[摘 要]小型水電站工作質(zhì)量將直接影響人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量，并且因?yàn)樾⌒退娬臼乔鍧嵞茉粗唬?所以比較符合當(dāng)前時(shí)代發(fā)展需求。以小型水電站電氣工程設(shè)計(jì)工作開展的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，提出設(shè)計(jì)中常見問題與問題的解決方式，進(jìn)而使其更好的為我國社會(huì)發(fā)展服務(wù)。
[關(guān)鍵詞]水電站；電氣工程；工程設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TV523 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）08-0043-01
引言
小型水電站在電力系統(tǒng)中占據(jù)比較重要的位置，而且小型水電站資金投入量少，設(shè)計(jì)與建設(shè)也比較簡單，所以在許多地區(qū)都有小型水電站出現(xiàn)。但是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不僅帶動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展，還使傳統(tǒng)的老式水電站因?yàn)槔匣葐栴}面臨被淘汰的命運(yùn)，所以要以社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展為基礎(chǔ)，提升小型水電站電氣設(shè)備更新效率。
1.水輪發(fā)電機(jī)增效擴(kuò)容
增效擴(kuò)容理念由來已久，但是因?yàn)榍靶┠晡覈谛⌒退娬窘ㄔO(shè)時(shí)所使用的材料和技術(shù)都不夠完美，所以經(jīng)過多年來的不斷運(yùn)行，經(jīng)常產(chǎn)生發(fā)電機(jī)絕緣老化以及溫升高等問題，不僅影響了電站的正常運(yùn)行，還會(huì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，所以要對(duì)癥下藥，提升其工作質(zhì)量。
首先可以對(duì)發(fā)電機(jī)整體進(jìn)行更新，因?yàn)閷?duì)水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行增效擴(kuò)容時(shí)最常見的方式就是更新所有老舊部件，但是這種處理方式所需要的資金投入量比較大，不僅會(huì)增加相關(guān)部門的負(fù)擔(dān)，還會(huì)導(dǎo)致公共資源浪費(fèi)，所以要酌情使用。
其次可以通過保證增容以后機(jī)組轉(zhuǎn)速恒定的方式使發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)不變。在此情況下要有效增容，要更改原有定子繞組，提升繞組線規(guī)，并減少繞組的電阻，控制繞組電阻發(fā)熱功率。與此同時(shí)要不斷的轉(zhuǎn)變絕緣浸漆施工工藝，提升絕緣等級(jí)，以全新的耐壓材料來提升線規(guī)，做到空間最大化。發(fā)電機(jī)的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)工作質(zhì)量會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)溫升以及發(fā)電機(jī)擴(kuò)容產(chǎn)生一定的影響。前些年所使用的發(fā)電機(jī)冷卻器械以及風(fēng)機(jī)等，因?yàn)槭艿桨l(fā)電站建站時(shí)技術(shù)水平的影響，所以經(jīng)常出現(xiàn)通風(fēng)冷卻不良以及散熱效果不達(dá)標(biāo)等問題，設(shè)備長期運(yùn)行卻沒有得到良好的維護(hù)，所以部分設(shè)備會(huì)出現(xiàn)噪聲等問題，影響冷卻效果，導(dǎo)致機(jī)組的溫度提升。
最后是對(duì)推力軸承以及其與部分部件進(jìn)行改造，水輪發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行離不開推力軸承所承載的負(fù)荷，所以推力軸承工作質(zhì)量會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)使用壽命、使用安全性產(chǎn)生影響。在明確了機(jī)組容量以后，可以將當(dāng)前最新資料作為基礎(chǔ)，復(fù)核推動(dòng)軸承推力情況，并且對(duì)負(fù)荷與擴(kuò)容的相容性進(jìn)行檢驗(yàn)，之后判斷是否要更換或者改造推力軸承。
2.電氣主接線計(jì)算復(fù)核設(shè)計(jì)
許多增效擴(kuò)容電站的運(yùn)行時(shí)間都比較長，所以送出工程和系統(tǒng)連接地點(diǎn)也比較固定，很難因?yàn)楦鞣N因素的影響而產(chǎn)生變動(dòng)，所以不需要二次論證電站接入系統(tǒng)。如果當(dāng)前主接線比較合理，在進(jìn)行增效擴(kuò)容改造時(shí)也可以適當(dāng)?shù)木S持原有接線方案成果，以當(dāng)前實(shí)際情況為基礎(chǔ)來明確電流的計(jì)算成果，進(jìn)而選擇設(shè)備。部分電站因?yàn)閮?nèi)部因素和外部因素的影響，經(jīng)常遭到修改，原設(shè)計(jì)接線形式已經(jīng)不在，設(shè)備數(shù)量和設(shè)備類型也產(chǎn)生了變化，所以大部分設(shè)備的位置也與設(shè)計(jì)時(shí)有所不同，導(dǎo)致重復(fù)容量增大且損耗提升。部分小型水電站接線方式與目前電力系統(tǒng)整體發(fā)展情況不相符，要改變上述情況，要在設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)化主接線方案，復(fù)核送出線路與輸送容量電壓降與實(shí)際增效擴(kuò)容之間的比例關(guān)系。在進(jìn)行復(fù)核時(shí)要明確電站電流互感器變化情況以及相關(guān)電氣設(shè)備的運(yùn)行、熱穩(wěn)情況是否可以滿足日后工作需求�；竟ぷ髟砭褪窃诒ＷC輸出電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)恒定的情況下，減少改建投資量，避免資金浪費(fèi)。
