自贡市水利电力建筑勘测设计院四川自贡643000
摘要：本文对黄葛灏水电站增效扩容改造项目进行了介绍。分析设计中的经验与不足及实际实施中遇到的问题。
关键词：黄葛灏水电站增效扩容改造
1、原工程概况
黄葛灏水电站位于沱江下游富顺县兜山镇三桥村白岩沱，是富顺县地方电网的重要电源之一。黄葛灏水电站为发电、航运、提灌综合性工程。黄葛灏水电站装机容量为4×3200kW，全厂共设4台轴流转桨式水轮发电机组。原电站设计水头7.5m，最大水头9.0m，最小水头4.6m，单机额定引用流量56m3/s，设计引用流量224m3/s。该站始建于1986年，1989年全部建成投运。
由于设备老旧，无法满足电站运行要求，2005年至2012年业主陆续对电站调速器、35kV开关站等进行了改造。除35kV开关站外均是局部改造，均不是系统性改造。
2、效扩容改造设计情况
2012年6月四川省水利厅和四川省财政厅对《黄葛灏水电站增效扩容改造工程初步设计报告》进行了批复。
由于水文资料发生变化，经设计单位复测下游断面情况，下游水位流量关系改变，黄葛灏电站汛期正常蓄水位260.2m；枯季电站在溢流坝坝顶加了0.6m高挡板，正常水位由260.2m提高到260.8m。经对黄葛灏水电站近3年日逐时段发电量及上下游水位记录分析，电站长期在8~9m水头范围内运行。根据动能计算电站汛期加权平均水头为8.00m。可以提高水轮机设计水头使电站长时间在设计工况运行，通过增加少量引用流量、更换效率高的转轮、更新机组设备以达到增效扩容的目的。
根据现场踏勘、调查及相关水力学及结构复核，拟定方案为在机组额定转速、转轮直径、流道尺寸、机组埋件保持不变、厂房土建部分不变动的情况下，通过更换高效率水轮机转轮、转轮室、活动导叶、顶盖、底环更换发电机定、转子线圈及提高绝缘等级使水轮发电机组增效扩容改造为4×4000kW。由于电站现状技术供水直接取自尾水渠供水质量得不到保障，且水泵占用了检修门槽位置，重新设置水系统，采用循环供水形式。对电站油、气系统老化、运行不可靠的辅助机械设备及自动化元件进行更换；机组部分主要改造内容为：(1)水轮机改造：更换水轮机转轮整体（更换后型号ZZ660a-LH-330）、修补转轮室、更换活动导叶、顶盖、底环、改造主轴密封等。(2)发电机改造：更换发电机定、转子线圈及提高绝缘等级，推力轴承、下机架更新改造，更换空冷器等。(3)辅助机械设备改造：重新设置技术供水系统，增加制动屏，更换排水深井泵，更换锈蚀锈损管路及附件等。
电站经多年投入，先后实施了微机保护、监控综合自动化技改，机组励磁系统、调速器系统技改，变电站35kV、10kV高压开关柜部分技改等机组辅助设备和电气系统改造项目，故本次改造只需对发电机主机和部分辅助设备等实施技改，电站出线电压等级和出线回路情况不变。电气主接线需做以下改动，即6.3kV母线由原来的单母线不分段接线变更为单母线分段形式，10kV及35kV母线则维持原样，均采用单母线分段形式。电站原设4台主变压器，其中2台型号为SF7-8000/35，2台型号为S7-3150/10。4台变压器运行时间已久，且原S7系列被列入淘汰目录的高耗能落后的变压器。主变压器额定容量应满足改造后的发电机额定容量，高耗能主变压器应更换为S11及以上节能型变压器。根据计算，原2台SF7-8000/35更换成2台SF11-10000/38.5；且供电地区用电逐年增加，原S7-3150/10更换成S11-5000/10.5。对其它淘汰、老化、落后的电气设备进行更换，进行闸门防腐处理更换水封，恢复尾水检修闸门等；电站自动化水平按“无人值班、少人值守”原则设计。
3、实施情况
