水轮发电机组改造的质量控制研究

沈亮亮

摘  要：当前，我国水轮发电机组的设备使用现状不容乐观，其难以满足水电资源利用与发展需要，同时现有的水轮发电机组还特别容易出现各种各样的问题，如振动、瓦温、设备损坏等问题，设备的利用率正在逐年降低。另外，这样还会增加成本支出，最为重要的是违背了环保发展理念，所以，应对水轮发电机组进行改造。

关键词：水轮发电机组 机组改造 质量控制 分析思考

水轮发电机组是确保水电站有效运行的关键设备，但当前我国水轮发电机组的运行效率和运行质量与发达国家相比较存在滞后现象，这一现象出现的主要因素即為我国水轮发现机组的设计与制造技术水平始终都没有得到全面优化，同时针对于水电资源利用方面来讲，也因为这一现象而受到了一定的影响。随着水轮发电机组改造工作的发展和实施，改造可以全面提升水轮发电机的运行效率，但在改造阶段，应全面且严格把控改造质量，以此来提升水轮发电机组的整体性能。

一、小型水轮发电机组的改造标准

我国对水电站的改造问题十分重视和关注，同时也在这一背景下提出了水电站技术改造标准文件，为小型水轮发电机组的改造提供了有利条件。在过程中，需要对水轮发电机组的局部技术进行改造和优化，遵循节能技术改造投资，与制造厂家进行协商，即为对原有结构中可利用的部件进行充分利用[1]。在改造工作开展的过程中，应做好各项调查与协商工作，以此来保障的改造工作可以有计划有目标的进行，改造方案的事先拟定十分重要，需要对改造内容与改造方式以及材料的选择进行全面分析，以此来促进水轮发电机组改造工作可以更加有效。

二、小型水轮发电机组改造主机的科学改造研发

主机可以说是水轮发电机组的关键结构，所以说应重视和关注主机改造研发，在过程中可以从以下两个方面进行：其一即为小型水轮发电机组的主机改造需要合理选择厂家;其二即为在选择改造研发厂家阶段，应积极主动的与厂家开展交流[2]。当前，我国水轮发电机组改造主机的厂家相对较少，大致划分为三类：1.单独生产水轮机或发电机;2.生产水轮机与发电机;3.专门改造水轮机与发电机。

三、主机设备改造材料的选用

水轮发电机组改造会增加设备的容量，所以，在这一背景下，可以对机组进行局部改造，

针对于水轮发电机组局部改造重点来讲，转轮的更换与导水机构的修复十分关键。另外，在改造发电机的过程中，设计工作人员的电磁计算水平会直接影响到水轮发电机组的改造效果，

如果设计人员的计算能力较为较为薄弱，那么就会使设备改造完成并投入使用之后出现各种各样的问题，例如结构表面温度较高这一问题的出现，因此，应强化对设计人才的培养与储备。在主机设备改造材料的选用中，如果是大轴，应选择45号钢，硅钢片则需要选用WW470以上标号，转轮材料选用不锈钢材料。此外，在使用金属材料的过程中，需要对这一材料的时效性进行全面掌控，以此来提升水轮发电机组改造的整体质量[3]。

四、高压发电机改低压发电机

针对于水轮发电机组高压发电机改造成为低压发电机来讲，需要借助更新改造和局部改造来实现这一目标，在改造方案完成之后，设备的使用安全可以得到全面提升。另外，水轮发电机组设备在低电压运行中，不仅可以提升设备的稳定性，同时还可以进一步降低设备故障发生率，并且维护也可以更加经济节约，这种改造方式值得被运用和推广。

