小型水電站技術(shù)改造規(guī)范

PAGEPAGE1PAGE1UDC備案號(hào)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBXXXX—20XX替代SL140—97小型水電站技術(shù)改造規(guī)范TechnicaltransformationcodeforSmallhydropowerstation（征求意見(jiàn)稿）20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)小型水電站技術(shù)改造規(guī)范TechnicaltransformationcodeforSmallhydropowerstationGBXXXX—XXXX主編部門(mén)：批準(zhǔn)部門(mén)：施行日期：20XX年X月X日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《小型水電站技術(shù)改造規(guī)范》的公告第XX號(hào)前言本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為規(guī)范性附錄，附錄B為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由建設(shè)部負(fù)責(zé)對(duì)強(qiáng)制性條文的解釋，由水利部負(fù)責(zé)日常管理工作，由水利部農(nóng)村水電及電氣化發(fā)展局負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋工作。在本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過(guò)程中，希望各單位結(jié)合工程實(shí)踐，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，注意積累資料，如發(fā)現(xiàn)本標(biāo)準(zhǔn)需要修補(bǔ)和不充之處請(qǐng)將意見(jiàn)和有關(guān)資料寄往：水利部農(nóng)村水電及電氣化發(fā)展局(郵編：；傳真：)以供今后修訂時(shí)參考。主編單位和主要起草人：主編單位：主要起草人：目次TOC\o"1-1"\h\z\u1總則 12術(shù)語(yǔ)與符號(hào) 23現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià) 54性能測(cè)試 65技術(shù)改造 75.1一般規(guī)定 75.2引水系統(tǒng)及水工建筑物 75.3水輪機(jī)及其附屬設(shè)備 95.4輔助設(shè)備 115.5發(fā)電機(jī)及其他電氣設(shè)備 115.6自動(dòng)化 135.7暖通與消防 146技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 157工程驗(yàn)收 16附錄A規(guī)范用詞說(shuō)明 17附錄B規(guī)范引用標(biāo)準(zhǔn) 18附：條文說(shuō)明Contents1General…………12Terminologyandnomenclature………………23Analysisandevaluationofactuality…54Performancetests…………65Technicaltransformation…………………75.1Generalspecification………………75.2WaterdiversionworksandhydraulicStructures…75.3Turbinesandancillaryequipments………………95.4Auxiliaryequipments…………………115.5HydrogeneratorandotherelectricalEquipments…115.6Automation………………135.7Heatingandventilationandfireproof…………146Technicaleconomicindexes…………………157Acceptanceofproject………16Explanationforstandardwords………………17Referencestandards……………18Addition:Explanationofprovisions………1總則1.0.1為保障我國(guó)小型水電站（下稱水電站）的運(yùn)行安全，充分發(fā)揮水電站的經(jīng)濟(jì)效益，挖掘其發(fā)電潛力，加強(qiáng)對(duì)水電站技術(shù)改造工作的管理，特制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于總裝機(jī)容量為0.5MW～50MW水電站的技術(shù)改造。1.0.3水電站技術(shù)改造前，應(yīng)做好基礎(chǔ)資料收集、整理與分析，并做好可行性研究、安全和環(huán)境影響評(píng)估等準(zhǔn)備工作。1.0.4水電站技術(shù)改造應(yīng)滿足安全、節(jié)能、環(huán)保要求，從實(shí)際出發(fā)，充分利用水電站原有設(shè)備和設(shè)施，積極采用成熟的新技術(shù)、新工藝、新材料，嚴(yán)禁使用淘汰產(chǎn)品。水電站改造應(yīng)提高設(shè)備和設(shè)施的技術(shù)先進(jìn)性，改善運(yùn)行條件，恢復(fù)或提高水電站的發(fā)電能力，保證發(fā)電系統(tǒng)、引水系統(tǒng)及水工建筑物的安全可靠性。1.0.5水電站技術(shù)改造，應(yīng)采用無(wú)人值班、少人值守的技術(shù)。1.0.6水電站技術(shù)改造項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，宜結(jié)合電站改造的實(shí)際情況，可參照SL16《小水電建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)程》執(zhí)行。2術(shù)語(yǔ)與符號(hào)TerminologyandNomenclatureGB/T21717-2008確立的以及下列術(shù)語(yǔ)與符號(hào)適用于本規(guī)范。2.0.1技術(shù)改造technicaltransformatiom采取技術(shù)措施，對(duì)水電站設(shè)備或設(shè)施進(jìn)行改進(jìn)、更換或改建，以提高其安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性、合理性和先進(jìn)性，稱作技術(shù)改造。2.0.2更新改造transformatiombyrenewalofequipments對(duì)機(jī)組設(shè)備全部或局部更換新設(shè)備，裝機(jī)容量不變，由于性能改善、效率和安全可靠性提高使年發(fā)電量增加，稱作更新改造。2.0.3增容改造transformatiomforincreasinginstalledcapacity對(duì)機(jī)組設(shè)備全部或局部進(jìn)行技術(shù)改造，裝機(jī)容量增大，由于容量增大和性能改善、效率和安全可靠性提高使年發(fā)電量增加，稱作增容改造。擴(kuò)裝機(jī)組也是增容改造的方式之一。2.0.4減容改造transformatiomfordecreasinginstalledcapacity對(duì)機(jī)組設(shè)備全部或局部進(jìn)行技術(shù)改造，裝機(jī)容量減少，由于機(jī)組性能改善，運(yùn)行區(qū)優(yōu)化，使得效率和安全可靠性提高，稱作減容改造。2.0.5輸出功率（或稱出力）outputpower指水輪機(jī)主軸輸出的機(jī)械功率,符號(hào):Pout，單位：kW?；虬l(fā)電機(jī)出線端輸出的電功率,符號(hào):P，單位：kW。2.0.6額定功率ratedpower在額定水頭和額定轉(zhuǎn)速下，由設(shè)計(jì)或合同規(guī)定的銘牌功率。符號(hào)：Pr，單位：kW。2.0.7額定水頭ratedhead水輪機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下，機(jī)組輸出額定功率時(shí)所需的最小凈水頭。符號(hào)：Hr，單位：m。2.0.8額定轉(zhuǎn)速ratedspeed設(shè)計(jì)時(shí)選定的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速。符號(hào)：nr，單位：r/min。2.0.9飛逸轉(zhuǎn)速runawayspeed水輪機(jī)處于失控狀態(tài)，軸端負(fù)荷為零時(shí)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速。符號(hào)：nrun，單位：r/min。2.0.10額定流量rateddischarge水輪機(jī)在額定水頭和額定轉(zhuǎn)速下，輸出額定功率時(shí)的流量。符號(hào)：Qr，單位：m3/s。