摘要: 目前, 广大农村小水电存在设备老旧,没有自动装置, 运行人员技术素质低等实际问题. 从而造成运行安全隐患大; 运行成本高; 设备改造实施难的结果. 本文根据长期深入了解调查农村小水电的实际需求. 提出用:价格低; 机组跳闸后关机动作可靠; 免操作, 免维护的自动装置来改造没有自动装置的机组, 以达到保障安全; 降低运行成本,提高径济效益的目的.
关键词: 农村小水电 经济效益 技术素质 安全隐患 改造方向 政策支持
目前国内广大农村小水电60%建于八-九十年代. 他们由于受当时小水电技术和设计思维的限制,都是用简易的可控硅励磁和纯手动调节的调速机构; 另外约40%是在国家政策开放后由个体老板建造. 由于考虑减小初投资和运行管理人员技术素质较低, 再加上效益不高等诸多因素. 均没有配备单机几万元以上的常规自动关机保护装置。小电站普遍地处山区, 供电线路要穿山越岭, 在雷雨大风天气恶劣的条件下容易引起短路或断路等线路故障; 另外供电网络均为乡镇一级的10KV小网络, 运行不稳定且稍有波动冲击就可能导致小电网脱网停电故障发生. 而一旦线路故障失压则会引起运行中的机组因系统失压而甩负荷跳闸.为了应付机组或线路故障引起运行中的机组跳闸后过速飞车的恶性事故，每台机组需配备一个以上的运行值班人员。造成运行成本的增加；由于人为因素出现人工关机不及时从而造成机组过速飞车的恶性事故时有发生,运行安全性差. 本人从事小水电运行, 维修和技术管理二十八年, 经调查了解: 每年均有不少小水电因机组跳闸后人工关机不及时, 从而造成人员伤亡及设备埙坏的恶性事故! 确实存在很大的安全隐患! 但目前国家水利部要求的整改政策又由于受经济效益及运行管理人员技术能力等限制, 很难让他们接受并进行改造. 我经过长期的调查总结, 发现农村小水电站实现自动化及少人(或无人) 值守的存在比较大的困难, 其主要原因有如下几点:
一: 运行管理人员技术素质低.
目前单机容量700KW以下的电站95%都是私营的. 其中约50%是九十年代后国家出台允许私人建电站政策后, 由从事其它行业赚了钱的老板投资兴建;45%是由国有电站因国家政策要求转制和经营不善而转让给私人老板的. 他们的运行管理人员的结构主要由原国有电站员工和一些新招进来的当地闲杂人员组成, 原国有电站整个县一级水电系统专业技术人员充其量也就只有几个中专毕业生. 而且他们大都因为单位效益不高而跳槽到其它企业去了. 留下的运行管理人员都是一些年龄在四十五岁以上的老电站员工, 他们普遍文化素质不高(初中文化程度以下占80%以上). 利用经验应付没有自动设备的老机组还勉强可以. 但无法接收现有自动设备的操作及日常维护等需要一定技术能力的工作. 新招的运行工都是些当地农村上了四十岁的留家闲杂人员(因为年纪轻有文化的都跳出山区到发达地区打工了). 更不用说他们的技术能力了! 电站管理人员也基本上是原国有电站留下来的具有一些曰常管理经验的员工. 这样的管理人员及员工结构(年龄大, 文化素质低), 就是现有的老旧设备出一点小故障(如保险击穿更换, 开关接触不良等) 都要等管理人员才能解决. 再大一点的间题就要外请安装维修公司去处理了. 把现在的微机保护等较先进的自动装置就是免费交给他们, 也不可能让他们去面对这些自动化设备的日常操作及维护保养了. 而且小水电基本上都建在山高林密, 交通不便的偏远山区. 目前国内的各自动化设备厂家多而杂, 不良的竞争(知识产权保护不到位使摸仿者不需投入大量的产品前期研发资金和时间, 从而可以用接近成本的微利价格去销售产品),让前期研发投入大量资金,拥有知识产权的厂家在卖设备的价格竞争中的利润己经是很少了. 这样的不良竞争环境造成各厂家基本上没有售后服务. 一旦设备有故障则无法自行修复, 要等厂家来修一拖就是一个月甚至更久! 而小电站设备出现故障的时侯大多就是它创造经济效益的汛期(每年六-十月份), 这时眼睁睁的看着可创造效益的水资源白白流走, 所有电站老板都接受不了! 所以他们根据自身的技术能力及目前自动设备供货厂家的售后服务现状. 都是不愿接受自动化改造的! 有些是在电站设计及政策性审批时要求配套来的自动装置, 也因为以上原因而搁置在一旁没有使用.
二: 受小电站的经济效益不高及现有相关社会保障政策影响.
