1、水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)改造與運行方式探討李偉國網(wǎng)四川省電力公司都江堰市供電分公司摘要：水輪發(fā)電機(jī)組在水電站的運行過程中起著非常重要的作用，這些年來全國各地 區(qū)都在水輪發(fā)電機(jī)的改造探索中總結(jié)出了一些經(jīng)驗。本文借鑒前人的經(jīng)驗綜合自 己的探索提出水輪機(jī)改進(jìn)的技術(shù)，重新總結(jié)了他的運行方式，目的是為了提高 水輪機(jī)的輸出功率和產(chǎn)出效率，提高產(chǎn)出比率，增加社會經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益, 為社會生態(tài)文明做貢獻(xiàn)，造福子孫后代。關(guān)鍵詞：水輪發(fā)屯機(jī)組;技術(shù)革新;運行方式;作者簡介：李偉（1975-），男，四川都江堰人，助理工程師，大學(xué)本科，主要 從事變電檢修及水輪發(fā)電機(jī)組檢修技改專業(yè)工作。收稿日期：2017-9-6receiv

2、ed： 2017-9-61引言水電站的產(chǎn)出效率更進(jìn)一步關(guān)鍵就是要更新水輪發(fā)電機(jī)組的技術(shù)。大多數(shù)地區(qū)的 水電站的水輪機(jī)都存在設(shè)備使用時間過于長久，導(dǎo)致設(shè)備老化，運行超岀所能 承受的范圍111。這種現(xiàn)象是因為早期工廠引進(jìn)的水輪機(jī)的牛產(chǎn)技術(shù)還達(dá)不到現(xiàn) 代的標(biāo)準(zhǔn)，對水電站運行的支持力度還不夠。但是正是這種的設(shè)備改造的機(jī)會才 如此的大，改造之后必定可以大大提升水電站的產(chǎn)出效益。2水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)改造重要性與具體原則隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，信息科技化時代到來，現(xiàn)代化技術(shù)手段應(yīng)運而牛，這為 水輪發(fā)電機(jī)的技術(shù)革新提供了條件。對以前的老【口設(shè)備進(jìn)行技術(shù)革新，這樣不僅 可以節(jié)省運行成本，還能減少改造水電機(jī)的時間，同時

3、増加產(chǎn)出效益，一舉多 得。之前小型的水電站組在挑選水輪機(jī)時總是按照以往的舊標(biāo)準(zhǔn)來挑選器材，這 樣的做的后果就是會導(dǎo)致挑選到的機(jī)器與預(yù)先設(shè)定想要達(dá)到的效果不能進(jìn)行核 對，導(dǎo)致機(jī)器運行的結(jié)果無法到達(dá)最大輸出功率，不能產(chǎn)出最大效果的功率。據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，有些小型規(guī)模的水電站因為水輪機(jī)的不合格導(dǎo)致水資源不能充 分利用被無端浪費。這些器材都存在一些通病如，所引進(jìn)的設(shè)備質(zhì)量不合格，其 安全可靠性不能達(dá)標(biāo)，電廠管理水平不夠高，使有毛病的水電機(jī)帶病持續(xù)工作， 由此加重了損壞程度等等。所以水輪機(jī)的改造工作主要是要從這些因素入手rl 想要技術(shù)改造最終成功，就應(yīng)該要遵循規(guī)定的流程，要有創(chuàng)新意識，不進(jìn)購沒 有合格證的

4、機(jī)電組設(shè)施，項目改造工程要一步一步的嚴(yán)格按照中請審批報表的 流程來進(jìn)行，不能逾越一環(huán)，尤其是涉及水電站安全性的環(huán)節(jié)。水利工程改造的 是否成功是看冋報的年限，如果小型的工程三年之內(nèi)能冋款，那么就算是成功 to3水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)改造階段應(yīng)注意的問題水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)改造階段要經(jīng)過這么兒步驟，第一階段要先搜集到周圍水文 相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，然后根據(jù)這些做出一份可行性計劃分析并且寫出報告。第二階 段邀請專業(yè)人士或?qū)W者做岀水電站的綜合性評估，做岀電子參數(shù)的計算和保存， 形成前后對比表固。第三階段是由專家做出判斷，改進(jìn)的方案是否有效可行， 是否能夠發(fā)揮出最大的效果。在專家評估完成后耍進(jìn)行機(jī)組效率試驗，試驗效果,