2.0.11水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪公稱直徑turbinerunnerdiameter在轉(zhuǎn)輪上指定部位測(cè)定的直徑,作為水輪機(jī)的有代表性的尺寸。符號(hào)：D1，單位：m。2.0.12通流部件componentsalongflowpassage從水輪機(jī)引水室（鋼管、蝸殼）進(jìn)口到泄水部件（尾水管）出口凡有水流通過(guò)的部件均屬通流部件。2.0.13空化cavitation在流道中水流局部壓力下降到臨界壓力（一般接近汽化壓力）時(shí),水中氣核發(fā)展成長(zhǎng)為氣泡，是氣泡的積聚、流動(dòng)、分裂、潰滅過(guò)程的總稱。2.0.14空蝕cavitationerosion由于空化造成的通流部件表面的材料損壞。2.0.15磨損sanderosion含沙水流對(duì)水輪機(jī)通流部件表面所造成的材料損失。2.0.16磨蝕combinedcavitationerosionandabrasion水輪機(jī)在含沙水流中運(yùn)轉(zhuǎn),通流部件表面由空蝕和泥沙磨損聯(lián)合作用所造成的材料損失。2.0.17空化系數(shù)cavitationcoefficient表征水輪機(jī)空化發(fā)生條件和性能的無(wú)量綱系數(shù)。符號(hào):σ。2.0.18裝機(jī)吸出高度staticsuctionhead水輪機(jī)規(guī)定的空化基準(zhǔn)面至設(shè)計(jì)尾水位的高度。符號(hào)：Hs，單位：m。3現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)3.0.1資料收集與整理1水文資料，主要包括降雨量、徑流、入庫(kù)流量、水位、泄洪棄水、泥沙等；2設(shè)施、設(shè)備的運(yùn)行資料（包括實(shí)際工作水頭、功率、發(fā)電量，特別是曾發(fā)生故障與事故的情況以及檢修維護(hù)記錄）；3竣工資料及其它。3.0.2安全分析與評(píng)價(jià)依據(jù)安全檢測(cè)的結(jié)果以及運(yùn)行資料對(duì)水工、水機(jī)、電氣、金屬結(jié)構(gòu)等設(shè)施進(jìn)行安全分析與評(píng)價(jià)，從安全角度出發(fā)作出必須要改造的內(nèi)容或報(bào)廢重建的評(píng)價(jià)。3.0.3資源利用分析與評(píng)價(jià)1有無(wú)可能引水增加流量或提高工作水頭的條件；2有無(wú)可以利用的泄洪棄水；3有無(wú)減少水頭損失和流量損失條件；4從資源利用的角度出發(fā)，提出有否增容或減容的必要條件。3.0.4環(huán)境衛(wèi)生評(píng)價(jià)1對(duì)水電站漏油、噪聲等方面評(píng)價(jià)，是否存在問(wèn)題；2從環(huán)境衛(wèi)生角度出發(fā)作出必需改造的內(nèi)容。3.0.5性能評(píng)價(jià)主要依據(jù)性能測(cè)試結(jié)果對(duì)設(shè)備或設(shè)施作出性能評(píng)價(jià)。4性能測(cè)試4.0.1單機(jī)容量10MW及以上的水輪發(fā)電機(jī)組，技術(shù)改造前后應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)性能對(duì)比測(cè)試。4.0.2水電站主機(jī)設(shè)備的性能測(cè)試（包括機(jī)組輸出功率、效率、運(yùn)行穩(wěn)定性等）應(yīng)由具有水利水電系統(tǒng)計(jì)量認(rèn)證資格的檢測(cè)機(jī)構(gòu)完成。4.0.3水輪機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可根據(jù)各水電站的具體條件，可參照GB/T22140《小型水輪機(jī)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程》或參照GB/T20043《水輪機(jī)、蓄能泵和水泵水輪機(jī)水力性能現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行。4.0.4水電站主要電氣設(shè)備的性能測(cè)試，改造前可利用預(yù)防性試驗(yàn)成果，改造后應(yīng)按交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)收。5技術(shù)改造5.1一般規(guī)定5.1.1水電站的技術(shù)改造應(yīng)積極采用成熟的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果。5.1.2有下列情況之一的設(shè)備和設(shè)施，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)改造：1存在安全隱患的，不滿足安全運(yùn)行要求，不符合小水電有關(guān)規(guī)范；2水資源利用不充分，上游水情發(fā)生較大變化；3環(huán)境衛(wèi)生存在問(wèn)題的；4超過(guò)使用年限；5技術(shù)性能落后；6設(shè)計(jì)不合理；7施工（包括設(shè)備制造和安裝）質(zhì)量差；8可以提高效益或其他需要改造的情況。5.1.3對(duì)于原機(jī)組設(shè)備的可利用部件，應(yīng)經(jīng)強(qiáng)度和剛度校核計(jì)算，并作必要的加工處理后采用。5.1.4對(duì)存在嚴(yán)重缺陷或多次修理仍不能消除安全隱患，應(yīng)全部或局部報(bào)廢重建。5.2引水系統(tǒng)及水工建筑物5.2.1為擴(kuò)大庫(kù)容，增加發(fā)電量，可采取以下技術(shù)改造措施：1區(qū)間引水；2加高大壩；3溢洪道增設(shè)控制閘門(mén)或橡膠壩等設(shè)備；4引水式水電站增大調(diào)節(jié)池。5.2.2非汛期棄水較多的水電站，可增容改造或擴(kuò)大裝機(jī)；有較大調(diào)節(jié)庫(kù)容的水電站也可增容改造。5.2.3改善引水系統(tǒng)條件，減少水頭和流量損失，增加發(fā)電輸出功率，可采取下列技術(shù)改造措施：1加裝清污設(shè)備、改進(jìn)攔污柵結(jié)構(gòu)并確保其柵條和主梁的穩(wěn)定性或增設(shè)攔污、排冰設(shè)施；2攔污柵前后應(yīng)裝設(shè)水位壓差計(jì)；3引水渠首或機(jī)組進(jìn)水口前增設(shè)沖沙或排污閘；4隧洞襯砌；5渠道防滲；6尾水清障；7改善進(jìn)水口和尾水渠水流流態(tài)；8嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)增設(shè)或改進(jìn)水工建筑物和金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的抗冰凍措施。5.2.4采取增容改造的水電站，其引水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)引用流量、水頭損失和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及大壩的穩(wěn)定性應(yīng)進(jìn)行校核計(jì)算。5.2.5有壓引水隧洞，當(dāng)水頭發(fā)生較大變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行隧洞襯砌結(jié)構(gòu)或圍巖穩(wěn)定（包括隧洞埋深）復(fù)核計(jì)算。5.2.6引水壓力管道水壓增高后，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算。5.2.7應(yīng)配置或完善水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。5.2.8腐蝕或漏水嚴(yán)重的各類閘門(mén)和運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活的啟閉設(shè)備應(yīng)予改造或更新；對(duì)引水系統(tǒng)改造或大壩加高的水電站，其原有的閘門(mén)和啟閉機(jī)還應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)或加固。對(duì)工作閘門(mén)和事故閘門(mén)，如啟閉力過(guò)大，可改進(jìn)閘門(mén)的支承形式或采用新型支承材料。5.2.9對(duì)機(jī)組進(jìn)水口事故檢修閘門(mén)和尾水檢修閘門(mén)，應(yīng)有可靠的充水平壓設(shè)施，嚴(yán)禁尾水閘門(mén)采用上游充水平壓。5.2.10泄洪閘門(mén)啟閉機(jī)應(yīng)有可靠的備用動(dòng)力。5.2.11對(duì)漏水嚴(yán)重并已老化的伸縮節(jié)止水圈應(yīng)進(jìn)行更換。對(duì)不均勻沉降的鎮(zhèn)、支墩應(yīng)進(jìn)行調(diào)整處理。對(duì)鋼管應(yīng)按防腐規(guī)范進(jìn)行防腐。