五、其他方面应注意的问题

水轮发电机组在确定主机设备改造方式之后，还应全面分析和探索与辅机之间的配合度，在过程中需要的考虑和注意以下几点问题：

其一即为与励磁的配合。在水轮发电机组的主机中，励磁是十分重要和关键的辅助设备，如果没有这一设备，就会造成电机难以发电。从这一方面可以看出，励磁的重要性与价值，励磁设备选择应依靠发电机来进行设计。在过程中，一旦机组单机容量超出三百二十千瓦时，则应选择无刷励磁的方法，因为在这一阶段，励磁机与励磁变的价格基本相同对等，而无刷励磁管理与有刷励磁相比较来讲前者更为简单便捷。但还有一个方面需要注意，因为大、中型变压器厂家基本上都不会生产满足小型水电站励磁变，这一情况说明小型变压器长生产的励磁变技术指标和质量都难以得到全面保障。在这一背景下，则需要选择有刷励磁方式的发电机，但需要注意的是在设计过程中需要尽可能将励磁电压设计高一点，以此来全面减小励磁电流和降低励磁设备的生产压力，实现安全性能的提升[4]。

其二即为与调速器的配合。在主机改造确定之后，设计联络也十分关键和重要，即为设计调整与相关厂家的配合协调，如设计院已经严格依照了相关规范进行设计，厂家也遵循了技术协议进行生产，那么设计联络只需要将调速器接力器将主机进行配合即可。以往传统的主机与辅机以及各项辅助设备通常都是由主机厂家来统一提供，调速器也基本上都是由厂家自主生产。由于目前所使用的高油压微机调速器主机厂不能生产且没有生产能力，因此基本上都是从外部来进行采购，这样就会造成主机厂与调速器两者之间难以有效协调，而想要解决这一问题，就需要主机厂自带接力器，这样就可以不在设计联络上解决问题。某一水轮机厂在这一方面就做的很好，即为在水轮机出厂时会装备接力器，这一设备在达到现场之后，只需要简单的操作就可以运行，重要就是将调速器输出油管接入到水轮机接力器上就即可。

其三为测温制动屏幕。其属于大机组，需要在机旁设置一块屏幕，这样就会增加管理难度，其功能主要为放置温控仪器，针对于测温制动屏幕来讲，需要设置上下两个部分，上部分即为温控仪器，下部分即为液压阀。而在使用温度巡检仪时，也可以使用温控器，这是自动化生产厂家无奈的选择，由于诸多价格较低的温度巡检仪经常会出现问题。因此，需要使用价格相对偏高但性能与可靠性都较好的温控仪器[5]。在使用高油压微机调速器的过程中，我们已经接受了对调速器油源的使用，其通过减压在运用到机组刹车中，效果会十分明显，卧式与立式的机组都可以运用这一油源。

结束语：

综上所述，针对于水轮发电机组改造工作来讲，对质量进行科学有效的控制非常重要，改造工作有着复杂性与繁琐性以及综合性特征，在实际制定阶段需要对各项内容进行全面分析和协调，以此来保障水轮发电机组改造工作可以更加有序的开展。但需要注意的是，改造工作一定要做好质量控制工作，避免出现各类问题而直接影响到改造的整体效果，以此来保障我国改造技术水平实现可持续发展。

参考文献

[1] 王伟， 王超， 肖蓉兰. 水轮发电机定子铁心硅钢片修复新工艺研究[J]. 水电站机电技术， 2020， v.43;No.232（04）：49-50+53.

[2] 任济民， 王志军， 刘建波，等. 大黑汀水电站2号和4号水轮发电机组增效扩容改造浅析[J]. 水电站机电技术， 2020， v.43;No.232（04）：15-17.

[3] 员会超， 陈敬亮. 大黑汀水利枢纽渠首电站水轮发电机组转桨改定桨抢修改造方案[J]. 水利建设与管理， 2020， v.40;No.328（10）：11+46-49.

[4] 刘丰. 龙滩水电站700 MW机组A级检修转子拆装工艺探讨[J]. 通讯世界， 2020， v.27;No.358（03）：122-123.

[5] 杨小龙， 钟思阳. 加强大型水电站水轮发电机组检修现场管理研究[J]. 中国设备工程， 2019， 000（005）：68-70.

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