小水电是一个初投资大, 投资返还周期长但投资风险较小的项目. 即一次投资, 长期受益. 但因各地方职能部门在审批新建电站时对水资源的合理使用方面控制不是很到位, 造成无序建造争抢水源从而使原有老电站本就因设备老旧造成出力不足, 因而效益较低. 现在又要他们一次性投资几万元改造自动化, 而且一旦改造好后技术管理又跟不上. 如要聘请有技术能力的专业技术人员和对电站员工进行技能培训以适应新设备的操作维护又要投入大量资金和时间. 而且运行员工受文化程度低及年龄较高的条件艰制, 很难让他们达到一定的水平以满足新设备操作维护所需的技术要求. 要培养一个相对比较合格的电站技术管理人员, 没有一定的专业理论水平(中专以上的系统理论学习) 和五年以上的实践学习这二个必备条件是不能达到技能要求的. 让本来就感到效益不高的电站业主们投入大量资金去改造设备, 培训招聘员工. 原有的员工又不能辞退(国有电站留下来的员工政策规定是不能下岗的, 当地的员工又大部分是本地政府部门介绍进来的)而达到节省运行成本的目的. 既要大量投入, 又不能达到节约成本而且还给操作管理带来麻烦. 这是他们不愿接受的另一个主要原因.
现有农村小水电的实际情况是: 机组设备简单, 日常运行由于没有其它附属设备, 因而维护工作量少. 但为了应付机组的突然跳闸关机需要, 每值每台机都必须配备一个以上的运行人员. 造成运行成本增加且存在人工关机不及时的安全隐患! 而要求他们配置现有的自动装置, 他们的经济接受能力及技术管理能力又达不到. 对于广大农村小水电站来说: 一, 因为小电站经济效益不高, 所以, 几万元以上的常规自动保护他们难于接受; 二, 因为运行管理人员技术素质不高, 所以功能大多, 操作维护大复杂的各种自动装置他们无能力使用; 三, 小电站曰常运行因设备简单,无需进行繁杂的检查谁护工作. 每台机组配置一个以上的运行人员主要是为应付机组或线路故障引起运行中的机组跳闸后过速飞车的恶性事故. 只要解决了机组跳闸后的关机问题. 就可减少运行人员, 提高安全保障. 所以他们最需要的是: 价格低; 机组跳闸后关机动作可靠; 免操作, 免维护的自动装置.本人经三年时间的研发试验, 成功研制出二套适合于小水电低压机组的自动关机装置: 适合于200KW及以下机组使用的<<小型水轮发电机跳闸后自动关机装置>>,专利号:ZL200420072172.1 . 适合于1000KW及以下机组使用的<< 水轮发电机自动关机装置>>,专利号:ZL200620006133.0. 其基本功能是:; 一, 利用电气控制配合达到 1),弱电控制 、强电操作。(2),机组并网后装置自动投入处于待命状态。(3),机组跳闸后自动启动机械关机功能关闭导水机构。(4),当导水机构关至空载位置以下时退出控制操作回路。(5),通过延时机构0-60秒(可根据机组导叶全关闭时间需要调节)二次退出控制回路。(6),本装置安装投入使用后,开停机, 加减负荷等等均无需对自动装置进行其它程序的操作。装置的投入、动作、复归 、退出均为自动进行。(7), 可根据电站实际需要, 配置增加电动加减负荷, 事故照明等功能; 过流过压过速等保护功能.二,利用机械变换达到3-5秒的导叶关闭时间要求. 使农村小水电自动化达到国家水利部关于<<农村水电站安全管理分类及年检办法>>水电[2006]146号文中所要求的安全和少人值守的基本要求. 整套自动关机装置只需3-5千元的投资, 适合广大农村小水电的经济接收能力。 从2003年12在月广东省梅州市清凉山供水公司二级电站进行试点安装使用. 该电站有二台低水头(水头7米) 小容量(一台为55KW, 另一台为75KW)立轴混流式机组. 两台均为纯手动调速机组. 在改造安装自动关机装置前, 需运行值班人员8人(四个班, 每班二人). 经安装自动关机装置后只需4个运行值班人员. 节省了一半运行成本. 两套装置从安装使用至今, 动作可靠率为100%,从而达到了安全和经济运行的最佳效果. 现己开始在国内安装推广.
结束语:农村小水电除应研制推广价格低;机组跳闸后关机动作可靠;免操作,免维护的经济实用型自动装置外.还应给予:1,政策上的支持,如由政府部门负责安置原国有电站转制留下来的员工,以减轻小水电业主的运行成本,使其在花钱改造自动设备后能从减员增效中得到实惠;2,经济上的支持,给每台机组补贴一定数量的改造资金.3,拨出专项资金,改造乡镇供电网络.提高电网的运行稳定性,尽量减少电网故障.4, 成立县一级小水电技术管理部门,负责检查,培训,考核运行管理人员的安全常识基本专业知识,提高他们的应急事故的处理能力.只有这样,才能使广大农村小水电最大限度地减少事故,达到保障安全,提高经济效益的目的.使小水电这一绿色能源得到充分的利用和良好的发展.
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