對(duì)老化嚴(yán)重的水泥管應(yīng)更換。5.2.12地震多發(fā)地區(qū)的水電站，應(yīng)采取必要的防震措施。5.2.13對(duì)增容改造的水電站應(yīng)進(jìn)行洪水校核，保證廠房滿足防洪要求。5.2.14對(duì)庫(kù)容變化較大的水電站，應(yīng)論證正常蓄水位和裝機(jī)容量的選擇。5.3水輪機(jī)及其附屬設(shè)備5.3.1水輪機(jī)技術(shù)改造的原則：1應(yīng)優(yōu)先選用能量指標(biāo)較先進(jìn)、空化特性較優(yōu)良、運(yùn)行穩(wěn)定性好的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪，保證技術(shù)改造的先進(jìn)性。2改造方案選定的水輪機(jī)主要參數(shù)（Hr、D1、nr和Pout）,既要考慮到原水電站的引水系統(tǒng)和水輪機(jī)流道尺寸及發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速等限制條件，又應(yīng)使水輪機(jī)在高效區(qū)運(yùn)行。同時(shí)復(fù)核吸出高度，保證水輪機(jī)不易發(fā)生空蝕。3改造方案應(yīng)能改善水輪機(jī)運(yùn)行工況、提高效率、增加年發(fā)電量，以保證技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)性。4對(duì)于多泥沙水電站，水輪機(jī)技術(shù)改造應(yīng)與采取抗磨蝕措施相結(jié)合，以延長(zhǎng)水輪機(jī)大修間隔時(shí)間和使用壽命。5.3.2水輪機(jī)改造方式：1對(duì)于水頭、來(lái)水量與原設(shè)計(jì)變化不大，而水輪機(jī)設(shè)備陳舊、性能落后的水電站，應(yīng)采取更新改造方式。更換新型高效轉(zhuǎn)輪或改進(jìn)通流部件型線與結(jié)構(gòu)，提高水輪機(jī)運(yùn)行效率和增加功率。2對(duì)于水頭、來(lái)水量比原設(shè)計(jì)減少了的水電站，宜采取減容改造方式。降低額定水頭，減少額定輸出功率，重新設(shè)計(jì)或選擇適用的新轉(zhuǎn)輪，或改進(jìn)通流部件型線與結(jié)構(gòu)，并保證水輪機(jī)在較優(yōu)工況區(qū)運(yùn)行。3對(duì)于水頭、來(lái)水量比原設(shè)計(jì)增大了的水電站，應(yīng)采取增容改造方式。提高額定水頭，加大額定輸出功率，選用新型高效轉(zhuǎn)輪，應(yīng)保證水輪機(jī)在較優(yōu)工況區(qū)運(yùn)行。4對(duì)于多泥沙水電站，水輪機(jī)不能按清水設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)過(guò)機(jī)含沙量的大小和泥沙特性，適當(dāng)降低水輪機(jī)轉(zhuǎn)速等主要參數(shù)，降低流速，改進(jìn)水力和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用抗磨蝕材料和保護(hù)涂層，提高加工工藝和制造質(zhì)量，保證水輪機(jī)能長(zhǎng)期安全運(yùn)行，延長(zhǎng)大修周期和使用壽命。5.3.3水輪機(jī)進(jìn)水閥漏水量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)改進(jìn)進(jìn)水閥的密封型式或更換新型進(jìn)水閥。5.3.4鐵餅型蝶閥應(yīng)改成偏心型蝶閥。5.3.5閥門(mén)應(yīng)設(shè)保護(hù)裝置。5.3.6調(diào)速系統(tǒng)1對(duì)改造電站應(yīng)根據(jù)水輪機(jī)的參數(shù)復(fù)核調(diào)速功的容量。2改造后的調(diào)速器應(yīng)滿足開(kāi)停機(jī)、自動(dòng)并網(wǎng)、增減負(fù)荷、事故自動(dòng)停機(jī)的要求。3調(diào)速設(shè)備改造應(yīng)采用微機(jī)全自動(dòng)調(diào)速器或自身具有蓄能裝置的操作器。嚴(yán)禁使用沒(méi)有安全措施的手動(dòng)、電動(dòng)操作器。4調(diào)速器的改造宜優(yōu)先進(jìn)行電氣部分改造，更新改造的調(diào)速設(shè)備可為自動(dòng)剎車(chē)裝置提供可靠的壓力油源。5機(jī)組如有無(wú)電源開(kāi)機(jī)的要求，調(diào)速設(shè)備應(yīng)設(shè)置純手動(dòng)操作裝置。5.3.7機(jī)組增容改造設(shè)計(jì)必須對(duì)機(jī)組和壓力引水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)保證參數(shù)進(jìn)行校核計(jì)算。5.3.8根據(jù)機(jī)組設(shè)備技術(shù)改造的要求，應(yīng)對(duì)水力機(jī)械輔助設(shè)備系統(tǒng)作相應(yīng)的校核或改造。5.4輔助設(shè)備5.4.1檢修后仍不能保證安全運(yùn)行的橋式起重機(jī)，應(yīng)予報(bào)廢重建。5.4.2機(jī)組增容改造設(shè)計(jì)，應(yīng)按機(jī)組最重件的吊重對(duì)廠內(nèi)橋式起重機(jī)及其支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)核，對(duì)超過(guò)起重機(jī)額定起重量的，應(yīng)進(jìn)行加固或更新。5.4.3對(duì)汽車(chē)吊能滿足機(jī)組最重件吊重的，不宜設(shè)置廠內(nèi)橋式起重機(jī)。5.4.4不能滿足安全運(yùn)行要求的油、氣、水輔助系統(tǒng)及其設(shè)備應(yīng)予更新改造。5.5發(fā)電機(jī)及其他電氣設(shè)備5.5.1發(fā)電機(jī)的技術(shù)改造應(yīng)考慮與水輪機(jī)及其他電氣設(shè)備在容量上的相匹配。5.5.2發(fā)電機(jī)的增、減容改造，應(yīng)采用新材料、新結(jié)構(gòu)和新工藝，選定合理的改造方式和范圍：1冷卻系統(tǒng)；2更換定子繞組和轉(zhuǎn)子磁極線圈；3發(fā)電機(jī)的絕緣等級(jí)宜選擇B級(jí)以上；4重新設(shè)計(jì)制造符合增、減容要求的發(fā)電機(jī)。5.5.3改造電站應(yīng)采用具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的勵(lì)磁裝置。勵(lì)磁系統(tǒng)宜采用自并勵(lì)或無(wú)刷勵(lì)磁方式。5.5.4推力軸承1對(duì)推力軸承瓦溫過(guò)高經(jīng)常發(fā)生燒瓦事故者，應(yīng)根據(jù)具體情況改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式，加強(qiáng)冷卻效果，也可考慮采用彈性金屬塑料推力瓦；2機(jī)組增容設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)機(jī)組最大軸向推力和推力軸承的承載能力進(jìn)行校核計(jì)算。5.5.5主變壓器1主變壓器額定容量應(yīng)不小于改造后的發(fā)電機(jī)額定容量；2主變壓器應(yīng)更換為低耗能型變壓器；3以配電變壓器作主變壓器的水電站應(yīng)將其更換或改造為升壓型變壓器。5.5.6其他高壓電氣設(shè)備1接在主電路中的高壓電氣設(shè)備，均應(yīng)滿足各種運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求和動(dòng)、熱穩(wěn)定要求。增容改造設(shè)計(jì)還應(yīng)校核斷路器的開(kāi)斷電流；2高壓斷路器應(yīng)選擇無(wú)油設(shè)備；3應(yīng)選擇滿足“五防”要求的輕型封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜，低壓開(kāi)關(guān)柜應(yīng)選擇通過(guò)3C論證的設(shè)備；4電氣設(shè)備應(yīng)選擇無(wú)毒、節(jié)能、環(huán)保型產(chǎn)品，嚴(yán)禁使用高能耗和可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的設(shè)備；5改造電站宜將電纜設(shè)置電纜架敷設(shè)或穿管布置取消電纜溝；若保留電纜溝，應(yīng)將溝內(nèi)積水集中收集，嚴(yán)禁直接排入河道；6發(fā)電機(jī)的增容改造要充分考慮電站原有的輸變電設(shè)備的容量。確定合理的改造方案。5.5.7操作電源1水電站應(yīng)配置可靠的操作電源；2操作電源宜選擇無(wú)污染的產(chǎn)品和方式。5.5.8沒(méi)有事故照明的水電站（1MW以上）應(yīng)增加事故照明。