5、 記錄實驗數(shù)據(jù)，并將結(jié)果進(jìn)行存檔，對比之前的實驗效果數(shù)據(jù)，為以后的改進(jìn) 實施做基礎(chǔ)（見圖1） o4水輪發(fā)電機(jī)組改造對策水輪機(jī)改造最核心的部分是定子、轉(zhuǎn)子絕緣的更新，老早以前的水輪機(jī)材質(zhì)是理 清云母材質(zhì)，為b等級絕緣體。最新的材質(zhì)為f級環(huán)氧粉云母，如果能在此基礎(chǔ) 上加之以最新的技術(shù)手段就可以顯著提升發(fā)電機(jī)組耐溫性以及耐電壓屬性，而 且絕緣體的薄厚度也可以隨之減少。通過各種最新的現(xiàn)代技術(shù)手段可以提升發(fā)電 機(jī)的絕緣體工作效果，降低機(jī)組的溫度來延長發(fā)電機(jī)的壽命血。因為發(fā)屯機(jī)使 用壽命的長短與它的使用材料、使用方式、溫度控制有著密切的聯(lián)系，因此更新 絕緣體材料是一種有效手段。在更新過程中必須嚴(yán)格操作f級

6、絕緣體的最高溫度, 即定子繞組應(yīng)是140°c,而轉(zhuǎn)子繞組應(yīng)是150°co圖1下載原圖表1絕緣電阻及直流泄露實驗結(jié)果下載原表絕緣體更新之后，定子的銅線圈橫截而積增加，線圈槽的填充率加大，這樣發(fā) 電機(jī)的運轉(zhuǎn)功率會隨之增加，發(fā)電機(jī)輸出總體功率就會提升，最終實現(xiàn)增大發(fā)電容量的目的。要使用最新引進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)去組裝線圈，可以借鑒先進(jìn)工廠的器 材設(shè)備。制作定子線圈時要用特殊的工藝手段，做出的線圈要確保線圈導(dǎo)線整齊 一致，無縫銜接，牢靠黏貼。在固定線圈兩邊的時候可以采用人型機(jī)械的固定措 施，保證牢固穩(wěn)定并且可以通風(fēng)，這樣就不會使它快速老化了。轉(zhuǎn)子繞組的改造 可以安裝一個散熱器，利用特殊的結(jié)

7、構(gòu)功能可以防止灰塵以及其他的東四卷入 轉(zhuǎn)輪當(dāng)中去，保持其干凈清潔，提升他的另一種耐壓水平。定子鐵心要選較好一 點的導(dǎo)體材料，降低定子的損耗程度，提升發(fā)電機(jī)整體產(chǎn)出功率。根據(jù)不同季 節(jié)、發(fā)電機(jī)的運行狀況、溫度水平來改造發(fā)電機(jī)的通風(fēng)構(gòu)造，適當(dāng)控制發(fā)電機(jī)的 出風(fēng)量，降低高溫，減少與風(fēng)的摩擦力度，以提升發(fā)電機(jī)輸出功力以及使用年 限。另外，可借助計算機(jī)系統(tǒng)完成改造過程中所需耍的各種數(shù)據(jù)，設(shè)計最合理的 方案。其他改造方案還涉及轉(zhuǎn)輪被侵蝕的焊接措施，包括以下兒點：（1）要選用 質(zhì)量過關(guān)的焊條來做修補(bǔ)工作，比如，耐高腐蝕的含鐳、鐮等金屬的材料，焊條 要干燥。在焊接的口寸候采用直流電力相反極接法，并用小電流短弧

8、堆焊，要注意 在干燥的環(huán)境下進(jìn)行。在焊接的時候小心防止變形，如遇到此情況要立即停止， 矯正變形區(qū)域再繼續(xù)焊接工作。（2）水輪機(jī)的盤車工作也是一項重點，盤車的 方法可以分為兩種，手動和電動。為了使機(jī)組轉(zhuǎn)速均勻，受力比較容易控制我們 要采用電動盤車的方式，這樣對機(jī)組軸的損耗程度小，使用壽命也會隨之增加， 水電廠的投入相對減少，那么收益則會相對增加，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益雙 贏的目的。盤車過程屮要注意以下幾個問題：（1）基本要求：3 把圓形盤車工具 安裝在推進(jìn)器上。b轉(zhuǎn)動時耍位于機(jī)組的中心，鏡板調(diào)到合適的位置，使每一個 受力阻的力量均勻。c.盤車之前要給機(jī)組上油，選用專業(yè)的潤滑油。d.上下兩個 軸承

