在世界范围内，从可持续发展的要求讲，小水电作为清洁廉价可再生绿色能源，得到了完全肯定。但作为地方小水电站，大多数建于上世纪七八十年代，技术落后，效率低，设备制造质量差，安全生产隐患多，笔者就广安区的小水电现状，就亟待更新改造的小水电站和在实际工作中遇到的一些问题谈一下体会。

　　广安区位于渠江中游，华蓥山西麓，境内河流以过境渠江为主干，长113km，其余均属渠江水系支流。迄今为止，全区已先后建成小水电站30座，装机51台68110kw，年平均发电32500万kwh，其中1000kw以下的小水电16座29台5860kw。

　　科学分析，找准症结，对症下药，机组运行中常常遇到以下问题：

　　水轮机主要性能参数（N、H、Q）与电站实际运行参数不匹配。 

　　上世纪七十年代以前建成的水电站，由于当时的客观条件，不少小水电站只能“套用”相近转轮；水电站的水轮机转轮直径、额定水头、额定转速选择不当；实际来水量或水头等水文数据与设计资料不符和缺少必要的水文资料，都会导致水轮机处于非最优工况区运行，造成机组运行效率低，耗水量多，振动及噪声大，甚至造成水轮机使用寿命大大缩短。

　　水轮机性能落后，技术陈旧，制造质量差。我国1964年颁布的水轮机模型转轮系列型谱中的ZZ600、ZZ460、ZZ587、HL365、HL123、HL702、HL638等型号的转轮，其主要性能指标（单位流量Q11、单位转速n11、模型效率ηm）都比较低，相当于国外上世纪30～40年代的技术水平。

　　多泥沙河流上的水轮机磨蚀破坏严重。我区约有1/3的水轮机存在空蚀和泥沙磨损问题，如我区的高滩河电站水轮机大修间隔不到一年，导水叶和水轮机进水阀严重漏水，甚至难以正常开、停机。有的水轮机转轮叶片发生严重裂纹或断裂，不能保证安全运行。

　　水轮发电机绝缘老化，推力轴承烧瓦。有的小水电站的水轮发电机因运行年代长，定子、转子的绝缘已严重老化，容易引发接地故障，威胁机组安全运行。由于制造或安装质量较差，水轮发电机组的径向及轴向轴承磨损严重，轴承可靠性低，常导致烧瓦事故。

　　水轮机与电气设备不配套。如高墩沟电站水轮机的输出功率大于发电机的额定容量，形成“大马拉小车”，使水电站的设计出力受到限制，发电时出现不正常的弃水现象。又如梨子滩电站发电机容量大于水轮机出力，形成“小马拉大车”，既浪费了设备容量也增大了运行损耗。

　　因此，小水电站在进行技术改造前，必须查清和分析找准存在哪些问题，包括实际运行时的水头、来水量、弃水量、机电设备状况、水工建筑物及金属结构运行状况等，只有彻底摸清问题，才能有针对性地进行技术改造，取得实实在在的技术改造成果。

　　优化设计，确保技改高效、安全

　　小水电站的技术改造，必须贯彻“四性”原则，即先进性、合理性、经济性和特殊性。我们针对各个水电站的具体情况，因地制宜，进行优化设计。所谓先进性就是要择优选用一个性能先进、技术成熟、高效率区宽的水轮机和配套性能先进、运行可靠的水轮发电机及其辅助设备；合理性就是要紧密结合和妥善处理本电站的不可变更或不宜变更的制约条件；经济性就是要在有限的投资情况下，尽量增加年发电量，提高水电站的经济效益；特殊性就是特殊问题用特殊办法处理。例如，针对多泥沙河流上运行高滩河电站的水轮机，既要改善其运行特性，又要采取抗泥沙磨损的综合治理措施，延长水轮机的使用寿命。只有全面考虑才能较好的达到先进性、合理性和经济性。