5.6自動(dòng)化5.6.1水電站自動(dòng)化技術(shù)改造應(yīng)符合SL229《小型水力發(fā)電站自動(dòng)化設(shè)計(jì)規(guī)定》的要求；5.6.2按無(wú)人值班標(biāo)準(zhǔn)改造的水電站，保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)應(yīng)作用停機(jī)和關(guān)閉進(jìn)水閥門(mén)并向遠(yuǎn)方發(fā)信號(hào)。5.6.3無(wú)人值班水電站應(yīng)具備遠(yuǎn)方操作功能； 5.6.4改造電站應(yīng)設(shè)置或完善自動(dòng)化元件。5.6.5改造電站應(yīng)設(shè)置自動(dòng)剎車(chē)裝置，嚴(yán)禁使用木棍剎車(chē)。5.6.6無(wú)人值班電站的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)具有ON—CALL功能。5.6.7改造電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)按取消水機(jī)值班設(shè)計(jì)，現(xiàn)地不宜過(guò)多設(shè)置重復(fù)操作功能。5.6.8二次電纜應(yīng)選擇無(wú)毒、無(wú)污染的產(chǎn)品。5.6.9改造電站應(yīng)設(shè)置閘門(mén)監(jiān)控和大壩監(jiān)測(cè)。5.6.10改造電站應(yīng)配備有可靠的通信設(shè)備。5.6.11按無(wú)人值班標(biāo)準(zhǔn)改造的水電站，應(yīng)裝設(shè)視頻監(jiān)視設(shè)備并具有自動(dòng)記錄功能。5.6.12低壓機(jī)組電站控制設(shè)備改造，宜采用數(shù)字式一體化控制、保護(hù)、勵(lì)磁屏。5.6.13低壓機(jī)組無(wú)人值班水電站應(yīng)裝設(shè)防盜報(bào)警裝置。5.6.14二次屏柜的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不得低于IP40,并應(yīng)達(dá)到3C標(biāo)準(zhǔn)。5.7暖通與消防5.7.1對(duì)于通風(fēng)不良、溫度過(guò)高、濕度過(guò)大的水電站廠房應(yīng)予改造。5.7.2噪音超標(biāo)的廠房可采用吸音或隔音減噪措施，改善運(yùn)行環(huán)境。5.7.3危及人身安全的場(chǎng)所均應(yīng)設(shè)置安全標(biāo)志。5.7.4消防不滿足要求的水電站，應(yīng)按照SDJ278《水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求，完備各項(xiàng)消防設(shè)施。5.7.5充油變壓器的消防措施：1屋外布置的充油變壓器之間的距離不滿足防火要求時(shí)，應(yīng)在其間修筑防火墻；2屋外單臺(tái)變壓器油量超過(guò)1000kg時(shí)，應(yīng)在變壓器下方增設(shè)貯油坑；3屋內(nèi)布置的充油變壓器應(yīng)符合SDJ278《水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求，完備各項(xiàng)消防措施。5.7.6對(duì)配電裝置長(zhǎng)度大于7m而只有一個(gè)出口的配電裝置室，應(yīng)增開(kāi)安全疏散出口。5.7.7電纜線路應(yīng)按防火規(guī)范要求采取分隔和封堵措施。5.7.8對(duì)設(shè)在室內(nèi)的油罐室應(yīng)參照防火規(guī)范要求，完善防火墻、安全出口、擋油、集油等設(shè)施。6技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)6.0.1改造后機(jī)組功率和機(jī)組的綜合效率應(yīng)達(dá)到以下指標(biāo)：1機(jī)組輸出功率達(dá)到或超過(guò)技術(shù)改造預(yù)期值。2額定工況下機(jī)組的綜合效率宜達(dá)到以下指標(biāo)：1）單機(jī)容量小于0.5MW：78%；2）單機(jī)容量0.5～3MW：83%； 3）單機(jī)容量3MW以上：88%。雙擊式和斜擊式水輪機(jī)的機(jī)組綜合效率可適當(dāng)降低。6.0.2機(jī)電設(shè)備配套合理，改造部分的設(shè)備完好率達(dá)到100%。6.0.3改造后的機(jī)組（n＜1000r/min），噪音不應(yīng)超過(guò)85dB（A），高轉(zhuǎn)速機(jī)組(n≥1000r/min)的噪音不宜超過(guò)90dB(A)。6.0.4多泥沙水電站水輪機(jī)的大修間隔時(shí)間不少于2年。6.0.5更新后導(dǎo)水葉的漏水量應(yīng)符合GB/T15468《水輪機(jī)基本技術(shù)條件》的規(guī)定。6.0.6水輪機(jī)進(jìn)水閥的漏水量可參照GB/T14478《大中型水輪機(jī)進(jìn)水閥門(mén)基本技術(shù)條件》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。6.0.7油、水、氣等輔助設(shè)備系統(tǒng)的安裝質(zhì)量應(yīng)符合GB8564《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。6.0.8水輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)部分應(yīng)有完善的安全防護(hù)措施。7工程驗(yàn)收7.0.1電站改造完成后，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收。7.0.2電站改造驗(yàn)收可根據(jù)改造的內(nèi)容，結(jié)合電站改造的實(shí)際情況，參照SL168《小型水電站建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程》的規(guī)定執(zhí)行。7.0.3對(duì)于局部改造的項(xiàng)目，其試生產(chǎn)運(yùn)行期限可根據(jù)改造項(xiàng)目的范圍和內(nèi)容適當(dāng)縮短，適當(dāng)簡(jiǎn)化驗(yàn)收程序。附錄A用詞說(shuō)明對(duì)執(zhí)行本規(guī)范嚴(yán)格程度的用詞，采用下列寫(xiě)法：1表示很?chē)?yán)格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”；反面詞采用“嚴(yán)禁”。2表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：正面詞采用“應(yīng)”；反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。3表示允許有選擇，在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的：正面詞采用“宜”或“可”；反面詞采用“不宜”。條文中指定應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時(shí)，寫(xiě)法為“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”或“可參照……執(zhí)行”。附錄B引用標(biāo)準(zhǔn)《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》GB/T8564《大中型水輪機(jī)進(jìn)水閥門(mén)基本技術(shù)條件》GB/T14478《水輪機(jī)基本技術(shù)條件》GB/T15468《水輪機(jī)、蓄能泵和水泵水輪機(jī)水力性能現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程》GB/T20043《小型水輪機(jī)型式參數(shù)及性能技術(shù)規(guī)定》GB/T21717《小型水輪機(jī)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程》GB/T22140《小型水力發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50071《小水電建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》SL16《水利水電工程鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范》SL74《小型水電站建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程》SL168《水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程》SL223《小型水力發(fā)電站自動(dòng)化設(shè)計(jì)規(guī)定》SL229《水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》SDJ278PAGE中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)小型水電站技術(shù)改造規(guī)范GBXXXX—XXXX條文說(shuō)明（征求意見(jiàn)稿）