9、間縫隙不能超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。e.機(jī)組運轉(zhuǎn)的各部分之間應(yīng)處于同一水平垂育線 上，作岀橫縱坐標(biāo)標(biāo)記。f在橫縱坐標(biāo)各個測量位置放-塊千分表，要與所測部 位表面垂直。（2）盤車及記錄:乩轉(zhuǎn)動盤車，每轉(zhuǎn)一個等分點，記錄各部位對應(yīng) 點的擺度值。b轉(zhuǎn)動過程中調(diào)整鏡板位置。（3）擺度值分析與計算，計算出全 擺渡和凈百度的值，畫岀擺渡曲線，一般情況下接近正弦曲線，從曲線中可以 看出最大擺度值和擺度位置。如果曲線的形狀異常，則要查找原因，并重新盤 車。（4）擺度校正，當(dāng)擺度值不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)吋，要重新選擇絕緣墊板和毅力 器的頭部，或調(diào)節(jié)軸承之間的松緊。（5）重新盤車，直到擺度值合格為止。5水輪發(fā)電機(jī)組運行方式水輪發(fā)電機(jī)

10、具體的運行方式有兩種:單獨運轉(zhuǎn)和帶負(fù)荷并行運作還可以分為 自動和手動模式兩種。水輪機(jī)在有負(fù)擔(dān)的運轉(zhuǎn)情況下一般可以通過轉(zhuǎn)換控制方式 來啟動并行工作。運行的方式要按照一定的作業(yè)流程來進(jìn)行，如果不按照有序的 進(jìn)程來進(jìn)行可能會出現(xiàn)漏洞。小型的運作如果加入大型的器械當(dāng)屮工作就會擔(dān)負(fù) 大型器械的工作任務(wù)量，這時候應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)變速器，將數(shù)值調(diào)節(jié)成8%。整個工作 的程序中的負(fù)擔(dān)會分散給系統(tǒng)中其他的部分，并且要保持8%的負(fù)荷數(shù)值不變。 系統(tǒng)當(dāng)中的負(fù)荷有變化時，差異系數(shù)頻率能保持穩(wěn)定的話機(jī)組就能夠正常的運 作。假如小機(jī)組將轉(zhuǎn)差數(shù)值定錯成很小的數(shù)值或者降成為零，那么這時機(jī)組的運 作功率就會發(fā)生變化，其輸出的功率就不會穩(wěn)

11、定了山。如果機(jī)器在單獨運行模 式下，那么這個機(jī)器將會承擔(dān)所有的運行負(fù)擔(dān)。這時的機(jī)組設(shè)備對調(diào)節(jié)變速器和 自動調(diào)節(jié)磁力裝置的要求就比較高了，只有這些裝置的數(shù)值能夠支持機(jī)組的運 行才能夠使發(fā)電機(jī)輸出預(yù)想的高效功率。運行機(jī)組首次負(fù)荷工作時要進(jìn)行運行試 驗，讓機(jī)組在小負(fù)荷、中符合、滿載的情況下工作一定時間，以此來檢驗機(jī)組中 各個部分的器械是否正常。在每一次加人負(fù)擔(dān)工作的實驗中，要仔細(xì)觀察機(jī)組運 行情況，看看有沒有不正常的地方，使水輪機(jī)能夠正常工作。要試驗好機(jī)組的減 負(fù)擔(dān)實驗，嚴(yán)格依照規(guī)定的次序從小至大依次進(jìn)行試驗。只有在機(jī)組承擔(dān)小負(fù)荷 數(shù)值再實施減負(fù)擔(dān)實驗都處于正常范圍時，也就是水電機(jī)水壓升高、調(diào)節(jié)器運

12、轉(zhuǎn) 速度達(dá)到最大時，并且過度階段都符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)器在沒有異常的時候， 才可以實驗減更大數(shù)值的實驗。整個實驗要注意觀測機(jī)器運作有沒有異常，并口 要記錄重要的數(shù)據(jù)。6結(jié)語水輪發(fā)電機(jī)組是整個水電站的核心要素，更新系統(tǒng)改造能夠顯著提升水輪機(jī)整 體輸出功率，明顯增加年度發(fā)電量，為我國提供更豐富更加清潔的電力能源。因 此要更加注重水輪發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)升級和更新?lián)Q代管理，確保其安全穩(wěn)定有效 的運行，在實踐屮探索出科學(xué)合理的改造水電機(jī)的方式方法，抓住主要矛盾， 攻克主要難關(guān)，才能達(dá)到事半功倍的效果，創(chuàng)設(shè)出顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益， 造福子孫兒女，實現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展，為中華民族的偉大中國夢的實現(xiàn)邁岀 一大步。參考文獻(xiàn)1 武守華淺談水輪發(fā)電機(jī)組的日常運行與維護(hù)關(guān)鍵點研究j.文摘版:工程技 術(shù)，2015