摘要：柴家峡水电站所在的地形区域具有地势落差较大的特征，并且附近区域呈现陡峭的阶梯地形分布状态。在发电工艺为主的水电站设计与制造工程实践中，工程负责部门通过全面实施制造工艺优化的举措，有效保障了柴家峡水电站的基本运行功能得以实现，进而体现了水电站总体运行工艺成本节约以及发电运行效益明显提升的工艺改造效果。具体在优化改造柴家峡水电站的过程中，应当结合水电站区域地形以及站内的基础设施运行状况，全面实施制造工艺的优化与改进。
关键词：柴家峡水电站；制造工艺；优化要点
柴家峡水电站的主要坝体结构所在区域总体可达220000平方千米的工程流域面积，并且达到千分之1.7的坝体所在区域河道比降幅度。该水电站所在河段达到21米的河流高度落差以及20千米的河段延伸长度，阶梯地形广泛分布于河道两岸的区域，而且包含深度较大的河谷开阔地带，平均达到200米的河谷宽度。该水电站的主体蓄水水库达到1600万m3的水库总容量，具有1600米的蓄水水位高度，每年可以保证5亿千瓦时左右的发电总量。为了确保达到全面优化水电站制造工艺的目标，工程技术人员对于水电站区域的基本地质状况展开了全面勘测，结合因地制宜的思路来实施全方位的水库制造工艺以及站内电气设施制造工艺优化措施。
一、柴家峡水电站的工程运行概况
处于兰州西柳沟与八盘峡中间河段区域的柴家峡水电站具有24兆瓦的站内单机运行容量以及96兆瓦的站内装机总容量，该水电站整体达到1600万m3的库容体积。在正常的发电运行情况下，站内水位平均能够保证达到1500米左右。在各个年度的时间段内，该水电站工程基本上能够保证5亿千瓦时的年度发电总量，以及50MW左右的发电站设施出力功率，因而体现为良好的发电运行经济效益[1]。
作为中等规模的河床径流式水电站工程而言，柴家峡水电站设计为三级的建筑物安全防护等级，该水电站建筑物总共包含泄水闸、发电专用的河床式厂房设备、混凝土的挡水坝（左右两侧）等[2]。在发电厂房的内部，对于水轮发电机组主要设计为灯泡式（贯流式）的机组发电运行方式，坝体顶部的位置达到1500米的高程，并且具有340米的坝体枢纽工程长度。对于水电站项目通过实施制造工艺的优化，确保最大化的水电站运行效益得以实现。
二、柴家峡水电站的制造工艺要点
（一）水电站的导流基础设施
柴家峡水电站目前主要设计为分期的河床导流运行方式，总共包含二段的工程导流结构。具体对于一期的导流基础设施在进行施工处理时，关键在于泄水闸与纵向导流墙的混凝土结构施工，总共设计为五个泄水闸孔。对于二期的导流工程基础设施在进行施工改造中，重点涉及围护导墙的混凝土结构以及横向的下游围堰结构布置，确保土石坝体与电站厂房之间的围护结构达到良好的工程坚固性标准[3]。对于导流方式在进行选择时，重点在于合理选择挡水围堰与泄水通道的工程形式，例如束窄河床、明渠以及隧洞结构等。
水电站的导流工程设施必须满足最基本的工程建筑物安全施工标准，尤其是对于站内的泄水闸、纵向的混凝土导墙、防渗墙、左右两侧岸边防护设施、坝上的公路防护设施以及咕噜沟等导流工程设备而言，必须保证其满足安全性能标准。具体对于柴家峡的水电站导流设施在进行施工建设时，基本要点体现在中间坝体段与上坝公路段的围堰防护工程。工程施工人员通过布置防渗墙的工艺技术手段，充分保证了处于汛期与枯水期的水电站设施都能维持平稳与安全的设备运行状态，防止站内的各类导流基础设施产生安全运行风险[4]。
下表为水电站的导流工程施工建设要点：
.png)
（二）水电站设备的制造材料选择
