１前言

　　我國(guó)農(nóng)村小水電資源豐富，可開(kāi)發(fā)量達(dá)７１８７０ＭＷ，分布在全國(guó)１５００多個(gè)縣（市）。到２００１年底，已建成農(nóng)村水電站４萬(wàn)余座，裝機(jī)容量達(dá)２８７９０ＭＷ，占全國(guó)農(nóng)村水電資源可開(kāi)發(fā)量的４０％，其中運(yùn)行３０年以上的小水電站的裝機(jī)容量１５３０ＭＷ，運(yùn)行２０年以上的小水電站裝機(jī)容量７５７０ＭＷ，分別占已建成的小水電站總裝機(jī)容量的５．３％和２６．３％。這些小水電站的特點(diǎn)是：裝機(jī)容量小（大多在５００ｋＷ～３０００ｋＷ以下），臺(tái)數(shù)多，技術(shù)落后，效率低，制造質(zhì)量差，安全生產(chǎn)隱患多。有的已經(jīng)改造或停運(yùn)，有的正在改造，更多的則急需進(jìn)行技術(shù)改造。

　　為了宏觀指導(dǎo)小型水電站的技術(shù)改造工作，包括立項(xiàng)，改造設(shè)計(jì)（咨詢），施工，驗(yàn)收和管理，使之更加科學(xué)化、規(guī)范化，水利部于１９９７年發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ＳＬ１９３－９７《小型水電站技術(shù)改造規(guī)程》。近幾年來(lái)，各地在小型水電站技術(shù)改造工作中取得了一定成績(jī)，但還存在一些問(wèn)題。現(xiàn)就筆者在規(guī)程編寫(xiě)調(diào)研和實(shí)際工作中遇到的一些問(wèn)題談一些體會(huì)。

２認(rèn)真總結(jié)，摸清問(wèn)題

　　許多小型水電站經(jīng)過(guò)１０年、２０年甚至３０年的運(yùn)行，積累了許多運(yùn)行檢修方面的寶貴資料，但是由于人員的變動(dòng)等多方面的原因，許多圖紙（設(shè)計(jì)及設(shè)備）殘缺不齊，甚至機(jī)組上的標(biāo)牌都已丟失，因此，技術(shù)改造前原始資料（包括水文、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備及機(jī)組運(yùn)行檢修記錄等）的收集、分析總結(jié)十分重要，這是做好技術(shù)改造工作的前提。

　　早期建成的小型水電站，機(jī)組運(yùn)行中常常遇到以下問(wèn)題：

２．１水輪機(jī)主要性能參數(shù)（Ｎ、Ｈ、Ｑ）與電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)不匹配

１）７０年代以前建成的一些小型水電站，由于當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐目陀^條件，存在“有窩找機(jī)”或“有機(jī)找窩”現(xiàn)象，致使機(jī)組參數(shù)與電站實(shí)際參數(shù)不符。

２）我國(guó)早期編制的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪型譜中可供各水頭段選用的轉(zhuǎn)輪型號(hào)少，不少小型水電站只能“套用”相近轉(zhuǎn)輪，因而機(jī)組偏離電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)。

３）對(duì)小型水電站水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)，有的地方管理部門(mén)不太重視，有的設(shè)計(jì)單位也不夠認(rèn)真或水平不夠，因而使一些水電站的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑或額定水頭或額定轉(zhuǎn)速選擇不當(dāng)，造成機(jī)組性能參數(shù)與電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)不匹配。

４）有些小型水電站建成后，其實(shí)際的來(lái)水量或水頭等水文數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)資料不符或者缺少必要的水文資料，以致選用的水輪機(jī)性能參數(shù)與電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)不適應(yīng)。

　　以上４種情況中的任何一種都會(huì)導(dǎo)致水輪機(jī)處于非最優(yōu)工況區(qū)運(yùn)行，造成機(jī)組運(yùn)行效率低，耗水量多，振動(dòng)及噪聲大，發(fā)電損失多，甚至水輪機(jī)使用壽命大大縮短。

２．２水輪機(jī)性能落后，技術(shù)陳舊，制造質(zhì)量差

　　我國(guó)１９６４年頒布的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪系列型譜中的ＺＺ６００、ＺＺ４６０、ＺＺ５８７、ＨＬ３６５、ＨＬ１２３、ＨＬ７０２、ＨＬ６３８等型號(hào)的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪有的至今仍在服役。這些轉(zhuǎn)輪相當(dāng)于國(guó)外上世紀(jì)３０年代～４０年代的技術(shù)水平，其主要性能指標(biāo)（單位流量Ｑ１１，單位轉(zhuǎn)速ｎ１１及模型效率ηｍ都比較低。

　　有些小型水電站的水輪機(jī)加工質(zhì)量差，缺陷多，久修不愈，長(zhǎng)期帶病運(yùn)行，出力不足，安全可靠性差。水輪機(jī)處在低效率、常發(fā)病條件下運(yùn)行是不安全、不經(jīng)濟(jì)的。

２．３多泥沙河流上的水輪機(jī)磨蝕破壞嚴(yán)重

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)小型水電站中，約有１／３的水輪機(jī)存在空蝕和泥沙磨損問(wèn)題，有些水輪機(jī)的大修間隔不到一年，導(dǎo)水葉和水輪機(jī)進(jìn)水閥嚴(yán)重漏水，有的甚至難以正常開(kāi)、停機(jī)。有的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片發(fā)生嚴(yán)重裂紋或斷裂，不能保證安全運(yùn)行。

２．４水輪發(fā)電機(jī)絕緣老化，推力軸承燒瓦

　　有些小型水電站的水輪發(fā)電機(jī)因運(yùn)行年代長(zhǎng)，定子、轉(zhuǎn)子的絕緣已嚴(yán)重老化，容易引發(fā)接地故障，威脅機(jī)組安全運(yùn)行。由于制造或安裝質(zhì)量較差，水輪發(fā)電機(jī)的推力軸承可靠性低，常導(dǎo)致燒瓦事故。

２．５水輪機(jī)與電氣設(shè)備不配套

　　有些小型水電站水輪機(jī)的輸出功率大于發(fā)電機(jī)或主變壓器的額定容量，形成“大馬拉小車(chē)”，使水電站的設(shè)計(jì)出力受到限制，發(fā)電時(shí)出現(xiàn)不正常的棄水現(xiàn)象。也有的水電站發(fā)電機(jī)容量大于水輪機(jī)出力，形成“小馬拉大車(chē)”，既浪費(fèi)了設(shè)備容量，也增大了運(yùn)行損耗。因此，小型水電站在進(jìn)行技術(shù)改造前，必須查清存在哪些問(wèn)題，包括實(shí)際運(yùn)行時(shí)的水頭、來(lái)水量、棄水量、機(jī)電設(shè)備狀況、水工建筑物及金屬結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀況等，只有徹底摸清問(wèn)題，才能有針對(duì)性地進(jìn)行技術(shù)改造，取得實(shí)實(shí)在在的改造成果。
３優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益