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【摘 要】仙居县双溪二级电站始建于1980年，厂内机电设备超期服役，老化严重，机组效率低下，已不能保证正常和安全运行。电站结合上游流量进行了更新改造。
【关键词】水轮发电机组；增容改造；新技术；效益
一、概况
二十都坑是永安溪支流之一，仙居县双溪二级电站位于步路乡王宅村南面约1.2km的二十都坑左岸山脚，离仙居县城约13.5公里，是一座引水式电站。坝址上游集雨面积56km2，流域多年平均降雨量为1650mm，多年平均径流深为1000mm。现状坝址处以上主流长度为15km，河道平均坡降为1.27%。电站属于梯级开发电站，上游有库容为420万m3的双溪水库、双溪坝后电站以及装机为3×500+2000kw的双溪一级电站。双溪二级电站控制集雨面积56Km2，多年平均流量6980万m3，装机容量为3×320KW（控制和保护均采用高压），设计流量2.64 m3/s，是配套原双溪一级电站（装机3×500KW）而建。
二、改造的必要性
由于上游双溪一级电站于1995年进行增容改造（新增装机2000KW）相应设计流量为3.42 m3/s，而二级电站没有扩容，相应电站设计流量为2.64 m3/s，并且一、二级还有17 km2的区间集雨面积，电站原设计流量远小于上游来水流量，造成水资源的極大浪费，为了充分开发利用水资源、避免水资源的浪费，所以双溪二级电站急需进行扩容改造。再本电站厂内主要机电设备超期服役，机组设备老化严重，机组效率低下，已不能保证正常和安全运行。因此，对电站进行增容改造势在必行。
三、改造方案选择
根据双溪一级电站扩容后的装机容量及设计流量，并考虑到一、二级电站区间17km2的集雨面积，双溪二级电站的渠道设计引用流量确定在4～5m3/s为宜，相应的电站扩容改造后的装机容量为1400kw～1800kw为宜；同时为缩短工程的总施工期，节省工程投资、减少厂房基础下的工程量，故改造方案尽量利用电站原有设施，电站以与原装机台数相同为宜，即也考虑布置3台机组。结合电站实际考虑以上原则，则电站可行的方案有以下两个：
方案一：原电站扩容改造为3台500kw的低压机组方案；
方案二：原电站扩容改造为2台630kw +1台320kw的低压机组方案。即1#机的320kw机组由于在1995年水轮机经过更新，同时发电机绕组也经过重绕，现状发电机组运行状况良好，所以本次保留1#机组。另外两台320kw机组本次扩容改造为两台630kw机组，电站经过扩容改造后总装机容量为1580kw。通过对两个方案的可比性投资和动能经济比较，最后选择方案二，即装机容量1580kw方案。
表 双溪二级电站扩容改造工程规模表
项目 装机容量（kw） 发电流量（m3/s） 装机系数 水量利用率（%） 年利用小时数 设计水头（米） 年总电量（万度） 发电量（万度）
峰电 谷电
指标 2×630+ 4.33 2.44 58.1 2636 45.71 416.5 362 54.5
四、增容改造措施
双溪二级电站原装机为3台320kw低压机组（控制及保护采用高压），经过分析论证，本次扩容改造为2台630kw +1台320kw的低压机组方案，即保留厂房最西面的1#机组，电站扩容改造后总装机容量为1580kw。
结合电站工程实际分析，拦河堰工程不动；为提高渠道设计流量，引水渠道全线进行断面加高，平均加高0.6米；前池及压力管道进行改造新建，前池正常蓄水位为156.45m，比原水位抬高0.5m，原3根水泥管全部报废，改用1根φ1300mm的A3钢管，钢管在水平分叉后供给3台机组；
主厂房新增的两台机组进行基础开挖，尾水渠基本不动，另外在厂房西侧增加一间中控室，升压站布置在中控室的西面高坎上，电站设计流量为4.33 m3/s，电站设计水头45.71米，新增水轮发电机组采用HL153A-WJ-50A型混流式水轮机和SFW-W630-6/990无刷励磁发电机，老发电机组励磁方式不变，取消原先的高压控制屏和保护屏，采用BKSF-72A型低压控制屏替代原有高压控制屏，新增机组采用BKSF-82A型控制屏。一台630KW机组和320KW机组采用扩大单元接线方式连至S9-1250/11节能型变压器，另一台630KW机组采用独立单元接线方式连至S9-800/11节能型变压器。采用10KV线路送至步路变电所。
五、单片机的应用
本电站压力前池较小，上游来水量变化较大，运行人员观测、操作不便。
此次采用BKSF-72A和BKSF-82A型低压控制屏，该屏有单片机控制器，能自动监测前池水位变化，根据前池水位变化自动调节机组负荷，以适应上游来水量的变化，给运行管理带来很大的方便。
六、改造效果
电站由2005年6月恢复生产以来，各项技术指标均达到设计要求，此次改造总投资254.5万元，每年可增加电量226万千瓦时，年售电效益为117万元，静态投资回收期为3.16年，财务内部收益率高达37.7%，经济效益非常显著。