水电站设备若要确保设备运行安全，那么基本前提就是要选择耐久性与抗腐蚀性较好的设备制造材料。材料采购人员必须保证站内基础设施的制作材料满足基本工艺标准，认真实施材料采购的质量性能标准。在存储与调取站内设施制作加工材料时，应当按照正确的方式来进行材料加工操作。对于站内运行设施的制造与加工材料应当予以合理的选择，充分保证站内各种装备的制作材料达到优良的材料性能标准，满足特定湿度与温度环境下的电力安全运行基本标准。相关负责人员尤其有必要重视绝缘外皮与线路控制开关等重要部件的制作材料质量，防止出现材料质量风险。
水电站的制造材料选择重点在于保证制造材料的安全性，因此技术人员应当将紧急中断控制设备安装于系统回路的适当部位，防止由于火情迅速蔓延进而造成站内电气线路被烧毁的后果。技术人员需要运用增设站内配电箱以及其他配电装置的方法来保证站内配电系统设施的安全运行，尤其是对于基础性的站内配电运行设施来讲。在安装站内配电装置时，关键必须做到充分保证适宜的站内空气湿度以及空间环境温度，将配电装置放置在通风与干燥的区域位置。技术人员对于各种基础配电装置都必须严格实施配电性能测试，然后才能进入正式安装配电设施的施工环节中。安装技术人员有必要精确计算站内配电装置的荷载数据、电压稳定性以及电压输出频率等数值，进而对于安装操作点予以灵活的配置。
（三）水电站设备的安装施工
水电站制造工艺的核心要点在于安装水电站的站内运行设施，技术人员在安装站内的基础发电设施及其他运行设施时，应当做好前期的安装设备施工准备，同时还要合理选择安装站内设施的施工工艺手段。在安装系统配电箱、电缆线与母线之后，技术人员应当存储各项基本运行测试数据，实施全面的测试数据分析，形成全面的电力装置运行检测数据结论。应当将信息化的电力装备测试仪表以及其他各种测试仪器全面准备完毕，确保仔细查找是否存在遗漏某些电气测试仪表与仪器的情况[5]。对于电气安装施工在全面完成的基础上，技术人员针对装置的测试运行数据应当全面进行整理与收集，形成完整程度较高的电力装备系统运行测试结论报告，充分反映现有的站内基础设施安全运行状况。
具体对于站内封闭母线、水轮发电机与主变压器的重要装备部件在进入运行安装环节时，首先必须准备好自动测试仪表，针对绝缘电阻实施严格的电阻运行调试操作。相关负责人员对于电气安装线路必须确保正确进行连接，通过实施反复检查的做法来确保电气运行线路的连接安全，杜绝电力装备调试中的安全操作隐患。借助兆欧表以及电动指针式的线路电阻测试仪器，能够保证达到精确程度较高的电力装置运行测试数据，防止电气安装的运行测试误差存在，切实保障水电站设施安装施工的工艺精确性。
（四）水电站设备的调试处理
水电站的运行调试环节具有重要的安全保障意义，技术人员在全面调试站内设备的前提下，能够实现延长站内设备安全运行寿命以及节省水电站制造工艺成本的目标[6]。机组调试人员重点需要测试机组瓦温、机组短路干燥状态、机组空载运行状态以及机组停机与开机的运行状态，以此来判断站内的运行机组是否表现为过速运行的情况。
对于发电机的核心系统设备来讲，关键在于测试并且判断发电机组的单相接地运行状况，并且运用机组升压测试的方法来判断发电机组的各个重要部件是否具备良好安全性能。水电站系统包含较为复杂的系统电力设备，各种电力装置通过系统输电线路进行连接，进而形成了水电站内的电力装置运行系统。技术人员针对电力装备系统在全面完成安装处理的基础上，应当进入站内电气运行调试的重要环节，严格按照电力装备的运行调试步骤予以完成。技术人员如果要顺利启动站内的电力机组，那么首先必须全面查看机组阀门以及其他的机组运行关键部位设施，确保达到最佳的机组空载开度以及自动开度状态，然后记录各个不同时间段的主机测试以及辅助装置运行测试数据。
