摘要：随着我国经济的快速发展，对电力的需求也在不断增加，电能对于社会经济的发展起着重要作用，促进了人们生活水平的提高，并且在工业的生产中起着十分重要的作用。但是由于在早期建成使用的小型水电站中，水电站的设备较落后，大多数已老化，影响了水电站的安全以及正常的运行。为此，对小型水电站进行增效扩容改造是很有必要的。本文介绍了水电站增效扩容改造后对社会和经济的利益，并对电气设备的改造设计方面做了相关阐述。
关键词：小水电站；重要性；增效扩容改造；电气设计
1、水电站开展增效扩容改造后在多方面都起着重要作用
1.1提升了发电能力
开展水电站增效扩容改造的工程，在很大程度上恢复了电站的活力，更多发挥经济效益。水电站虽存在着诸多问题，但运行基础条件还在，对水轮发电机组设备进行更换，会以较少的投入达到水电站的增效，提高发电效益。
1.2小水电站安全运行得到改善
开展小水电站增效扩容改造工程，也有利于改善小水电站的安全现状。小水电站普遍超期服役，主要设备老化、运行不稳定，存在着诸多安全隐患，给小水电站的安全运行和管理带来较大压力。对小水电站的主要设备进行更新改造，彻底消除安全隐患，能大大改善小水电站安全现状，保障小水电站安全运行。
1.3减少环境污染，增加社会效益
水电站增效扩容改造后，可以减少煤炭发电，达到减少二氧化碳排放的目的，在充分利用清洁能源，解决农村电力供应的同时，对改善农村基础设施和生产生活条件，促进本地农村经济可持续发展以及减少污染物排放等方面发挥了重要作用，得到了广大群众的认可。
1.4减少劳动力
更新改造电站机组老旧设备，使得电站自动化程度提高，从而实现减员增效、节约劳动力。
2 对电站发电机的增效扩容改造
2.1定子和转子绕组改造；改造发电机，对其增效扩容要求转速和电机极对数不变，所以要对定子和转子绕组进行整改，增大线规并降低电阻，使发热总量不要超过整改前。绝缘材料选用更加耐压损耗更低的新型材料，减低厚度，空出更多空间。
2.2通风冷却改造；发电机的通风系统的性能会直接影响到发电机的扩容，早期的通风系统受到技术水平限制存在很多问题：散热能力低、噪声大、长期运行时还会出现堵塞现象，效果很差，需要进行整改。
2.3定子铁芯改造；虽然定子铁芯一般情况下不会出现故障，但是也要时时进行检测，因为一旦出现问题引发的就会是重大事故，所以，定子铁芯要定期进行更换，最好采用新型的性能更好的材料。另外，还应针对扩容进行定子铁芯改造，配合其他元件，优化铁芯的设计结构。
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2.4推力轴承改造；发电机在运行时推力轴承会受到全部的负荷，若是轴承质量达不到要求，会严重影响发电机的正常运行。因此，在确定机组容量后要计算出推力负荷，并根据这个数据对轴承进行改造。
3电气主线及短路电流的改造设计
3.1 电气主接线改造
由于进行改造的水电站运行时间过长，变动的可能性不会太大，使得技术人员进行扩容改造时不能对系统连接地点和送出工程进行改动，所以在扩容改造过程中对于接线方案的确定会非常重要。在进行扩容改造过程中，技术人员可以保留原来的主接线方案，然后根据当前扩容的需求来对短路电流和现行规范进行计算，对机组容量进行复核。如果存在改变原有设计的水电站，使得现有接线方式不合理，这需要技术人员主接线方案进行重新设计和优化，设计的基本原则是要坚持接入系统点和送出电压等级不能改变，如果改变了接入系统和送出系统，那么就不能与接线方式所匹配，会影响整个系统的正常运行，将导致投入更多的资金来对送出工程和接入系统进行改造，造成资源的严重浪费。
3.2 短路电流改造
小型水电站的电力系统随着时间的推移，其容量也在不断的增大过程中，在对水电站进行扩容改造过程中，需要对发电机进行改造，在改造完成后，电气设备的参数也会发生相应变化，因而需要对系统中的短路电流重新进行复算，一是使短路电流满足电力系统的参数设置，二是能够根据短路电流计算的结果来对电气设备进行复核，并可根据短路电流来选择相应的电气设备。
3.3电气设备的选择
早期建成使用的小型水电站，受到资金投入以及技术水平等条件的限制，使得电气设备的安全隐患大、性能差、备件难以购买、维护工作难度大等问题。很多设备在目前是明令禁止的产品，如使用SF7、SLJ1型变压器、多采用GGD型或BSL型等低压开关柜等，这些设备不仅损耗大、开断电流小，而且对环境污染大，不经济环保，增大了电站、电网的安全性隐患。因此，更换这些电气设备十分必要。选择电气设备应遵循技术先进、安全可靠、便于维护且经济耐用等原则。并根据短路电流计算结果和增效扩容后的参数进行选择。
4 接地系统的改造
在对小型水电站进行扩容改造过程中，由于对发电机、主接线和电气设备进行了重新改造，就使得之前的接地系统可能会出现不符合电力系统要求的情况，因此，为保证水电站的安全运行，修复和改造接地系统也是十分必要的。在接地网改造修复前，首先应对现有接地系统的接地电阻进行实际测量，接地电阻值是保证电站安全运行的重要参数，接地系统的设计不但要满足工频短路电流的要求，还要满足雷电冲击电流的要求，但在增效扩容和设备改造过程中，往往忽视了这部分内容。随着电网的不断发展，特别是电站内微机保护、综合自动化装置和电子元件的大量应用，这些弱电元件对接地网的要求更高，接地电位的干扰对监控和自动化装置的影响已经引起了工作人员的重视。所以一定要验证电阻值是否达到了设计目标值的要求。其次应对敷设于地面较浅的地下接地网（如开关站接地网及外引接地网）挖开后检查接地线的腐蚀和连接情况，检查暴露于空气中的接地连接线是否牢靠、截面积是否满足要求和锈蚀情况。如果接地网系统良好，接地电阻符合目标值的要求，可以不对接地网进行改造，只需按最新设计规范对暴露于空气中锈蚀严重、接触不良的接地线以及改造设备的接地连接线进行修复。只有技术人员对接地系统进行重新的检查和设计后，才会使接地系统能够满足电网中各种设置对接地网的要求，有效保护改造之后的电网和电气设备，以此提高水电站安全运行。
结语：水电站的增效扩容改造，保障了水电站的安全运行，实现社会经济效益，提高了水资源利用率，减少环境污染，我们要以先进的科学技术为依托，采取多种综合技术措施，使水电站的发电效益得到更大发挥。
参考文献：
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[2] 张羽进.中小型水电站电气设计的探讨[J].河南水利与南水北调.2012（12）
[3]谭剑波，冯家涛，甘雪峰.冯家山一级水电站增效扩容改造电气设计[J].企业技术开发：下旬刊，2015（07）.
论文作者:黄丽香
论文发表刊物:《基层建设》2016年21期
论文发表时间:2016/12/5
标签：水电站论文; 电站论文; 系统论文; 电流论文; 定子论文; 电气设备论文; 小水论文; 《基层建设》2016年21期论文;