中国内地首个小型水电调速自动控制装置2014年在石家庄研制成功

2014年8月消息，从石家庄水务局获悉，由石家庄市水电及农村电气化发展处自主研发的“小微型水电站调速自动控制装置项目”获得了实用新型专利，据了解，这是自建国以来石家庄水电行业首次申请并取得成功的专利，而这种组合装置属国内首创。

该项目同期已在井陉（河北省石家庄市井陉县）长征电站进行试运行，待试运行结束之后，有望向更多的小微型水电站进行推广，从而解决困扰多年的小型水电站出现事故停电关机操作的难题，这对石家庄市未来小水电站的发展将起到积极推动作用。

小小改造装置解决了大难题

同月采访时，在井陉县长征电站，记者看到，一台崭新的调速自动控制装置样机安装于3号机组。“别看这台机器不大，可解决我们的难题了。”该电站的工作人员介绍，他们电站共有3台机组，以往都是手动开关机。

“以往当电网突然停电时，都要靠我们人工开关机。”这位工作人员介绍，尤其在雷雨季节的断电及夜间农村电网拉闸停电，人工操作速度如果跟不上，极易发生飞车事故，而且，强大的离心力随时都有可能造成对人和设备的损害。

“现在安装了这个装置，这个机组实现了自动开、关机、增减负荷操作，当出现停电时，就可以自动关机了。”他说，现在电站由原来的每班3人值班，减少为2人，而且，对于减轻值班员的劳动强度、提高可靠性、减少误操作、降低事故率，意义非常重大。

石家庄市西部40多座小型水电站半数靠手动操作

据参与该项专利发明的石家庄市水电及农村电气化发展处副主任靳志广同期介绍，石家庄有40多处农村水电站。“这些农村水电站大多数是装机容量在5万千瓦时以下的小型水电站。”他说，这些水电站虽然都不大，但利用当地小水电资源进行发电，在为山区工农业生产生活提供补充电力的同时，也减少了燃煤。

不过，他也告诉记者，这些小水电站大多建于上世纪八十年代，由于当时经济技术条件所限，有很多发电机组没有自动关机装置，出现事故突然停电时，靠人工盘大轮关闭水轮机，速度慢，人工操作不及时，还会导致飞车事故。“目前，在省会仍有二十多个小水电站是手动操作。”他说。
为何不能对小水电站进行改造，使其早日实现自动控制呢？对此，靳志广介绍，这其中一是技术问题，再就是成本问题。

“石家庄也有部分小水电站，进行技术改造增加了开停机装置，但其核心技术是以交流电动机为动力进行关机，当电网停电，该装置失效，只能手动关机。”他介绍说，后来随着直流蓄电瓶技术的成熟和完善，出现了以蓄电瓶为备用电源的交直流两用自动调速器，该调速器当电站事故停电时，以直流电池瓶为备用电源，可以实现自动关机，但这套装置价格昂贵，一套装置在5万至十几万不等，这对于农村小水电站来说，简直是天文数字。

小微型水电站调速自动控制装置解决成本瓶颈

靳志广介绍，为了困扰多年的小型水电站出现事故停电关机操作的难题，石家庄市水电及农村电气化发展处从2013年开始谋划这一科研课题，而在前期调研，他们了解到，各个电站普遍要求在原有的操作器上进行改进为好，且费用要低，操控性能要好，结构简约，衔接性好。

针对这一共性，他们经过数十次修改、调试，在2014年初研制出了技术先进、成本更低的小水电站调速自动控制装置，同时获得了国家专利。

“这套装置价格在5000元左右，成本低了，有利于小水电站普及。”他说，该装置采用逻辑电路设计、直流控制、绕性机械传动。日常运行操作有点动开停机、增减负荷等功能；当遇电网事故停电或断电时，自动启动紧急停机功能，将机组与电网解列，继而保障机组及人员的安全。

全市全部改造，每年可多发140万度“绿色电”

据靳志广介绍，新装置研发出来之后，他们在2014年5月份开始在井陉县长征电站的一台机组上进行试运行，试运行需要大约一年的时间。“主要检验设备在行洪期、冰冻期等不同时期的运行情况。”他说，待检验合格后，将会逐步向全市需要改造的小水电站进行推广。

“现在，全市需要进行改造升级成自动化关机设备的有60台机组。”他说，如果这些机组全部改造成自动化，可实现少人值守。同时，他表示，及时的关机节省大量的水资源，每年可多发电140万度，相当于代替490吨标准煤，减少污染排放735吨的二氧化碳，16.24吨二氧化硫，具有很高的经济价值和社会价值。