广东省清新县迳口二级水电站增效扩容技术改造可行性的论述

摘要：对于实施适合电站改造项目的，给该区域的农业生产的发展、社会发展和人民群众安居乐业具有重要作用和良好的社会效益。

关键词：农村小水电 ;增效扩容; 可行性;效益

Abstract: to implement projects of suitable for power station, to the area of the development of agricultural production, social development and people's lives and work has important function and good social benefits.

Keywords: small rural hydropower, Expansion efficiency; Feasibility; benefit

中图分类号： TV74 文献标识码：A文章编号：

一、电站现状分析与评价

（一）基本情况

农村水电增效扩容改造工程工作是水利部、财政部落实 2011 年中央 1 号文件和中央水利工作会议精神的重要举措，是国家为提高水能资源利用效率、保障农村用电需要、促进农村水电持续发展的一项重要工作，也是国家扶持可再生能源发展、保护环境、减少碳排放的有效措施之一。

迳口水利枢纽工程位于清新县县城西北部 11km 的滨江下游峡谷出口处，是一座以灌溉为主，兼有发电、防洪、供水、航运、交通和旅游等综合利用工程，包括拦河闸坝、东干渠、西干渠及电站等建筑物，坝址以上控制集雨面积 1660km2，正常蓄水位19.30m，相应库容 550 万 m3，设计洪水标准为 50 年一遇，校核洪水标准为 500 年一遇。迳口水利枢纽工程下游现有 32座水电站，其中迳口一级电站位于迳口水利枢纽西干渠的渠首，发电后的水流入西干渠用于农田灌溉，装机容量 750kW，电站于 1985 年建成并投入运行；迳口二级电站）位于迳口水利枢纽东干渠渠尾，利用东干渠引水发电，电站装机容量 3100kW。本次技改论述内容为迳口二级电站增效扩容改造，不包括其他电站的改造。

迳口二级电站建设时机电设备制造技术水平较低，水轮机选型不理想，再加上经过多年运行，水轮机空蚀、磨蚀破坏严重，水轮机导叶磨损变形，关闭不严，停机时漏水严重；导叶导轴套磨损后间隙加大，开停机操作困难；机组出力、效率逐年下降，额定工况的平均效率水平约 79.1%。目前 2 台 1150kW 机组在额定水头下出力都只有 1050kW左右，机组效率下降明显；电气设备老化，电站主变压器为 SJ 型，厂用变压器为 S7 型，均属淘汰产品，变压器损耗大，可靠性差；发电机是老式产品，技术水平低，且运行时间长，绝缘已严重老化，运行中发热严重，既不安全，又不节能，难以适应目前电站安全经济运行要求。

二、电站综合能效评价

（一）电站水能利用评价

根据水能计算成果（计算依据及过程较复杂本文忽略），电站的多年平均发电量为 1615.5 万 kW·h，而最近 3 年的平均发电量只有 1244 万 kW·h，水能利用率仅为 77%，电站水能利用较低。其主要原因：

1、设备先天不足，机组技术水平低、制造质量差；

2、机组运行年限长，密封部件磨损严重，漏水量大；

3、机组空蚀磨蚀严重，出力效率大幅下降；

4、设备老化，故障率高，经常事故停机，修复时间长，机组正常运行小时数低。近几年，多次出现在丰水期事故停机，由于机组维修难度大，一停机就是几天，而水却白白流走。

（二） 机组运行效率评价

1、ZD760 水轮机的水力性能差

迳口二级电站水轮机型为 ZD760，该水轮机属低水头大流量机型，该机型其整体性能水平与现代同水头段性能优良机型相比，存在较大差异，在效率、气蚀、流量等方面均落后于近年新开发的现代水轮机型，该机型已列入电站技术改造不再采用机型名单。

2、水轮机效率低

电站 2 台 1150kW 水轮机的叶片角度都为+5°，模型最优效率只有 86.5%，额定工况点模型效率只有 85.5%，水轮机在额定工况点运行时，按当时的制造水平，生产工艺较好的厂家的新水轮机的额定工况点效率只有大约 85.5%，可见效率水平是比较低的。近年来研制的新型水轮机的效率一般都可达到 89~90%，现有水轮机的效率与新型水轮差距较大。

（三）电站增效扩容的可行性评价

1、迳口二级电站装机容量 3100kW，近 3 年平均年发电量为 1244 万 kW·h，通过改造后，多年平均发电量可达 1615.50 万 kW·h（装机 3800kW），增加年发电量 371.50 万kW·h，增加比例约 29.9%。