3.短路電流相關(guān)設(shè)計(jì)
前些年建設(shè)的水電站通常都存在系統(tǒng)容量小的問題，但是經(jīng)過多年來的不斷發(fā)展，我國電力系統(tǒng)容量有了明顯的提升，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了一定的改變，所以網(wǎng)絡(luò)的不斷加強(qiáng)不僅加速了發(fā)電機(jī)改造進(jìn)程，同時(shí)也優(yōu)化了電氣參數(shù)，所以要以當(dāng)前電力系統(tǒng)參數(shù)為基礎(chǔ)，規(guī)劃未來一段時(shí)間的機(jī)組參數(shù)后進(jìn)行設(shè)計(jì)，重復(fù)復(fù)核計(jì)算短路電流。以復(fù)核計(jì)算的最終結(jié)果對(duì)當(dāng)前電氣設(shè)備開斷能力進(jìn)行判斷，也可以適當(dāng)?shù)母淖冸姎庠O(shè)備型號(hào)與參數(shù)，使其更加滿足時(shí)代發(fā)展的需求。在斷路器選擇方面，部分水電站選擇35kV斷路器，實(shí)際使用效果良好，而在發(fā)電機(jī)出口位置則選用0.4kV低壓斷路器，額定電壓為0.4kV時(shí)，計(jì)算數(shù)據(jù)也為0.4kV，實(shí)際測(cè)量最高工作電壓為0.66.而在額定電流方面，設(shè)定的額定電流是2000A，在系統(tǒng)正常工作的前提下測(cè)定電流1136A。斷開電流額定值80kA，次暫態(tài)短路電流為62.8.A所以整體來看，該型號(hào)斷路器是可以滿足水電站基本工作需求的。
4.接地系統(tǒng)檢查修復(fù)設(shè)計(jì)
在水電站設(shè)計(jì)過程中，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量是十分重要的，而且一旦接地系統(tǒng)出現(xiàn)問題，很容易導(dǎo)致工作人員個(gè)人出現(xiàn)危險(xiǎn)，也難以保證設(shè)備正常運(yùn)行。想要提升變電站運(yùn)行參數(shù)的科學(xué)性，要從接地電阻值方面入手。在對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮到工頻短路以及電流等方面的需求，同時(shí)也要滿足雷擊電流防護(hù)要求。在增效擴(kuò)容以及對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造時(shí)，部分小型水電站并沒有高度關(guān)注這些問題，但是隨著國家電網(wǎng)的不斷發(fā)展，水電站微機(jī)保護(hù)與綜合自動(dòng)化元件的使用量明顯增加，所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員也要高度關(guān)注弱電元件對(duì)接地網(wǎng)的重要性。前些年建設(shè)的水電站因?yàn)槭艿蕉搪泛腿觞c(diǎn)等問題的影響，所以在對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)截面面積是比較小的，大多是40X4的扁鋼，而分支線更是20X4的型號(hào)。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過多年來的不斷使用，大部分的接地網(wǎng)都已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕的問題，情況嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)斷裂，暴露在空氣中的部分尤為明顯。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)首先要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，如果評(píng)估的結(jié)果表示電阻和設(shè)計(jì)值相差比較大，則應(yīng)適當(dāng)對(duì)目標(biāo)方案進(jìn)行更改。如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施工難以達(dá)到基礎(chǔ)目標(biāo)值，也可以更改改造的范圍。大部分小型水電站都已經(jīng)成功的運(yùn)行了許多年，所以想要對(duì)廠房以及水下接地網(wǎng)進(jìn)行更改難度巨大，所以可以通過增加接地網(wǎng)面積等方式來完成改造。
結(jié)束語
小型水電站電氣工程工作質(zhì)量不僅影響水電站的運(yùn)行效率，同時(shí)也會(huì)影響人們的日常生活，所以必須通過各種方式提升設(shè)計(jì)質(zhì)量和建設(shè)質(zhì)量。上文分點(diǎn)闡述了設(shè)計(jì)優(yōu)化模式，并提出詳細(xì)的優(yōu)化建議，旨在通過該方式提升水電站的整體運(yùn)營水平。
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