三、柴家峡水电站的工程运行安全维护与管理措施
柴家峡水电站的工程导流设施以及工程电气设施都具有比较复杂的工程设施结构分布特征，因此客观上增大了设备工艺制作的难度[7]。具体在工程建设与处理的实践中，工程技术人员需要面临很多的施工操作难点，因此工程技术人员必须保证达到良好的施工专业素养，严格实施正确的水电站制造安装工艺处理流程[8]。具体对于工程的安全运维管理而言，工程负责部门对于柴家峡水电站重点着眼于如下的工程管理与工程设备运维实践要点：
（一）严格实施水电站的设备安全维护机制
柴家峡水电站具有多种类型的站内运行设备，其中主要包含站内供电线路、发电机械设备与其他的工程运行设备。水电站的工程运维宗旨与目标就是要充分保障站内设备安全，因此相关负责部门有必要严格实施现有的水电站运维管理举措，全面推行站内的设备检修与设备运维机制。相关技术人员必须结合电力设备部件的潜在安全运行隐患，严格实施全方位的电力装备安全运行检测，在排查电力装备安全风险的前提下确保做到定期更换老旧的电力装置元件，淘汰存在安全运行风险的电力装备部件。电力设施如果存在元件老化与陈旧的情况，则很容易导致电力装备产生系统安全风险，对此必须予以立即更换。
此外，某些绝缘体的外壳部位如果存在较差的材料耐磨性，那么将会导致材料外皮部位产生磨损的安全风险，裸露在外的线路将会导致人员伤害。检修技术人员针对各种类型的电力运行设备都应当全面实施检测，尤其有必要重点检测绝缘体与绝缘线路外皮等重要部位。为了保证彻底清除电力装置的系统运行故障隐患，检修技术人员有必要严格检测各类电力装备的性能。与人工实施设备定期巡检的传统做法相比，运用信息化仪表作为巡检设备辅助设施的做法具有更加科学的优势，有助于检修技术人员获得更为精确的设备巡检与处理数据。
（二）提升水电站运行设备维护人员的专业素养
水电站的设备制造工艺具有复杂性，因此决定了设备制造工艺将会消耗较高的设备制造成本。对于造价比较昂贵的水电站基础运行设备必须重视全面推行站内设备的安全维护机制，充分保证站内设备运维的具体负责人员都能做到全面熟悉站内设备性能，提升站内设备维护负责人员自身的业务素养。水电站的基础装备系统由于具有庞大规模以及线路连接复杂的特征，那么客观上决定了装备的运行维护难度较高，相关负责人员必须全面着眼于站内基础装备的安全运维管理。水电站的电气设施在全面完成电力装备的安装处理前提下，就要进入电气装置的安全运维环节。
技术人员有必要经常通过嗅闻与肉眼观察的做法来判断电气设施的运行状况，如果确定存在烧焦气味或者明显的装备部件表面裂纹，那么必须立即对其进行部件更换处理。水电站电气系统的平稳安全运行需要建立在定期巡检的基础上，否则如果缺少定期性的电力装备运行巡检工作，则很容易造成装备的内部结构件产生老化的安全风险，甚至导致电力系统突然产生停机的后果。对于站内的电气运行设备在实施人工巡检时，检修技术人员首先需要做到仔细观察断路器的表层外壳以及其他部件表面是否存在锈蚀或者产生裂缝的现象，并且还需要通过嗅闻气味的方式来判断断路器是否存在线路烧毁的安全风险。对于存在明显烧焦气味的断路器线路部位应当借助专门的信息化仪表来进行详细检测，确定断路器现有的线路缺陷部位，然后更换存在短路风险与烧焦风险的断路器接头以及线路主体部位。技术人员通过嗅闻或者观察的方法如果很难判断部件故障所处的位置，则需要通过运用信息化的设备检测手段来进行判断。