目次TOC\o"1-2"\h\z\u1總則 222術(shù)語(yǔ)與符號(hào) 253現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià) 264性能測(cè)試 275技術(shù)改造 296技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 417工程驗(yàn)收 42PAGE231總則1.0.1本條是對(duì)制訂《小型水電站技術(shù)改造規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）目的和必要性之說(shuō)明。我國(guó)小水電資源豐富，據(jù)2006年全國(guó)農(nóng)村水能資源調(diào)查，技術(shù)可開(kāi)發(fā)量為12.8萬(wàn)MW。新中國(guó)成立以來(lái)，特別是改革開(kāi)放30年來(lái)，我國(guó)小水電建設(shè)取得了巨大成績(jī)。通過(guò)三批653個(gè)農(nóng)村初級(jí)電氣化縣和409個(gè)水電農(nóng)村電氣化縣的建設(shè)以及小水電代燃料工程建設(shè)，大大加快了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)村面貌的改變。到2008年底，全國(guó)已建成小型水電站4.5萬(wàn)余座，總裝機(jī)容量達(dá)5.127萬(wàn)MW，占全國(guó)水電裝機(jī)容量的30%。年發(fā)電量1628億kWh，占全國(guó)水電總發(fā)電量的1/3。小型水電站已遍布1600多個(gè)縣(市)，全國(guó)1/2地域、1/3的縣、1/4的人口主要靠小水電供電，解決了三億多無(wú)電人口的用電問(wèn)題。對(duì)我國(guó)農(nóng)村尤其是老、少、邊、窮地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，促進(jìn)各民族和諧共處發(fā)揮了巨大作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1995年以前建成的小型水電站有2.6萬(wàn)座，大多需要進(jìn)行技術(shù)改造，為加強(qiáng)和規(guī)范小型水電站技術(shù)改造工作，促進(jìn)節(jié)能減排，保障安全生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益，推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，使技術(shù)改造工作管理規(guī)范化，特制定本規(guī)范。1.0.2本條是對(duì)《規(guī)范》適用范圍的規(guī)定。據(jù)調(diào)查，我國(guó)單機(jī)容量為0.8MW以下的低壓機(jī)組的水電站占全國(guó)農(nóng)村水電站總量的80%，而且這些電站大都是上世紀(jì)80年代以前建成的，是小型水電站技術(shù)改造的主體。所以本條將使用范圍定在電站裝機(jī)容量0.5MW至50MW，單機(jī)容量15MW以下，出線電壓等級(jí)不超過(guò)110kV的水電站的技術(shù)改造。裝機(jī)容量小于0.5MW的水電站的技術(shù)改造，可參照?qǐng)?zhí)行。1.0.3本條要求做好技術(shù)改造前的準(zhǔn)備工作，除基礎(chǔ)資料收集、整理與分析外，還應(yīng)對(duì)原有設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行安全評(píng)估和編制技術(shù)改造規(guī)劃與可行性研究報(bào)告等。合理提出改造方案、工程預(yù)算和施工計(jì)劃等。1可行性研究報(bào)告除包括改造工程的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)效益分析的內(nèi)容外，還應(yīng)論述下列問(wèn)題，并與相關(guān)部門(mén)（當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)管理部門(mén)、水行政主管部門(mén)、環(huán)保部門(mén)和民政部門(mén)等）進(jìn)行聯(lián)系協(xié)商。1)小型水電站改造一定要把安全放在第一位，因此必須對(duì)原有的設(shè)備或設(shè)施進(jìn)行安全性評(píng)估；2)水電站擴(kuò)裝機(jī)組或機(jī)組增容較多時(shí)，對(duì)所接入的電力系統(tǒng)和當(dāng)?shù)厮Y源的影響；3)采取大壩加高等措施對(duì)淹沒(méi)土地、林木和移民的影響；4)區(qū)間引水對(duì)河流生態(tài)用水和當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉及居民生活用水以及對(duì)環(huán)境的影響；5)水電站技術(shù)改造后上網(wǎng)電價(jià)的測(cè)算；6)其它對(duì)外界和環(huán)境有影響的問(wèn)題；對(duì)增容改造的項(xiàng)目，應(yīng)編制水資源論證報(bào)告，并（根據(jù)需要）辦理相關(guān)的取水許可申請(qǐng)。2由于各個(gè)水電站的具體情況如水頭、機(jī)型、過(guò)機(jī)含沙量、機(jī)電設(shè)備制造與安裝質(zhì)量、運(yùn)行、檢修及管理水平和財(cái)力等條件差異較大，因此，各個(gè)水電站可根據(jù)具體情況制訂技術(shù)改造的規(guī)劃和預(yù)期目標(biāo)。通常一次改造實(shí)現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)目標(biāo)，也可制定總目標(biāo)，分期實(shí)施。小型水電站的技術(shù)改造一般有如下目標(biāo)：1)用先進(jìn)的設(shè)備替換陳舊（淘汰或落后）設(shè)備，恢復(fù)或增大設(shè)計(jì)發(fā)電能力和安全運(yùn)行可靠性幷延長(zhǎng)使用壽命；2)用參數(shù)合理匹配的設(shè)備代替參數(shù)偏離穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)的設(shè)備，改善機(jī)組運(yùn)行工況，增加年發(fā)電量；3)合理改造（加固、加高）水工建筑物，提高水頭或多蓄水，增加調(diào)蓄能力和水資源利用率；4)合理改造廠房和設(shè)備，提高機(jī)組和電站的自動(dòng)化水平，改善運(yùn)行條件；5)地震多發(fā)地區(qū)應(yīng)采取必要的防震抗震措施，確保運(yùn)行安全；6)優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式，增加年發(fā)電量，提高發(fā)電和灌溉效益。1.0.4本條要求技術(shù)改造應(yīng)從水電站的實(shí)際出發(fā)，充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，積極采用新技術(shù)成果，提高改造電站的技術(shù)水平和先進(jìn)性，確保安全運(yùn)行，滿足節(jié)能、環(huán)保要求和不得使用淘汰產(chǎn)品。這既是我國(guó)的基本國(guó)策也是以人為本的具體體現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和科研成果大量涌現(xiàn)。因此，技術(shù)改造時(shí)應(yīng)積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)、新工藝、新材料和先進(jìn)設(shè)備。例如新型號(hào)轉(zhuǎn)輪、低耗能型變壓器、微機(jī)高油壓調(diào)速器（10~16MPa）、新型導(dǎo)葉控制機(jī)構(gòu)、無(wú)功補(bǔ)償屏、DZK系列低壓機(jī)組自動(dòng)化設(shè)備、微機(jī)勵(lì)磁裝置、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、彈性金屬塑料瓦、新型號(hào)斷路器、新型調(diào)壓閥、重錘式蝶閥、智能數(shù)顯表、ZDP系列自動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置、微機(jī)安全保護(hù)裝置、新型閉式啟閉機(jī)、增力式耙斗清污機(jī)、回轉(zhuǎn)（或移動(dòng)）式格柵清污機(jī)、加壓式清污提柵門(mén)機(jī)以及金屬與非金屬抗磨蝕防護(hù)層等等。經(jīng)過(guò)技術(shù)改造后的小型水電站應(yīng)當(dāng)做到適當(dāng)超前在10~15年內(nèi)仍有較好的經(jīng)濟(jì)效益和較高的安全運(yùn)行可靠性。1.0.5根據(jù)水利部農(nóng)村水電及電氣化發(fā)展局2003年水電[2003]170號(hào)提出的《農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化指導(dǎo)意見(jiàn)》要求，對(duì)水電站自動(dòng)化技術(shù)改造提出應(yīng)達(dá)到無(wú)人值班、少人值守的要求。目前，我國(guó)新建的農(nóng)村水電站都能實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求。