　　对于水头、流量与原设计变化不大，而水轮机设备陈旧、性能落后的水电站，采用更新改造或增容改造方式。选用该水头段导水叶相对高度b。相同或相近的新型转轮，如无合适的新型转轮，则应重新（或改型）设计转轮，或者改进过流部件型线结构。其目的在于提高水轮机的运行效率，增容并增加年发电量。例如，我区的水源头电站，原装机1×125kw，仅发80kw，现采用HL110—WJ—35型优化设计的叶片转轮，出力提高到140kw，比原设计提高11.2%。

　　对于水头、流量比原设计增大了的水电站，采取增容改造方式。我们根据电站实际运行水头和流量增大的具体条件，提高水轮机的额定水头，加大额定输出功率，选用合适的新型转轮或者重新设计转轮，其额定转速结合水轮发电机的改造方式确定，最终使水轮机在较高效率区运行。这样既加大了单机容量又提高了水轮机的运行效率，电站年发电量也有较大增加。例如，我区的七一水库二级电站，原设计水轮机型号为ZD560—LMY—80，而现二级电站实际运行水头为20m，故将水轮机型号更换成HLA551—WJ—71，发电机更换为SFW500—12/990，机组出力达500kw，增容340kw。

　　对于多泥沙水电站，应考虑泥沙磨损问题，应采用与抗磨措施相结合的改造方式。改造设计中应根据水轮机的过机含沙量，泥沙中值粒径d50及泥沙矿物成份等条件，选用单位转速n11相近或略低，单位流量Q11适当减小、模型空化系数6m适当降低，模型效率ηm较高的新型转轮；并合理加大导水叶分布图相对直径D。，改进导水叶型线，降低和匀化导叶区流速；同时从结构设计工艺、材料和保护涂层等方面采取抗磨措施，以保证水轮机的安全运行，延长其使用寿命，最终达到更新改造或增容改造的目的。

　　注重输水系统的核算。在小型水电站增容改造中，有一个关键环节需要慎重对待，即水轮机输水系统。尤其是一管多机的引水式压力输水系统，应当从水力和调节保证参数两个方面进行核算。

　　水力核算即是对水轮机输水系统的过流量和水头损失的数值关系进行核算，并绘制水头损失与流量关系曲线Δh=f(Q)，以分析选定最大允许的水轮机额定水头和设计引用流量。

　　调节保证核算就是从机组运行特性和输水系统水力特性两方面来核算机组运行的过渡过程中可能发生的最大水压力和最大转速升高值，并检查前者是否在水轮机输水系统设计水压力的范围内，以研究和确定采取加固补强措施的合理性和可能性。

　　例如，龙滩渠道电站，原装有2台HL110—WJ—50水轮发电机，额定水头63m，额定流量0.67m3/s，发电机型号SFW320—6/740，额定功率640kw。电站为利用洪水期的弃水增加年发电量，于1988年在原压力引水总管上接分岔管，并在原厂房扩建1台320kw轴HL110—WJ—50水轮发电机组。改造后在额定水头下单机运行时均可达到额定功率，但在3台机同时运行、导水叶开度100%时，原2台机组只能发580kw，新装的3号机只能发260kw，3台机共只能发840kw。很明显，是由于受原输水系统最大过流能力Qmax和水头损失ΔHmax的限制，造成洪水期3台机出力受阻，这个教训值得其他水电站吸取。

　　强化验收，完善电站管理

　　由于水轮机处于原动机地位，故其运行效率高低对机组影响显著。水轮机选型技术难度越大，影响参数也多，在电站实际运行中出现的问题也较多，这是符合客观规律的。因此，在小水电站的增容改造中必须分清主次，要抓住水轮机改造来带动发电机和整个其它机电设备及水工金属结构的改造，这是应当遵循的原则。

　　为了检验机组增容改造成果，应作技改前后性能对比测试。一定要做机组起动验收，起动验收合格后才能进行试运行；只有经过试运行合格并且遗留问题都已处理完毕，才能进行竣工验收，确保长期安全高效运行。

　　改造的电站，经科学验收并交付管理后，根据其自身特点，一定要加强设备设施管理、检修管理、员工培训管理等，良好的管理是安全、高效的保证。