摘 要：江西安福社上、巖头陂水电站增效扩容改造的主要任务是对电站机电设备及附属设施进行更新改造，采用现今先进技术并以最经济手段达到技改目标。通过提高水轮机和发电机的运行效率，充分利用水库水能资源，进而增加发电量，最终获得较好发电经济效益，促进当地社会经济发展。同时电站的改造对消除安全运行隐患，减轻机组运行人员的工作压力也大有裨益。
关键词：电站改造；增效扩容；改造过程
江西安福社上、岩头陂水电站皆为立式混流式机组，分别于1974年及1994年建成投产发电，运行时间已有40年及20年。由于电站建设投产较早，水轮发电机组老化严重，调速器、励磁系统及进水阀门设备陈旧，存在严重的安全事故隐患，在很大程度上影响了电站的安全、经济、稳定运行，增加了运行、维护人员的工作量及劳动强度。
同时电站自动化元件、电器设备、监控设备、继电保护设备等受早期制造工艺和技术水平限制，造成电站综合自动化水平较低，远不能满足当今水电站“无人值班”、“少人职守”运行管理方式的要求。
一、电站主机部分增容改造过程
1）发电机机座号不变时由于容量增加则会导致定子铁芯长度有所增加，转子磁轭的高度也会相应的增加。而作为改造机组，电站厂房高度及发电机地面高程无法变更，所以必须核对旧发电机转子的起吊高度，尽量保证新设计制造的转子高度不大于旧转子。在核对发电机转子长度的同时也不能忘记核对水轮机主轴与转轮装配后的高度是否满足起吊要求。由于发电机机坑不变，定子高度增大后，是否会造成机坑高度不足而使得定子突出地面，使得发电机地板无法安装的问题，这个需要发电机设计者设计时充分注意。
2）由于电机机坑至水轮机蜗壳中心距离无法测量得很精确，同时发电机与水轮机加工总会有误差，因此要求发电机定子及下机架的楔子板都需要重新调整，相应的土建也需要变动，这个是改造机组必须处理的措施，无法避免。
3）对于水轮机蜗壳及座环测量必须准确，因为涉及到水轮机顶盖、底环及导叶配合问题。由于机组容量增加了，水轮机转轮的过流量也相应的增加，这就要求活动导叶的开度也要增大，因此测量蜗壳固定导叶内切圆直径就十分重要。如果活动导叶在没有达到最大开度时就碰到蜗壳固定导叶而无法开大，则会造成机组流量受阻而无法达到增容的目的，甚至造成改造失败。如真的出现此干涉情况，则活动导叶数量必须增加，只有这样才能使得单个活动导叶尺寸减少，从而避免碰到固定导叶。好在两电站没有出现此类现在，活动导叶数量和原来设计的一致，都采用16个。
二、电站辅机部分增容改造过程
（一）进水阀门
社上水电站进水阀门采用蝴蝶阀型式，直径均为DN1750，型号均为1750HD741H-10Vk。由于受到厂房空间限制，无法设置重锤，进水阀门启闭均采用纯液动驱动方式，油压可达16MPa，开关阀力距大，同时减小了接力器的体积。阀门的开启及关闭时间均为60～120s（可调）。旁通阀直径初定为DN250，当由于原电站进水钢管伸出上游墙很短，故旁通管只能布置在阀门的阀体上，而阀体长度有限，无法布置DN250旁通管，根据电站实际情况采用了DN150旁通管，电站实际运行后表现良好。
（二）调速器
型号分别为YWT-4000-16（社上水电站）、YWT-3000-16（岩头陂水电站），均采用微机控制方式。调速器由微机控制器（微机调节器），电液随动系统和油压装置三大部份构成，结构型式为组合式，外置式接力器。微机控制器实现机组的频率、功率的测量和控制；电液随动系统是本调速器的执行机构，接受微机控制器的控制信号，驱动水轮机的控制机构；油压装置为液压随动系统提供能源，油压装置带有机械式自动补气装置，该装置可在机组正常运行过程中自动给压力油罐补气，不需要设置中压压缩空气系统。
调速器集电气箱和机械柜一体。可编程控制器、触摸屏、不间断电源和综合信号放大器等电气部件置于与机械柜相隔离的电气箱中，调整维护和检修测量都十分方便。电液随动系统安装在气箱下部的机械柜中，它包括步进电机操作缸、滤油器、杠杆系统及主配压阀组件、事故停机电磁阀等部件，柜内布置清爽、有序。
（三）励磁装置
型号均为PWL-2B，采用双通道方式。两路通道互为备用方式，可以正常并联运行，也可以故障时自动切换，每路通道均可独立工作。能诊断到包括过程通信模块在内的每一个插件的故障；当硬件故障时，软件可及时发现；当电源消失和恢复供电，以及调节器停止后又走动，能自动按实时状态恢复工作。励磁系统能保证发电机励磁电流和电压为额定出力下励磁电流和电压的1.1倍时，长期持续运行，同时能满足发电机最大容量和发电机各种工况运行要求，具有强行励磁和逆变灭磁的能力。
本励磁系统满足单机运行和多机并联运行的要求。本励磁系统能在发电机稳定运行范围内维持机端电压变化不超过0.5%。励磁系统满足发电机线路初始充电的要求，且具有手动调节功能。励磁系统配备与计算机监控系统接口的硬软件设备，除常规的开关量接口方式外，还有RS-232或RS-485串行通讯接口。
三、结语
社上、岩头陂水电站增效扩容改造在2014年开始至2015年年底完，消除了电站运行安全方面的隐患，提高了发电量及发电效率，完满地达到了预定要求。两个电站的总的装机量由原来的10000kW增加到12800kW，特别是水轮机总体性能有了大幅度提高。通过合理调度电站的运行方式，可减少电站设备检修的时间及周期，间接达到了提高发电量的目的。当然在电站改造过程中也发现了由于经验不足，出现了一些问题，好在这些问题对改造进度没有造成太大影响，希望通过此次电站改造，锻炼及提高电站各个部门的工作能力，为电站以后的检修或处理相关问题打好良好的基础。
参考文献：
[1] 王志平，黄维舟，朱秋芳.电站增容改造的可行性研究[J].水利科技与经济，2013（04）.