2術(shù)語(yǔ)與符號(hào)TerminologyandNomenclature2.0.14空蝕cavitationerosion過(guò)去稱作“氣蝕損壞”。2.0.17空化系數(shù)cavitationcoefficient過(guò)去稱作“氣蝕系數(shù)”。2.0.18裝機(jī)吸出高度staticsuctionhead目前國(guó)內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)“裝機(jī)吸出高度”有兩種表述，即“staticsuctionheight”或“staticsuctionhead”。工程中應(yīng)用的“HS”是表示水頭，故本規(guī)范中采用“staticsuctionhead”表示。

3現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)3.0.1資料收集與整理對(duì)水電站技術(shù)改造方案的論證十分重要。包括水文泥沙資料，特別是上游來(lái)水、來(lái)沙變化情況；電站工程設(shè)計(jì)及施工的竣工資料和歷年來(lái)設(shè)施及設(shè)備檢修維護(hù)資料以及事故記錄等。泥沙資料對(duì)于多泥沙水電站的設(shè)計(jì)和機(jī)組安全運(yùn)行十分重要，一定要引起高度重視，否則，后果嚴(yán)重。例如，修建在陜西省涇陽(yáng)縣涇河上的文涇水電站，裝機(jī)容量4.8萬(wàn)kW（3X16000），最大水頭110m，多年平均含沙量145.9kg/m3，2009年汛期實(shí)測(cè)最大含沙量達(dá)647kg/m3，2009年8月3臺(tái)機(jī)在進(jìn)行72h試運(yùn)行期間，水輪機(jī)過(guò)水部件即遭嚴(yán)重磨損破壞（導(dǎo)水葉、頂蓋、座環(huán)以及蝶閥、旁通閥、電磁閥和主軸密封等）目前正在進(jìn)行包括樞紐排沙方案在內(nèi)的全面改造，經(jīng)濟(jì)損失巨大。3.0.2水電站運(yùn)行，安全第一。因此，水電站技術(shù)改造前對(duì)設(shè)施和設(shè)備進(jìn)行安全檢測(cè)是非常必要的。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，從安全角度對(duì)水電站的設(shè)施和設(shè)備作出改造與否的評(píng)價(jià)。3.0.3本條從水能資源利用角度出發(fā)對(duì)水電站是否進(jìn)行增容或減容改造提出評(píng)價(jià)。3.0.4本條從環(huán)境保護(hù)角度（如機(jī)電設(shè)備漏油、噪聲、粉塵、有毒和廠房溫、濕度等）出發(fā)，對(duì)是否需要進(jìn)行技術(shù)改造作出評(píng)價(jià)。

4性能測(cè)試4.0.1本條規(guī)定單機(jī)容量10MW及以上的水輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)做現(xiàn)場(chǎng)性能測(cè)試。技術(shù)改造前后主要機(jī)電設(shè)備的性能測(cè)試工作是水電站技術(shù)改造的重要環(huán)節(jié)，測(cè)試數(shù)據(jù)是考核水電站技術(shù)改造成效和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要依據(jù)。單機(jī)容量10MW以下的機(jī)組，有條件時(shí)也應(yīng)做設(shè)備的性能測(cè)試工作?？紤]到測(cè)試條件對(duì)測(cè)試準(zhǔn)確性的影響，推薦用同一方法和同一套儀器、儀表在改造前后做相對(duì)比較測(cè)試。4.0.2水電站主機(jī)設(shè)備的性能測(cè)試主要指機(jī)組出力、效率及影響安全運(yùn)行的機(jī)組穩(wěn)定性（振動(dòng)、擺度、壓力脈動(dòng)）和電氣設(shè)備絕緣性能等。應(yīng)委托水利水電系統(tǒng)計(jì)量認(rèn)證合格，具有質(zhì)檢資格的單位進(jìn)行測(cè)試，并出具測(cè)試報(bào)告。4.0.3效率測(cè)量的難點(diǎn)是流量測(cè)量，水輪機(jī)流量測(cè)量的方法很多，如流速儀法、超聲波法、壓力差法等，各個(gè)水電站可根據(jù)機(jī)型和水輪機(jī)引水系統(tǒng)布置形式等不同特點(diǎn)，分別選用。流速儀法可在電站進(jìn)口閘門(mén)槽或引水鋼管內(nèi)布設(shè)一定數(shù)量的流速儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)流精度為±1.5~±3%（一般均能達(dá)到）；超聲波法測(cè)流，測(cè)量精度高，但對(duì)換能器（探頭）的安裝精度要求也比較高。單機(jī)容量較小的水輪機(jī)，也可將換能器安裝于壓力鋼管外表面上進(jìn)行超聲波法測(cè)流，可不停機(jī)測(cè)量，其測(cè)量精度為±0.5~±1.5%；蝸殼壓力差法比較簡(jiǎn)單，主要做相對(duì)效率試驗(yàn)，為水電站必備測(cè)流裝置。由于水流流態(tài)復(fù)雜，且產(chǎn)生壓差的部件制作工藝及安裝條件的差異，難以采用理論計(jì)算的方法確定差壓與流量的關(guān)系，可采用公認(rèn)的測(cè)量技術(shù)對(duì)該差壓測(cè)流系統(tǒng)進(jìn)行原位標(biāo)定，計(jì)算出差壓裝置的流量系數(shù)，測(cè)流精度也能滿足工程要求。經(jīng)過(guò)自動(dòng)化改造，單機(jī)容量10MW以上的機(jī)組，宜設(shè)置有一定精度的（誤差小于等于±3%）的流量、效率在線監(jiān)測(cè)裝置，并定期（如一年一次）對(duì)該裝置進(jìn)行校核標(biāo)定，逐步過(guò)渡到以效率下降或相對(duì)效率下降值決定水輪機(jī)大修間隔時(shí)間，以提高大修決策水平。4.0.4電氣設(shè)備性能測(cè)試的內(nèi)容、方法與標(biāo)準(zhǔn)，參考有關(guān)預(yù)防性試驗(yàn)的規(guī)定執(zhí)行。改造前可利用最近的預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果，改造后應(yīng)按新設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)和驗(yàn)收。全部性能測(cè)試結(jié)果，應(yīng)由項(xiàng)目主管部門(mén)審定或由主管部門(mén)邀請(qǐng)專家審定，作為確定水電站技術(shù)改造的必要性、改造規(guī)模與時(shí)機(jī)以及考核技術(shù)改造成效的依據(jù)。

5技術(shù)改造5.1一般規(guī)定5.1.1小型水電站的技術(shù)改造，應(yīng)積極采用成熟實(shí)用新技術(shù)成果，加大科技含量，大力推廣低成本自動(dòng)化技術(shù)，以最少的資金投入，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。最大限度的提高設(shè)備的安全可靠性和使用壽命，努力提高設(shè)備和水電站的自動(dòng)化水平。5.1.3為節(jié)省技術(shù)改造投資，對(duì)原有機(jī)電設(shè)備中還可繼續(xù)利用的部件，應(yīng)與制造廠家協(xié)商，予以充分利用。但必須對(duì)部件的強(qiáng)度、剛度和安全系數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的校核計(jì)算并做必要的加工處理后采用。例如，浙江省東陽(yáng)市橫錦水庫(kù)一級(jí)電站，2×3600kW機(jī)組報(bào)廢更新為2×4000kW，原機(jī)組的大軸，上下機(jī)架經(jīng)校核加工處理后，用在新機(jī)上。5.2引水系統(tǒng)及水工建筑物5.2.1為擴(kuò)大庫(kù)容，擴(kuò)機(jī)增容或提高水電站的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，或調(diào)峰運(yùn)行，可根據(jù)實(shí)際情況采取以下技術(shù)改造措施：1區(qū)間引水，在滿足生態(tài)流量的前提下，可采用開(kāi)渠、修建隧洞等辦法，將相鄰小流域（該流域不適宜于建設(shè)電站）或同流域不同區(qū)間的水引入水庫(kù)。