经过富顺县财政评审及公开招投标，2014年2月业主与东风电机有限公司签订机组及辅助设备制造安装合同，与四川金成铭电器有限责任公司签订电气设备制造安装合同。经过专家评审中标水轮机型号为ZZD673-LH-330，水轮机额定出力4167kW。初步设计阶段设计方案为修补转轮室，由于电站水轮机转轮型号改变，原转轮室流道与新转轮流道不匹配，为了与新转轮流道匹配，转轮室需要整体更换。转轮室由三段里衬上、中、下组焊成整体，整体运输。转轮室整体使用06Cr13Ni4Mo不锈钢材料。由于转轮室属于预埋部件，其更换需要破除原混凝土。转轮室与座环混凝土为整体结构，而座环混凝土为承重混凝土。转轮室混凝土拆除需保证不破坏承重混凝土，施工难度较大。其余机组部件更换不涉及预埋部分，均采用常规方法施工。
2014年5月召开了设计联络会，7月电站电缆沟开始施工。电站主要土建工程改造于2015年完成，与设备改造相关基础因受制设备安装未完成所以还未施工。电站电气屏柜、主变压器及一次电缆基本完整完毕。电站辅机系统改造正在进行。金属结构改造修复正在进行。施工及运行存在交叉，电站增效扩容改造进度进展较为缓慢，
由于主机制造厂改制等各种原因主机制造厂家未能及时生产黄葛灏水电站机组设备，造成此次黄葛灏水电站增效扩容改造项目主机部分拖延了较长时间才开工。
4、主要问题
a、设计方面：黄葛灏水电站初步设计时间要求较为仓促，运行中进行过多次改造未能完全摸清电站现场实际情况，加上电站运行管理人员对改造细部方案存在不同看法，在施工过程中存在较多反复和修改；黄葛灏水电站水轮机转轮更换，为匹配新转轮其转轮室也进行了更换，转轮室更换涉及拆除转轮室外混凝土，转轮室外砼施工工作面狭窄、施工难度大，而按照水利概算定额此部分费用偏低，业主增补了费用才找到专业施工队伍施工。
b、管理方面：黄葛灏水电站增效扩容改造项目在施工中有较多局部变动，电站改造时间长在改造过程中电站生产活动也按计划在进行，施工及运行存在交叉。在整个施工中存在管理较薄弱，由于涉及协调配合的单位太多，许多处理存在滞后现象。为保证安全机组的改造下部更换必须尽量安排在枯期，机组改造更换的进度迟缓制约了整个电站增效扩容改造的进度。
c、承包商方面：由于黄葛灏水电站增效扩容改造项目分标过少，中标单位又需要分包部分项目。需要中标单位有较强的管理能力和责任心。因为与分包单位的协调及配合不紧密，使得个供货商之间的衔接不畅，影响了电站增效扩容改造的进度。
由于各种原因黄葛灏水电站增效扩容改造未能按十二五增效扩容改造时间完成。
5、经验总结
由于改造项目较新建项目有较多制约，必须全面细致的摸清现有设备的情况。设计及现场处理都会遇到较多细部变动、调整。这需要设计、业主及承包方及时根据现场情况进行调整处理。在项目初步设计阶段需要设计及电站运行管理人员进行细致的清理明确改造的内容及改造的可行性，必要时可以请制造安装单位技术人员参与，摸清电站实际情况对改造电站至关重要。同时应针对改造实际情况仔细考虑施工及运行的相互干扰。十二五农村水电增效扩容改造项目各县水利局及财政局均参与监管，很多地方监管部门对水电站建设不了解，因水电站建设的特殊性在财政评审时很多地方需要提供施工图才进行财政评审，这也是造成很多项目进度迟缓的一个原因。国家补助资金是分批次到项目，如果业主等国家资金到位后再进行招标势必影响项目的进度。同时大部分省份的增效扩容项目密集上马，由于资金链及批量订货厂家压力加大，需要业主在订货前考察厂家生产及合同情况，同时在合同执行中派驻设备监造或者专门人员跟进设备制造进度。
参考文献：
[1]水电站机电设计手册编写组•《水电站机电设计手册水力机械》水利电力出版社1982
[2]自贡市水利电力建筑勘测设计院•《富顺县黄葛灏水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2012