2、引水建筑物能满足过流要求：迳口东干渠过流能力为 94.8m3/s，改造后水轮机设计引水流量为 63.72m3/s，干渠满足设计过流量要求。

3、厂房及升压站建筑物结构尺寸能满足技术改造要求。本次改造水轮发电机组台数和主变压器台数不增加，低压配电屏柜及辅助设备台数与原来基本相同，厂房及升压站原有建筑物结构及尺寸都能满足改造要求。

4、改造水轮发电机组后，出力效率会大幅度提高。原有水轮机组因技术水平低、老化磨蚀严重，出力效率很低。对水轮发电机组进行改造后，机组综合出力效率可达到83.7%，与现状相比，机组出力效率提高 4.6%，单位发电量增加，水量利用率提高；同时由于电站装机容量增加了 700kW，年发电总量将有较大增加。

5、输电线路输送容量满足电力输送要求。

6、电量上网不存在问题。广东省属缺电省份，增效改造后增加电量上网不存在问题。

以上分析说明，迳口二级电站水工建筑物、输电线路等基本满足增效扩容改造的条件，因此，本次对迳口二级电站进行增效扩容改造是可行的。

三、改造内容及项目

迳口二级电站工程主要任务为发电，兼有防洪、灌溉等任务。改造工程的主要任务是对发电机组及电气设备进行更新改造并扩大机组。本次增容扩效改造主要项目有：

1、二台水轮发电机改造

电站现装机容量 800kW+2×1150kW，因为 800kW 机组近年大修时更换过转轮、导叶等部件，目前运行正常，所以本次技术改造只改造 2 台 1150kW 机组。2 台1150kW 水轮发电机组的额定出力为 1150kW，发电机型号TSL260/42-24，发电机额定容量 1560kVA，额定功率因数 0.8，额定功率1250kW，生产厂家为国营江麓机械厂。

发电机经过 30 年运行，绝缘老化，从目前机组运行检修情况来看，发电机定子线圈绝缘因老化而下降的比较严重，电站改造后机组额定出力从 1150kW 增容到1500kW。本次改造机组台数继续保持 3 台，水轮机转轮更换为新型高效率转轮，改造发电机定、转子线圈，改造后绝缘为 F 级，励磁仍然采用可控硅励磁系统。此次水轮机选用较新型的 JP475 转轮，机组型号为ZDJP475-LH-200，性能与现状ZD760 相比有较大提高，水轮机模型最高效率从 86.5%提高到 90.9%，水轮机额定工况点真机效率从 85.5%提高到 89%。机组额定工况点的综合效率从 79.1%提高到 83.7%，提高了 4.6%。本着节省投资的原则，水轮机配套发电机的改造不更换发电机，而是更换定子和转子全部线圈，同时将原机组绝缘等级由 B 级提高到 F 级，对发电机推力轴承、导轴承进行检测、维修。

2、调速器更换。调速器采用 YWT 型微机液压调速器。

3、电气设备更新改造：高低压配电装置、控制保护设备、励磁装置、升压站设备更新。

4、水轮发电机组基础改造。

5、发电机控制保护屏柜基础改造。

6、厂房建筑装修。

7、断路器基础改造。

四、综合经济评价

本项目静态总投资为 804 万元，建设工期一年。本工程运行期 20 年，施工期为 1 年，计算期为 21 年。本工程的主要效益是发电效益和社会效益，改造后电站的多年平均发电量为1615万 kW.h，近 3 年的平均发电量有1244万kW.h，工程建成后可提高电站综合发电能力，可增加年发电量 371万 kW·h，年增收入159万元，年增净利润115万元，静态回收期804/115=7年。

通过对迳口二级电站进行增效扩容改造，增加电站发电效益，增加当地的税收，增加清远电网的电源，缓解清远电网日益增长的电力需求，有效改善电网的稳定性，对促进清远市的社会经济发展起到积极的作用。

五、结束语

对于实施适合电站改造项目的，给该区域的农业生产的发展、社会发展和人民群众安居乐业具有重要作用。此外，还具有良好的社会效益，充分利用开发山区水利资源，发展山区经济，帮助山区人民脱贫致富，促进地方、乡镇企业发展和国民生产总值的增长，改善农村产业结构。改善农民生产生活条件，为全面建设社会主义新农村，为农业增产增收创造有利条件。