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摘要：对于小型水电站的改造设计在一定的程度上是能够提高其整体的运行效率，进而提高发电的总量，不仅能够提高整体的经济效益，在同时还是能够为国家提供更多的电力资源，有利于降低二氧化碳的排放量，进而达到可持续发展的状态。因而在电力发展过程中应该要重视小型水电站的水轮发电机组的技术改造，小型水电站虽然很小，但是却起到了意想不到的作用。因此，本文主要就是笔者结合自身的工作经验对于小型水电站水轮发电机组的技术改造及发展方向进行分析研究，仅供参考。
关键词：小型水电站；水轮发电；技术改造
一、引言
针对小型水电站水轮发电机组的技术改革在一定的程度能够提高整体的工作运行效率，对于发电量也会有着很大的提高，使得其获得较大的经济效益，为我国的电力资源提供了更多的清洁能源。
我省已经建成了上百座小型水电站，其中有一部分在是上个世纪建成的，有很多的小型水电站都是存在着资料并不是很充分、设计不合理、工艺水平等问题。再加上由于小型水电站运行多年，有些设备已经很老旧了，这样在一定的程度上也就会导致了安全隐患频繁出现，使得一些电站机组效率比较低。因此，对于这一类旧的发电机组进行技术改造具有一定的潜能。同时，随着科学技术的发展与进步，在一定的程度上推动了水电站水轮发电组技术的设计水平，使得其中应用了大量的新技术。在全国各地中对于小型水电站的水轮发电机都有了一定的改造，并且其中有着诸多的有效的方法，但是其中还存在着一定的问题，就是对原有的技术进行改造。
二、小型水电站水轮发电机组的技术改造应注意的问题与原则
1.小型水电站水轮发电机组的技术改造应注意的问题
小型水电站水轮发电组技术在改造之前就应该要充分的做好的分析性报告。通过对与水文资料来对小型水电站的工作状况进行分析研究，同时还应聘请相关的小型水电站的专业技术人员来对于各种水能效益进行综合分析与研究，并且优化技术，选择出最佳的技术方案。对于水轮发电机组技术改造的时候，对于转子线圈技术的更新也是需要同样做好相关的分析。之后，为了能够验证出改造后的机组性能，需要对导叶开度与发电机出力的力度进行对比，其实最好还应该要进行相关的机组试验，这样才能够更好的验证其技术改造的效果。
2、小型水电站水轮发电机组的技术改造应注意的原则
随着科学技术的发展与进步，在一定的程度上能够为水电站技术改造的提供了一定的条件。对于一些小型的老旧水电站来说，相关技术的改造在一定的程度上具有投资少、收益大的效果。我们都知道，当时早期的小型水电站机组在选型的时候一般都会按照当时颁布的型号来进行选择水轮型号的直径，这样在一定的程度上也就会导致设计参数与实际情况并不是很符合，导致水轮机组长期脱离最优工况运行。针对相关数据的表明，有些小型水电站在设计工况的时候，一般会脱离最优工况，导致水资源的浪费。有些小型水电站运行起来时间非常年久，在一定的程度上还会存在着一定的安全问题。有的设备会因为质量的问题而导致严重的缺陷，还存在着安全可靠的问题。加上管理水平的问题出现，导致了水轮发电组长期带缺陷运行，使得相关的设备损坏的程度不断的加快，这就小型水电站中存在着的主要通病，对于这些因素的改造在一定的程度上也就成为小型水电站发展的当务之急了。对于水轮发电机组的技术改造的时候应该要与实际情况相结合，根据原有的工程状况来做好相关的论证。严格遵守选择新技术、新材料、新设备、新工艺的原则。另外，对于工程技术更新的还应该要符合相关的规章制度，应该要通过严格的审核出相关的验证程序。对于投资回报年限来说，一般小型水电站应该应该要限制在3年以内。
三、水轮发电机组及其附属的设备改造设计
第一，对于一些设备比较陈旧，性能相当落后的小型水电站来说，应该要是需要更新水轮机转轮，这样在一定的程度上能够提高水轮机电组的整体运行效率。
第二，对于水流量比原来设计减少的小型水电站来说就应该要采用减容的方式。针对实际的流量来对水轮机的额定水头进行降低，这样就可以对于额定的功率有所降低。
第三，对于水流量比原有设计增加的小型水电站来说就应该要运用增容的方式。针对实际的运行情况来对水轮发电机中的额定水量增加，进而使得额定的功率有所提高。选择合适的方案设计转轮，或通过减少线圈极对数来提高有功，在一定的程度上是能够使得其可以高效率的运转。
第四，对于多泥沙的小型水电站来说，是需要对泥沙磨损等问题进行分析考虑，采用与抗磨损措施相结合的方式。在水轮发电机组技术改造的时候是需要根据水轮机中的含沙量来选择单位转速低、模型效率比较高的新型水轮。另外，还应该要在机构设计工艺上等采取相关的抗磨措施，这样就可以进一步的提高水轮发电机组的安全高效的运行。
第五，在小型水电站水轮发电机组技术改造中，有一个关键的环节是需要郑重的对待，就是水轮机引水系统。一管多机的引水式系统，是需要保证水力与调节两个方面的正确核算。水力核算主要是指对引水系统中过流量与损失之间关系的计算，并且还应该要绘制相关的曲线图。
四、水轮发电机组技术改造的措施
第一，更新定子、转子绝缘体。在早期的小型水电站中的水轮发电机的绝缘材料通常情况下都是财通的沥青云母材料，这是一种属于B级绝缘的。而在其改造中就是可以采用F级的绝缘工艺，这样在一定的程度上是能够提高整体的耐电压的性能。发电机质量的高低在一定的程度上是取决于绝缘材料的，因而对于绝缘材料结构的改变是对水轮发电机组技术改造的最好的方式。
第二，在提高绝缘水平的基础上是可以增加对定子的绕组铜线的截面，这样在一定的程度上是能够提高电机的线负荷，进而达到增容的效果。另外，还是可以降低绕组的电流密度，这样就会使得铜耗降低，进而也会使得温度整体的降低。
第三，定子铁芯通常情况下都是采用一些高质量的导磁材料，这样能够降低定子铁芯的消耗量，提高水轮发电机组的效率。
第四，改进通风结构，运用三维温度场的科研成果，在一定的程度上是能够根据不同的季节来调整发电机的出力情况，进而提高发电机的运行效率与使用的寿命。
第五，优化电子计算机技术，利用电子计算机技术在一定的程度上是能够确定最佳的方案，建构合理的尺寸。
五、总结
总之，有很多的小型水电站都是存在着资料并不是很充分、设计不合理、工艺水平等问题。再加上由于小型水电站运行多年，有些设备已经很老旧了，这样在一定的程度上也就会导致了安全隐患频繁出现，使得一些电站机组效率比较低，因此，对于这一类陈旧的发电机组技术改造具有一定的潜能。
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