例如廣東省河源市紅星水電站，裝機(jī)容量3200kW（3×800+2×400），在電站上游興建了一座36萬(wàn)m3的調(diào)節(jié)水庫(kù)，年平均增加發(fā)電量775萬(wàn)kWh。又如廣東省樂(lè)昌縣三溪水電站，原裝機(jī)容量1×500kW，引用流量15m3/s，增開(kāi)了一條引水隧洞，引用流量30m2原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，結(jié)合防洪或其他綜合利用要求，加高加固大壩（大壩只加高或加高也加寬），在盡量不影響或少影響淹沒(méi)的前提下，相應(yīng)提高發(fā)電水頭和調(diào)節(jié)庫(kù)容。例如浙江省諸暨市石壁水庫(kù)電站，裝機(jī)容量1460kW（2×630+1×200），結(jié)合保壩工程（土壩加高7.5m，增設(shè)溢洪道），提高了機(jī)組運(yùn)行水頭，故將水輪機(jī)增容改造，630kW機(jī)增容到800kW，200kW機(jī)增容到360kW，相應(yīng)發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子提高絕緣等級(jí)。電站總裝機(jī)容量由1460kW提高到1920kW，增幅達(dá)31%。3在溢洪道上增設(shè)控制閘門(mén)或橡膠壩，在不影響汛期泄洪的前提下，結(jié)合水情預(yù)報(bào)，可在汛末下閘蓄水，增加發(fā)電量。例如廣東省懷集縣水下電站，裝機(jī)容量4×3000kW，在壩段修建了高8m寬6m的重力翻版閘門(mén)，增加了日調(diào)節(jié)庫(kù)容，每年可增發(fā)電量300多萬(wàn)kWh。4引水式水電站的引水隧洞及調(diào)節(jié)池，有條件者應(yīng)予改造成具有一定蓄水量（如幾萬(wàn)立方米），以便實(shí)現(xiàn)調(diào)峰運(yùn)行，從而適應(yīng)峰谷電價(jià)制的需要，以提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益。例如，云南省元江縣小河底一級(jí)渠道引水式水電站，2008年技術(shù)改造時(shí)，將前池容積擴(kuò)大2倍，以利調(diào)峰運(yùn)行，提高了水電站的經(jīng)濟(jì)效益。5.2.2有些小型水電站，非汛期棄水較多，應(yīng)考慮充分利用棄水?dāng)U大裝機(jī)容量，增加年發(fā)電量。對(duì)于具有較大調(diào)節(jié)庫(kù)容的水電站，也可適當(dāng)擴(kuò)大裝機(jī)，增加峰電，提高水電站的容量效益。例如，江西省吉安市螺灘水電站（日調(diào)節(jié)徑流引水式中型水電工程），裝機(jī)容量4×1600kW，由于裝機(jī)容量偏小，每年汛期要大量棄水，1994年擴(kuò)機(jī)2臺(tái)（2×2500kW，新建廠房），同時(shí)大壩加高2.5m，引水渠相應(yīng)加高，總引用流量由原44m3/s增至80m3/s。2003年~2006年結(jié)合機(jī)組大修對(duì)4臺(tái)5.2.3不少小型水電站引水系統(tǒng)設(shè)施不完善，尤其是攔污柵，洪水季節(jié)經(jīng)常被雜草等污物堵塞，加大了水頭損失，減少了發(fā)電出力，有的則使攔污柵柵條和主梁失穩(wěn)破壞，可采取以下技術(shù)改造措施：1在進(jìn)水閘前根據(jù)建筑物布置增設(shè)浮筒式攔污排，可在攔污排前進(jìn)行清污。加裝清污設(shè)備（如回轉(zhuǎn)式攔污柵、增力式耙斗清污機(jī)、加壓式清污提柵門(mén)機(jī)等）或在引水渠道出口處增加一道攔污柵，如海南省臨高縣加來(lái)水電站（裝機(jī)容量2×800kW），在前池入口處增加了一道攔污柵，汛期用人工簡(jiǎn)易清污，效果較好，年增發(fā)電量40萬(wàn)kWh?；蜻m當(dāng)調(diào)整攔污柵柵條間距，改進(jìn)攔污柵結(jié)構(gòu)和柵條形狀，以減少雜草堵塞。按環(huán)保要求，不得將清出的污物倒入下游。2當(dāng)攔污柵前后水位差超過(guò)設(shè)定值時(shí)，即時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，以便采取措施，避免壓垮攔污柵。3引水渠道增設(shè)沖沙閘（孔）或排污閘，減少沙、草淤堵機(jī)組進(jìn)水口。4有的引水式電站隧洞開(kāi)挖后未加襯砌，水頭損失較大，使機(jī)組功率受阻，應(yīng)加以襯砌。5渠道襯砌損壞，滲水嚴(yán)重，應(yīng)予修復(fù)改善。6有的水電站，施工期間尾水渠內(nèi)遺留的廢棄碴石雜物太多，造成尾水位雍高，降低了發(fā)電水頭，應(yīng)設(shè)法清除，以提高水能利用率。例如，廣西容縣容城電站（裝機(jī)容量3×1250kW），尾水堆渣達(dá)數(shù)千立方米，高出尾水面，經(jīng)兩次清渣后，尾水位下降0.7m，發(fā)電水頭得以提高，發(fā)電量也有所增加。7小型水電站設(shè)計(jì)，應(yīng)按GB/T50071《小型水力發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。但有的小型水電站，進(jìn)水口和尾水渠布置設(shè)計(jì)不合理，造成水流流態(tài)紊亂，影響機(jī)組出力，應(yīng)予以改善。對(duì)引水系統(tǒng)（包括進(jìn)水口與尾水渠）中不符合水流平順流動(dòng)規(guī)律的水工建筑物的局部結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡可能使之流線形化。8北方及高海拔地區(qū)（如青海、新疆、西藏等）的渠道引水式水電站，冬季運(yùn)行經(jīng)常遇到冰害，應(yīng)增設(shè)防冰、排冰設(shè)施，如攔冰柵、攔冰排等。水工閘門(mén)應(yīng)按SL74《水利水電工程鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求采取防冰措施。閘門(mén)防冰包括兩類，一是使閘門(mén)與冰層隔開(kāi)，以防閘門(mén)承受冰壓力；二是在冰凍期需要操作的閘門(mén)，應(yīng)使閘門(mén)和門(mén)槽不致凍結(jié)。根據(jù)各水電站的具體情況，可采取不同的措施。通常用壓氣吹氣泡或潛水泵法，當(dāng)防冰線不長(zhǎng)、冰層厚度不大時(shí)，亦可用人工定期破冰或定期噴蒸汽、澆熱水等方法使閘門(mén)與冰層隔開(kāi)。對(duì)閘門(mén)和門(mén)槽之間結(jié)冰問(wèn)題，如冬季不需啟閉的閘門(mén)，可任其凍結(jié)，若啟閉閘門(mén)次數(shù)不多，可采用定期加熱，若啟閉頻繁，則可采用連續(xù)加熱（如電熱）、流動(dòng)熱介質(zhì)（如熱油），噴射蒸汽、設(shè)置暖棚等方法。5.2.4對(duì)于采取增容改造方式的水電站，尤其是引水式水電站，進(jìn)行改造設(shè)計(jì)時(shí)，除對(duì)水能參數(shù)和機(jī)組參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算外，還應(yīng)對(duì)引水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)引用流量、水頭損失、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等進(jìn)行校核計(jì)算，尤其對(duì)一管多機(jī)的引水式壓力輸水系統(tǒng)的水力和調(diào)節(jié)保證參數(shù)進(jìn)行核算，以達(dá)到增容改造的預(yù)期目標(biāo)。例如，廣東省臺(tái)山大隆洞水電站，原裝1臺(tái)2000kW軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)。為利用洪水期棄水量，在原壓力引水管上接分岔管，擴(kuò)裝2臺(tái)800kW軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)。改造后發(fā)電試驗(yàn)表明，單機(jī)運(yùn)行時(shí)均可達(dá)到額定功率，3臺(tái)機(jī)同時(shí)運(yùn)行，導(dǎo)葉開(kāi)度100%時(shí)，2000kW機(jī)只能發(fā)1150kW，2臺(tái)800kW機(jī)只能發(fā)550kW和600kW，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到增容1600kW的目標(biāo)，顯然是受壓力引水管過(guò)流量和水頭損失的限制，這是改造失誤的實(shí)例。5.2.7為維護(hù)大壩安全，確保下游人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)完善水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并提高測(cè)量精度和自動(dòng)化水平。