赵毅平
安徽省岳西县国有水电有限公司 安徽岳西 246600
摘要：岳西县大龙潭水库电站，经过近20年运行，存在设备老化，运行工况不佳，发电效益不好等情况。产权单位及时抓住上级主管部门推进实施的增效扩容项目的有利时机，对电站进行了扩容改造，项目实施后效果明显。
关键词：电站；扩容改造；综合效益
1.基本情况
大龙潭水库电站位于皖西南大别山腹部的岳西县，曾是岳西县实施农村水电初级电气化县达标的骨干电站，总装机 2×5000kW，发电机型号为SF5000—10/2600，水轮机型号为HLA153-LJ-100。电站水库总库1074万m3，属于中型水库，电站设计水头67.8m，设计单机流量8.83 m3/s，设计年发电量为2956万千瓦时。该电站于1991年9月动工兴建，1994年9月10日并网运行。未实施增效扩容改造前，虽然经过几次大修，机组运行工况有所好转，但电站效益总体不是很好，多年平均发电量不足2000万千瓦时，最好年份发量也达不到设计年发电量。
2.大龙潭水库电站运行存在的问题
该电站自1994年9月投产发电以来，到2014年实施增效扩容改造前已运行二十年，主要存在如下问题：
2．1发电机出厂时就存在制造缺陷，机组转速高，存在机组动不平衡，安装后机组振动严重超标，曾多次将发电机上导盖固定螺栓剪短，虽大修时经配平处理，振动有所缓解，但上导支持盖法兰严重受损。发电机绝缘为B级，绝缘性能差，停机时间稍长必须烘干才能开机；上导无油雾消除装置，油雾造成发电机定子线圈污染，通风不畅，定子温升高，存在安全隐患。
2．2受当时经济条件和技术的限制，大部分电气设备运行中存在各种缺陷，绝缘自然老化严重，故障频繁，严重影响电站安全运行和经济效益。同时继电保护为电磁式继电保护装置，为常规式保护系统，其设备已经老化，保护功能不够完善；控制系统为常规集中式控制。机组操作不便，控制困难，与现代水电站控制及保护方式相比严重落后，自动化程度低，运行值班人员劳动强度大。
2．3水轮机经近20年的运行，叶轮及叶片气蚀磨损严重，虽经多次大修补焊，但由于叶片变形，流线破坏，动不平衡越来越严重，使水轮机效率大幅下降，已无法在设计工况达到额定出力；水导轴承设计存在缺陷，轴瓦温升高。加之主轴密封漏水严重，厂房渗漏排水不堪重负，能源浪费严重。同时，由于机组动不平衡，造成机组振动加剧，使水轮机大轴产生变形，造成机组大修盘车困难。
2．4蝶阀密封性能差，漏水量非常严重，蝶阀关闭后，漏水量可达0.8 m3/s，不仅造成电能损失，也给机组大修带来困难；同时，蝶阀为直流电机操作，由于环境较为潮湿，限位装置电气部分容易受潮损坏，造成电机过负荷烧毁，且直流电机维修困难，存在严重安全隐患。
2．5发电引水管道存在渗漏，并在引水管进厂房的蜗壳层墙体处产生集中漏水，其中右侧管道的渗水量较大，成喷射状。
2．6电站水库放水底孔闸阀损坏，无法打开，既不利于清理淤积的泥沙，也不能保证下游河道生态流量。
2．7主、副厂房等建筑物有老化现象，外观陈旧，屋面层防水材料老化损坏，屋面漏水，特别是主厂房漏水严重；另厂区旁上坝道路边坡无排水设施，遇暴雨时，水流四处流淌，甚至经进厂道路流入厂房，危及机组运行。
3.大龙潭水库电站实施增效扩容的必要性和有利时机
由于该电站存在上述七个方面的问题，不仅难以达到设计的发电效益，而且电站的一些机电设备大多属于淘汰的产品，产品配件奇缺，通用性能差，以致生产运行时存在严重安全隐患。同时，国家正对实施农村水电增效扩容改造项目给予优惠政策，以推进小水电实现绿色“嬗变”。大龙潭水库电站产权单位抓住有利时机，及时委托设计单位对大龙潭电站厂房及机电设备进行增效扩容改造进行设计，以提高电站综合效能和安全性能，促进水资源的综合利用。随后，在地方党委政府及行业主管部门的大力支持，安徽省水利厅、安徽省财政厅对大龙潭电站增效扩容改造工程设计进行了批复，同意更换发电机、主变及电气设备，装机容量由2×5000kW改造为2×5500kW，同时对电站主、副厂房、进厂道路等进行维修和加固；更换水轮机转轮、调速器、蝶阀等附属设备；更新改造油气水系统设备及管路系统，桥式起重机等；新增视频监控系统等。
4、大龙潭水库电站增效扩容工程实施
通过公开招标，水轮发电机组由杭州杭发发电设备有限公司中标，励磁、调速器由武汉市陆水自动控制技术有限公司中标，变压器由安庆变压器有限公司中标，监控保护系统由南京钛能电气有限公司中标，电线电缆由无锡市沪安电线电缆有限公司中标，施工单位由梅山水电实业总公司中标，监理单位由安徽省水利水电工程建设监理中心中标。该工程于2014年1月正式开工，在实施过程中始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，严格按设计要求及施工合同进行管理。通过事前、事中、事后的质量、进度、费用控制，各施工标段分部工程质量均达到合同文件要求的质量目标，节约相关费用100多万元，并2015年1月20日顺利通过上级主管部门组织的竣工验收。
5、大龙潭水库电站增效扩容后效益情况
经过一年施工，岳西县大龙潭水电站增效扩容改造项目已按上级主管部门批复的建设内容完成，装机容量由2×5000kW改造为2×5500kW，满足设计要求，工程质量合格，运行正常，增效改造后效益明显：机组综合效率由改造前79.1%提高到89.5%，年发电量由改造前多年平均不足2000万千瓦时增加到多年平均2600万千瓦时，增长效率约30%。最好年份是2020年，全年累计发电量超过3100万千瓦时。
同时，通过增效扩容改造后，电站运行工况明显好转，不仅噪音下降约10分贝，设备自动化水平明显提高，每班运行人员减少了，员工劳动强度大大减轻，电站运行维护成本也大幅减少，实现发电增收，运行维护成本下降的双赢好局面。
6、建议
随着国家生态文明建设要求越来越高，作为电站产权单位也应树立“绿水青山就是金山银山”理念，建议进一步加强对电站水库下泄生态流量的监测和监控，保证下游河道不断流，维护区域内河流生态平衡，在保障人与自然和谐相处的同时实现多发电，发好电，为地方经济实现可持续的高质量发展提供优质的清洁可再生能源。
作者简介：赵毅平（1973.12），男，助理工程师，主要从事水电运行和工程管理等工作。