（三）强化水电站的工程运行维护力度
水电站工程能否体现良好的工程运行效益，根本上决定于站内设备的制造工艺手段，并且决定于站内设备的维护管理力度。因此，水电站各类基础设备的日常运维管理举措具有不可忽视的安全运行影响。各个专业的巡检技术人员应当运用网络信息化的沟通平台来及时交流设备巡检信息，并且在网络数据库内保存完整的设备巡检数据，以防产生电力装备巡检数据丢失的安全风险。相关负责部门仍然亟待完善针对站内设备实施定期巡检的安全检修处理机制，通过完善现有机制的举措来保证站内电力装备达到良好的设备系统巡检实效性。
对于水电站的电气设施系统应当划分为发电机、变压器、连接线路与断路器等关键装备组成要素，各类系统部件必须保证可靠与安全的装备运行状况，持续提供水电站的电能资源。技术人员通过改造水电站现有的电气装备安装工艺以及装备运行工艺，应当能够充分保证电气设施系统的运行安全性，全面优化电力装备性能。电力装备属于水电站不可缺少的发电运行装备，水电站在运行中能否保持平稳与安全的供电状况，根本上决定于电力装备的性能。因此，智能化的电气设施装备运行控制工艺能够保证实现更好的电力装备安全运行效果，节约水电站的电力装备安装以及电力系统控制成本，有效防止了水电站的电力装备突然产生停机或者其他的运行故障。对于水电站的各种基础装备设施而言，重点在于结合电力装备的内部结构特征以及系统安全运行状况来实现全面的工艺优化改进。电气设施的安全运行功能关系到水电站的整体发电运行效益，技术人员务必做到严格重视水电站的电气设施制造以及设施维护工艺优化调整。
结束语：
经过分析可见，柴家峡水电站的制造工艺优化集中体现在工程电气设施、工程导流设施以及其他基础发电运行设施的全面优化改造。与原有的水电站发电运行模式相比，经过制造工艺改进与优化后的水电站整体工程运行结构达到更加安全与科学的程度，在节约站内基础设施运行资源与成本的同时，严格防止站内基础设施运行的安全隐患产生。因此，全面施行站内基础设施制造工艺优化调整的举措具有重要的实践意义。
参考文献：
[1]张晓峰,苏晓军,孙玉军.RG聚氨脂砂浆在李家峡水电站冲刷修复材料对比应用[J/OL].水力发电,2019,12(03):22-24.
[2]铁夏琼.黄河柴家峡水电站运行期环境影响评价重点问题的研究[J].中国建材科技,2019,28(06):28-29.
[3]于凌云,万代强,鲍志强.李家峡水电站三孔泄水道伸缩缝破损及局部混凝土剥蚀处理修复技术及实践[J].大坝与安全,2019(06):44-47.
[4]白晓龙.李家峡水电站大坝安全监测自动化系统改造效果分析[J].中国高新科技,2019(10):50-52.
[5]陈凯,杨浩.刘家峡水电站厂外电源动力电缆快速更换施工经验[J].水利建设与管理,2019,39(02):41-44+64.
[6]霍吉祥,李子阳,马福恒.李家峡水电站坝址环境水化学特征与演变[J].水文地质工程地质,2018,45(01):1-7.
[7]郭一萌,王颖.刘家峡水电站排沙洞岩塞爆破口上淤泥层稳定性试验研究[J].水利科技与经济,2017,23(09):60-62.
[8]高弘扬,白涛,武连洲.水轮机运行加权因子的改进方法研究——以李家峡水电站为例[J].水力发电学报,2017,35(06):102-110.