水力发电站实际运行过程中的管理措施

【摘 要】伴随着国民经济的飞速发展，经济发展对能源的需求量不断增加，能源紧缺的问题也日益突出，在这样的大背景下，电力系统的快速发展也带动着中小型水力发电站建设步伐的加快，而水力发电站的稳定运行需要有完善的管理与维护制度做保障，如何实施有效的管维措施也是水力发电站取得较大效益的关键。本文主要阐述了当前我国水力发电站的发展现状，分析了其设备运行管理及安全管理问题，为水力发电站的实际发展提供了参考。

【关键词】水力发电站；设备运行管理；措施；控制要点

引言

随着智能电网建设步伐的不断推进，国家对水力发电站的重视程度逐年提高，越来越多的新技术、新设备、新工艺被引入到中小型水电站中，水电站在得到飞速发展的同时，其设备维护以及安全管理也面临着更多的挑战。当前，如何提高水电站实际运行中的管维水平也成为了水电站发展的关键。

1 水力发电站的作用及发展概况

简单来讲，水利发电站是利用利用水 的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力的电站。工作原理：利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。利用水力（具有水头）推动水力机械（水轮机）转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械（发电机）随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能，再转变成电能的过程。当前的水力发电站主要包括堤坝式水电厂，引水式水电厂，混合式水电厂，潮汐水电厂和抽水蓄能电厂等几种类型，其中堤坝式水电厂，引水式水电厂是最常见的水力发电站。

世界上第一座水电站是1878年在法国建成的，随后经过一个多世纪的发展，全球水力发电站的数量以及装机容量都得到了巨大发展。我国的水力发电事业经过近几十年的快速发展，水电站的数量与质量都得到了显著提高，全国的水电装机容量已居世界第一位，水电勘测设计、施工、设备制造原装、管理与维护水平等专业技术水平也跃上了一个新台阶。

2 水力发电站实际运行过程中的运行管理

水力发电站的主要设备包括水轮机、发电机以及变压器，而水力发电站实际运行过程中设备管理的主要对象即是这三类设备。

2.1 水轮机的运行管理

2.1.1 降低汽蚀的影响

水力发电站的水轮机在运行过程中，水流质点会以水锤力的形式作用于过流部件，伴随着电化作用以及有机气体的腐蚀作用，从而使部件材料出现震动与噪音，轮机叶片的绕流受力情况改变，水轮机的功率降低，机械能装换效率也不断下降。

水力发电站要想尽可能降低汽蚀对水轮机运行效率的影响，首先，应在水利发电站设计阶段选择合理叶型、叶片数目以及耐腐蚀材料的水轮机，并根据相关的汽蚀条件形成理论确定水轮机的安装高程。其次，在水电站水轮机实际的运行过程中，应选择合理的运行方式，避免水轮机在低水头低出力下发生的汽蚀问题；选用补气装置，通过向尾气管送入空气来破坏水流蜗带；不断提高检修水平，完善叶片维护工艺，在对已汽蚀叶片的维护时应保证表面光洁，从而有效降低汽蚀作用的发生几率；在水轮机叶片表面涂刷环氧树脂、聚酰胺脂等抗汽蚀涂料，减轻汽蚀作用对水力发电站正常运行的影响。

2.1.2 避免长期超低速运行

水力发电站的汽轮机在运行过程中应尽量避免超低速运行，立式机组在低速运行过程中会导致推力轴承出现热变形及压力变形等问题，若低速运行时间较长则会直接破坏轴瓦。水轮机在低转速运行状态下，轴瓦的摩擦系数与正常转速相比变化巨大，加之扇形瓦产生的温度差从而使轴承出现热变形，局部过热的问题也使得轴承部分巴氏合金烧损。

2.2 发电机的运行管理

发电机是水电站的三大主要设备之一，发电机的运行管理对于水电站的稳定、高效运行有着重要意义，发电机的日常运行管理必须严格根据设备说明书进行维护与管理。发电机的巡回检查是运行管理的重要组成部分之一，其巡回检查的内容主要包括监控系统、水轮机调速器、油压装置、励磁设备、低压开关、自动化操作和保护系统以及机组的上导轴承、下导轴承、水导轴承、滑环、技术供水、瓦温、油温、冷却器温度等。

2.3 变压器的运行管理

水电站变压器的运行管理应注意控制油温，根据实际变压器的运行记录可以发现，在每年的六至九月份，下午的气温高达30 ℃ ～ 35 ℃，当发电状态为满负荷时，尽管变压器的运行过程借助循环油冷却，其油温同样高达80℃～85℃，仍然处于相对正常的温度范围内，但长期的油温较高会直接影响到变压器的运行寿命。因此，水力发电站的变压器在实际的运行过程中通常会采用冷却水或风机降温。通过实验观察可以发现，该方法使变压器油温降至60℃～70℃，降低范围达15℃～20℃，对于变压器的稳定与高效运行有着重要意义。

2.4 辅助设备自动化的要求和维护

辅助设备主要是主阀、油、气、水系统，应包括油压装置、技术供水、集水并排水、进水口闸门、取水主阀及空气压缩等装置。油压装置的自动控制应保证足够的油压，在油压低、高时能正常启、停油泵，在油压过低时能使机组停机，并能确保备用油泵的正常运行。技术供水与集水并排水装置的自动控制系统相似，都为能根据压力、水位自动启停水泵，并能确保备用泵的自动运行。进水口闸门及取水主阀的自动控制应自动开、关，在出现紧急情况时可以紧急落门或关阀门，保护机组安全。空气压缩装置的自动控制应能自动向贮气罐充气，并在气压下降时至启动值时自动开启补气。

3 水力发电站实际运行过程中的安全管理

3.1 以“四全三到位”推动落实安全生产责任。

落实安全生产责任是搞好安全生产的前提条件，要进一步强化“四全三到位”：全面、全员、全方位、全过程的安全管理和监督，做到责任到位、措施到位、落实到位。安全管理责任到人，明确安全目标与奖惩规定，严格考核兑现。实行“有检查、有跟踪、有回音、有结果”的闭环管理。

3.2 抓好安全教育培训，提高员工整体素质

3.2.1 抓安全教育，提高安全认识

一是以人为本，超前防范。定期对员工思想状况进行分析，有针对性地研究和解决员工关心的问题和思想顾虑，激发员工的干劲，使员工能全身心地投入安全生产工作之中。二是做好事中保障工作。树立“风险可以防范、失误应该避免、事故能够控制”的安全理念，认真开展危险点、源分析与控制，杜绝习惯性违章现象。三是做好事后思想工作。工作结束后，成功经验要总结积累，事故教训要认真反思。四是车间、班组安全活动要联系实际，谈体会，查隐患，提对策，保证安全活动不流于形式，取得实效。

3.2.2 抓业务培训，提高安全素质