参考文献：
中华人民共和国水利部，小型水电站初步设计报告编制规程，北京，中国水利水电出版社，1996-09-10
【关键词】水轮发电机组；增容改造；新技术；效益
一、概况
二十都坑是永安溪支流之一，仙居县双溪二级电站位于步路乡王宅村南面约1.2km的二十都坑左岸山脚，离仙居县城约13.5公里，是一座引水式电站。坝址上游集雨面积56km2，流域多年平均降雨量为1650mm，多年平均径流深为1000mm。现状坝址处以上主流长度为15km，河道平均坡降为1.27%。电站属于梯级开发电站，上游有库容为420万m3的双溪水库、双溪坝后电站以及装机为3×500+2000kw的双溪一级电站。双溪二级电站控制集雨面积56Km2，多年平均流量6980万m3，装机容量为3×320KW（控制和保护均采用高压），设计流量2.64 m3/s，是配套原双溪一级电站（装机3×500KW）而建。
二、改造的必要性
由于上游双溪一级电站于1995年进行增容改造（新增装机2000KW）相应设计流量为3.42 m3/s，而二级电站没有扩容，相应电站设计流量为2.64 m3/s，并且一、二级还有17 km2的区间集雨面积，电站原设计流量远小于上游来水流量，造成水资源的極大浪费，为了充分开发利用水资源、避免水资源的浪费，所以双溪二级电站急需进行扩容改造。再本电站厂内主要机电设备超期服役，机组设备老化严重，机组效率低下，已不能保证正常和安全运行。因此，对电站进行增容改造势在必行。
三、改造方案选择
根据双溪一级电站扩容后的装机容量及设计流量，并考虑到一、二级电站区间17km2的集雨面积，双溪二级电站的渠道设计引用流量确定在4～5m3/s为宜，相应的电站扩容改造后的装机容量为1400kw～1800kw为宜；同时为缩短工程的总施工期，节省工程投资、减少厂房基础下的工程量，故改造方案尽量利用电站原有设施，电站以与原装机台数相同为宜，即也考虑布置3台机组。结合电站实际考虑以上原则，则电站可行的方案有以下两个：
方案一：原电站扩容改造为3台500kw的低压机组方案；
方案二：原电站扩容改造为2台630kw +1台320kw的低压机组方案。即1#机的320kw机组由于在1995年水轮机经过更新，同时发电机绕组也经过重绕，现状发电机组运行状况良好，所以本次保留1#机组。另外两台320kw机组本次扩容改造为两台630kw机组，电站经过扩容改造后总装机容量为1580kw。通过对两个方案的可比性投资和动能经济比较，最后选择方案二，即装机容量1580kw方案。
表 双溪二级电站扩容改造工程规模表
项目 装机容量（kw） 发电流量（m3/s） 装机系数 水量利用率（%） 年利用小时数 设计水头（米） 年总电量（万度） 发电量（万度）
峰电 谷电
指标 2×630+ 4.33 2.44 58.1 2636 45.71 416.5 362 54.5
四、增容改造措施
双溪二级电站原装机为3台320kw低压机组（控制及保护采用高压），经过分析论证，本次扩容改造为2台630kw +1台320kw的低压机组方案，即保留厂房最西面的1#机组，电站扩容改造后总装机容量为1580kw。
结合电站工程实际分析，拦河堰工程不动；为提高渠道设计流量，引水渠道全线进行断面加高，平均加高0.6米；前池及压力管道进行改造新建，前池正常蓄水位为156.45m，比原水位抬高0.5m，原3根水泥管全部报废，改用1根φ1300mm的A3钢管，钢管在水平分叉后供给3台机组；
主厂房新增的两台机组进行基础开挖，尾水渠基本不动，另外在厂房西侧增加一间中控室，升压站布置在中控室的西面高坎上，电站设计流量为4.33 m3/s，电站设计水头45.71米，新增水轮发电机组采用HL153A-WJ-50A型混流式水轮机和SFW-W630-6/990无刷励磁发电机，老发电机组励磁方式不变，取消原先的高压控制屏和保护屏，采用BKSF-72A型低压控制屏替代原有高压控制屏，新增机组采用BKSF-82A型控制屏。一台630KW机组和320KW机组采用扩大单元接线方式连至S9-1250/11节能型变压器，另一台630KW机组采用独立单元接线方式连至S9-800/11节能型变压器。采用10KV线路送至步路变电所。
五、单片机的应用
本电站压力前池较小，上游来水量变化较大，运行人员观测、操作不便。
此次采用BKSF-72A和BKSF-82A型低压控制屏，该屏有单片机控制器，能自动监测前池水位变化，根据前池水位变化自动调节机组负荷，以适应上游来水量的变化，给运行管理带来很大的方便。
六、改造效果
电站由2005年6月恢复生产以来，各项技术指标均达到设计要求，此次改造总投资254.5万元，每年可增加电量226万千瓦时，年售电效益为117万元，静态投资回收期为3.16年，财务内部收益率高达37.7%，经济效益非常显著。
参考文献：
中华人民共和国水利部，小型水电站初步设计报告编制规程，北京，中国水利水电出版社，1996-09-10