5.2.8對(duì)陳舊、運(yùn)行不靈活、腐蝕嚴(yán)重、漏水量大影響安全的閘門(mén)，攔污設(shè)備，應(yīng)加強(qiáng)防腐保護(hù)或更換零部件或整體改造。5.2.9機(jī)組尾水閘門(mén)的平壓，宜利用機(jī)組排水系統(tǒng)從下游沖水。5.2.10本條是為了確保啟閉機(jī)能可靠運(yùn)行5.3水輪機(jī)及其附屬設(shè)備5.3.1水輪機(jī)技術(shù)改造的要求，就是在技術(shù)改造工程實(shí)施過(guò)程中，正確貫徹先進(jìn)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性和特殊性的四性原則。先進(jìn)性就是要擇優(yōu)選用性能先進(jìn)、技術(shù)成熟的好轉(zhuǎn)輪，選型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)向研制單位和制造廠盡可能多收集各種型號(hào)轉(zhuǎn)輪（一般不少于3個(gè)）進(jìn)行比較優(yōu)選；合理性就是要緊密結(jié)合和妥善處理本電站的不可變更或不宜變更的制約條件；經(jīng)濟(jì)性就是要盡力增加年發(fā)電量，提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益；特殊性就是針對(duì)運(yùn)行于多泥沙等特殊水質(zhì)條件下的水輪機(jī)，既要改善其運(yùn)行工況，又應(yīng)采取抗泥沙磨蝕的綜合治理措施，延長(zhǎng)其大修周期和使用壽命，只有綜合考慮才能較好的達(dá)到先進(jìn)性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。5.3.2水輪機(jī)技術(shù)改造應(yīng)根據(jù)各個(gè)水電站的具體條件，因地制宜，采取下列不同的改造方式：1對(duì)于水頭、來(lái)水量與原設(shè)計(jì)變化不大的水電站，應(yīng)采用該水頭段導(dǎo)葉相對(duì)高度ba相同或相近的新型轉(zhuǎn)輪。若無(wú)適用的新型轉(zhuǎn)輪，則應(yīng)設(shè)計(jì)改型新轉(zhuǎn)輪，提高水輪機(jī)運(yùn)行效率，增加年發(fā)電量。例如，北京西郊門(mén)頭溝軍莊水電站，裝有6臺(tái)ZD760-LM-100型機(jī)組，單機(jī)額定功率125kW，實(shí)發(fā)100kW，采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的三葉片轉(zhuǎn)輪后，單機(jī)出力提高到180kW，比原設(shè)計(jì)提高44%。2對(duì)于水頭、來(lái)水量比原設(shè)計(jì)減小了的水電站，可根據(jù)水電站的實(shí)際運(yùn)行水頭和來(lái)水量，降低額定水頭，減少額定輸出功率，選用合適的新型轉(zhuǎn)輪，或設(shè)計(jì)改型新轉(zhuǎn)輪，將水輪機(jī)調(diào)整到較優(yōu)工況區(qū)運(yùn)行，從而提高水輪機(jī)的運(yùn)行效率，增加年發(fā)電量。例如，山西省靈邱縣北泉水電站，裝機(jī)容量2×1250kW，水輪機(jī)設(shè)計(jì)水頭42m，額定流量3.62m3/s，電站枯水期（10月至次年5月）來(lái)水量少，平均流量?jī)H2.3m3/s，一臺(tái)機(jī)也只能帶4003對(duì)于水頭、來(lái)水量比原設(shè)計(jì)增大了的水電站，應(yīng)根據(jù)水頭、來(lái)水量增大的具體條件，提高額定水頭，加大額定輸出功率，選用合適的新型轉(zhuǎn)輪，或設(shè)計(jì)改型新轉(zhuǎn)輪，使水輪機(jī)在較高效率區(qū)運(yùn)行，從而既加大單機(jī)容量，又提高水輪機(jī)運(yùn)行效率，能較大幅度地增加年發(fā)電量。例如，廣東省樂(lè)昌市張灘水電站，裝機(jī)容量6010kW（3×1670+8×125），大壩先后加高2.2m，采用水力自控翻版閘門(mén)提高運(yùn)行水頭，建成日調(diào)節(jié)庫(kù)容141萬(wàn)m3，增加了調(diào)峰電量，年增加發(fā)電量286萬(wàn)kWh。4對(duì)于多泥沙水電站，應(yīng)根據(jù)水電站水輪機(jī)過(guò)機(jī)含沙量，泥沙中值粒徑d50及泥沙礦物成份和顆粒形狀等條件，選用單位轉(zhuǎn)速n11相接近、單位流量Q11略減小，模型空化系數(shù)δm適當(dāng)降低，效率較高的轉(zhuǎn)輪；并合理加大導(dǎo)葉分布圓直徑Do，調(diào)整導(dǎo)葉型線，降低和勻化導(dǎo)葉區(qū)流速；同時(shí)采取其他抗磨蝕措施，延長(zhǎng)大修周期和設(shè)備運(yùn)行壽命，最終達(dá)到更新改造或增容改造的目的。例如，新疆喀什三級(jí)水電站，裝機(jī)容量2×3000kW，水輪機(jī)型號(hào)HL263-LJ-134，過(guò)機(jī)年平均含沙量10.3kg/m3，最大含沙量174kg/m35.4輔助設(shè)備5.4.3單機(jī)容量1MW以下，轉(zhuǎn)輪直徑0.6m以下（混流式）的低壓機(jī)組水電站，若起重設(shè)備能滿足最重件吊重時(shí)，不宜增、改廠內(nèi)橋機(jī)。5.5發(fā)電機(jī)及其他電氣設(shè)備5.5.1發(fā)電機(jī)及其他電氣設(shè)備的技術(shù)改造，特別是增容改造，容量上應(yīng)與水輪機(jī)相匹配，任何環(huán)節(jié)都不能存在卡脖子現(xiàn)象。對(duì)于有穿越功率的升壓變電站，主變和高壓設(shè)備還要計(jì)及穿越功率的影響。5.5.2發(fā)電機(jī)的技術(shù)改造，應(yīng)采用新型絕緣材料、優(yōu)質(zhì)高效硅鋼片以及定子和轉(zhuǎn)子的各種新結(jié)構(gòu)和新工藝。其改造方式和改造范圍可根據(jù)具體情況確定：1改進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)：如改進(jìn)、更換冷卻系統(tǒng)，調(diào)換轉(zhuǎn)子風(fēng)扇，加強(qiáng)強(qiáng)迫通風(fēng)等；2若定子、轉(zhuǎn)子繞組絕緣老化，應(yīng)更換新繞組或同時(shí)采用更高一級(jí)的絕緣材料，如B級(jí)絕緣換成F級(jí)絕緣，以提高耐溫性能。發(fā)電機(jī)改造應(yīng)根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況與制造廠研究協(xié)商，選定合理的改造方式和范圍是十分必要的，盲目的改造只會(huì)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失和改造周期的延長(zhǎng)。據(jù)調(diào)查，不是所有的發(fā)電機(jī)增容改造都需要同時(shí)更換定子繞組和轉(zhuǎn)子磁極線圈的。也不是所有的發(fā)電機(jī)絕緣都需要選擇F級(jí)及以上的。3提高絕緣等級(jí)常可使發(fā)電機(jī)增容，若增容幅度仍不滿足要求時(shí)，可增加定、轉(zhuǎn)子的鐵芯長(zhǎng)度，以提高電磁功率。對(duì)于立式發(fā)電機(jī)，若鐵芯增長(zhǎng)使定子超出主機(jī)室地面時(shí)，應(yīng)以不影響轉(zhuǎn)子吊出機(jī)坑為限。注意有功功率增容時(shí)，無(wú)功功率也要跟上。否則，功率因數(shù)太高，不能滿足電網(wǎng)的要求。提高發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)是目前的一種趨勢(shì)，首先可以減少很多投資，在0.85左右是可以接受的。4重新設(shè)計(jì)新發(fā)電機(jī)時(shí)，應(yīng)充分利用原設(shè)備的基礎(chǔ)及埋件。其它部件如大軸、上機(jī)架、下機(jī)架，凡經(jīng)加工仍可使用者均應(yīng)利用，以節(jié)省改造費(fèi)用。5.5.4本條是對(duì)推力軸承技術(shù)改造的規(guī)定。1當(dāng)機(jī)組運(yùn)行中推力軸承瓦溫過(guò)高，經(jīng)常發(fā)生燒瓦事故者，可區(qū)別不同情況，改進(jìn)軸瓦支撐方式，加強(qiáng)冷卻或采用彈性金屬塑料推力瓦。彈性金屬塑料推力瓦，摩阻小，不用刮瓦，運(yùn)行事故少，應(yīng)予推廣。2當(dāng)機(jī)組最大軸向推力超過(guò)推力軸承設(shè)計(jì)允許的承載能力時(shí)，需改進(jìn)軸承結(jié)構(gòu)或更換推力軸承。5.5.5如結(jié)合機(jī)組增容改造需更換主變壓器，則選用低耗能變壓器。高耗能變壓器都應(yīng)更換成低耗型變壓器。如原有變壓器容量足夠，結(jié)合技術(shù)改造，也可將舊變壓器改造為低耗能變壓器。屬淘汰序列的變壓器一定要更換掉。在