保水轮机工作系统的发电效率。此外,还需要记录和分析水源的水文情况和季节性变化,掌握水库调节规律,实现水库的有效调节,最终减少水力损失,提高水电站的发电效率。


2.2合理选择机型及机组合理配套配套


水轮机是小型水电站电能生产的关键设备。在设计小型水电站时,必须选择水轮机的型号,确保水轮机和发电机组的合理匹配,以挖掘水轮机的最大工作潜力。在选择水轮机型号时,不仅要与发电机组相匹配,还要满足当地水源特点和水质特点,提高水轮机的使用寿命,增加机组的输出。如果水轮机的容量大于发电机的容量,则不能发挥水轮机的潜力,造成资源和资金的浪费。如果水轮机容量小于发电机容量,则会导致发电机输出不足,增加发电机的额外损耗,缩短发电机组的使用寿命。因此,在选择水轮机型号时,必须符合当地水源的特点,确保水轮机的额定转速等于发电机,提高水电站发电效率,提高水轮机组的工作寿命。


2.3最佳效率区的选择


所谓最佳效率区,是指单位流量最好、单位发电能量最大的区域,即发电效率最理想的区域。每千瓦时电能消耗的水流与电站的设计水头和效率成正比。实践证明,导叶开度最大,不一定是最佳运行区。最佳运行区只有通过实际测试才能得出结论,最佳运行区可以通过向发电设备制造商索取水轮机运行特性曲线来选择。根据相关数据,最佳运行区一般为导叶开度的75%~85%[2]。


三、实现操作自动化,提高工作效率


信息时代的到来对人们的生产和生活产生了很大的影响。随着信息技术在水力发电领域的应用,我国水电站正朝着自动化、机械化、智能化方向发展。小型水电站虽然发电量小,但也需要与时俱进,实现运行自动化,提高水电站的工作效率。实现小型水电站运行自动化,不仅可以提高水电站运行的安全性,还可以有效提高机组发电效率,为小型水电站创造更多的经济效益。但由于小型水电站资金有限,最大生产效率不高,在自动化建设中必须掌握规模,在保证经济的前提下,提高小型水电站的自动化水平。为此,水轮机组的启停和调节系统可以自动改造,使工作人员只要在控制室进行指令操作,机组就可以自动运行和启动,直到满足系统的需要。还可以改造小型水电站的励磁系统,实现励磁的自动调节,使水轮发电机组能够自动分配功率,满足系统无功负荷的需要。此外,还可以使用故障监控系统实现机组运行故障的远程实时监控。当故障发生时,系统还可以控制机组自动关闭,并恢复控制室的故障停机信号。


综上所述,小型水电站虽然装机容量小,但符合我国水力资源的分布特点。随着新能源改革的逐步推进,我国小型水电站的建设数量逐渐增加,不仅为许多偏远山区提供了优质稳定的电能,而且大大缓解了电网的供电压力。为提高小型水电站的电力生产效率,各电站必须更加重视技术管理,不断提高小型水电站的技术管理水平,为中国社会进步和经济发展做出贡献。


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