水輪發電機組改造的質量控制研究

沈亮亮

摘 ?要：當前，我國水輪發電機組的設備使用現狀不容樂觀，其難以滿足水電資源利用與發展需要，同時現有的水輪發電機組還特別容易出現各種各樣的問題，如振動、瓦溫、設備損壞等問題，設備的利用率正在逐年降低。另外，這樣還會增加成本支出，最為重要的是違背了環保發展理念，所以，應對水輪發電機組進行改造。

關鍵詞：水輪發電機組 機組改造 質量控制 分析思考

水輪發電機組是確保水電站有效運行的關鍵設備，但當前我國水輪發電機組的運行效率和運行質量與發達國家相比較存在滯后現象，這一現象出現的主要因素即為我國水輪發現機組的設計與制造技術水平始終都沒有得到全面優化，同時針對于水電資源利用方面來講，也因為這一現象而受到了一定的影響。隨著水輪發電機組改造工作的發展和實施，改造可以全面提升水輪發電機的運行效率，但在改造階段，應全面且嚴格把控改造質量，以此來提升水輪發電機組的整體性能。

一、小型水輪發電機組的改造標準

我國對水電站的改造問題十分重視和關注，同時也在這一背景下提出了水電站技術改造標準文件，為小型水輪發電機組的改造提供了有利條件。在過程中，需要對水輪發電機組的局部技術進行改造和優化，遵循節能技術改造投資，與制造廠家進行協商，即為對原有結構中可利用的部件進行充分利用[1]。在改造工作開展的過程中，應做好各項調查與協商工作，以此來保障的改造工作可以有計劃有目標的進行，改造方案的事先擬定十分重要，需要對改造內容與改造方式以及材料的選擇進行全面分析，以此來促進水輪發電機組改造工作可以更加有效。

二、小型水輪發電機組改造主機的科學改造研發

主機可以說是水輪發電機組的關鍵結構，所以說應重視和關注主機改造研發，在過程中可以從以下兩個方面進行：其一即為小型水輪發電機組的主機改造需要合理選擇廠家;其二即為在選擇改造研發廠家階段，應積極主動的與廠家開展交流[2]。當前，我國水輪發電機組改造主機的廠家相對較少，大致劃分為三類：1.單獨生產水輪機或發電機;2.生產水輪機與發電機;3.專門改造水輪機與發電機。

三、主機設備改造材料的選用

水輪發電機組改造會增加設備的容量，所以，在這一背景下，可以對機組進行局部改造，

針對于水輪發電機組局部改造重點來講，轉輪的更換與導水機構的修復十分關鍵。另外，在改造發電機的過程中，設計工作人員的電磁計算水平會直接影響到水輪發電機組的改造效果，

如果設計人員的計算能力較為較為薄弱，那么就會使設備改造完成并投入使用之后出現各種各樣的問題，例如結構表面溫度較高這一問題的出現，因此，應強化對設計人才的培養與儲備。在主機設備改造材料的選用中，如果是大軸，應選擇45號鋼，硅鋼片則需要選用WW470以上標號，轉輪材料選用不銹鋼材料。此外，在使用金屬材料的過程中，需要對這一材料的時效性進行全面掌控，以此來提升水輪發電機組改造的整體質量[3]。

四、高壓發電機改低壓發電機

針對于水輪發電機組高壓發電機改造成為低壓發電機來講，需要借助更新改造和局部改造來實現這一目標，在改造方案完成之后，設備的使用安全可以得到全面提升。另外，水輪發電機組設備在低電壓運行中，不僅可以提升設備的穩定性，同時還可以進一步降低設備故障發生率，并且維護也可以更加經濟節約，這種改造方式值得被運用和推廣。

五、其他方面應注意的問題

水輪發電機組在確定主機設備改造方式之后，還應全面分析和探索與輔機之間的配合度，在過程中需要的考慮和注意以下幾點問題：

其一即為與勵磁的配合。在水輪發電機組的主機中，勵磁是十分重要和關鍵的輔助設備，如果沒有這一設備，就會造成電機難以發電。從這一方面可以看出，勵磁的重要性與價值，勵磁設備選擇應依靠發電機來進行設計。在過程中，一旦機組單機容量超出三百二十千瓦時，則應選擇無刷勵磁的方法，因為在這一階段，勵磁機與勵磁變的價格基本相同對等，而無刷勵磁管理與有刷勵磁相比較來講前者更為簡單便捷。但還有一個方面需要注意，因為大、中型變壓器廠家基本上都不會生產滿足小型水電站勵磁變，這一情況說明小型變壓器長生產的勵磁變技術指標和質量都難以得到全面保障。在這一背景下，則需要選擇有刷勵磁方式的發電機，但需要注意的是在設計過程中需要盡可能將勵磁電壓設計高一點，以此來全面減小勵磁電流和降低勵磁設備的生產壓力，實現安全性能的提升[4]。

其二即為與調速器的配合。在主機改造確定之后，設計聯絡也十分關鍵和重要，即為設計調整與相關廠家的配合協調，如設計院已經嚴格依照了相關規范進行設計，廠家也遵循了技術協議進行生產，那么設計聯絡只需要將調速器接力器將主機進行配合即可。以往傳統的主機與輔機以及各項輔助設備通常都是由主機廠家來統一提供，調速器也基本上都是由廠家自主生產。由于目前所使用的高油壓微機調速器主機廠不能生產且沒有生產能力，因此基本上都是從外部來進行采購，這樣就會造成主機廠與調速器兩者之間難以有效協調，而想要解決這一問題，就需要主機廠自帶接力器，這樣就可以不在設計聯絡上解決問題。某一水輪機廠在這一方面就做的很好，即為在水輪機出廠時會裝備接力器，這一設備在達到現場之后，只需要簡單的操作就可以運行，重要就是將調速器輸出油管接入到水輪機接力器上就即可。

其三為測溫制動屏幕。其屬于大機組，需要在機旁設置一塊屏幕，這樣就會增加管理難度，其功能主要為放置溫控儀器，針對于測溫制動屏幕來講，需要設置上下兩個部分，上部分即為溫控儀器，下部分即為液壓閥。而在使用溫度巡檢儀時，也可以使用溫控器，這是自動化生產廠家無奈的選擇，由于諸多價格較低的溫度巡檢儀經常會出現問題。因此，需要使用價格相對偏高但性能與可靠性都較好的溫控儀器[5]。在使用高油壓微機調速器的過程中，我們已經接受了對調速器油源的使用，其通過減壓在運用到機組剎車中，效果會十分明顯，臥式與立式的機組都可以運用這一油源。

結束語：

綜上所述，針對于水輪發電機組改造工作來講，對質量進行科學有效的控制非常重要，改造工作有著復雜性與繁瑣性以及綜合性特征，在實際制定階段需要對各項內容進行全面分析和協調，以此來保障水輪發電機組改造工作可以更加有序的開展。但需要注意的是，改造工作一定要做好質量控制工作，避免出現各類問題而直接影響到改造的整體效果，以此來保障我國改造技術水平實現可持續發展。

參考文獻

[1] 王偉， 王超， 肖蓉蘭. 水輪發電機定子鐵心硅鋼片修復新工藝研究[J]. 水電站機電技術， 2020， v.43;No.232（04）：49-50+53.

[2] 任濟民， 王志軍， 劉建波，等. 大黑汀水電站2號和4號水輪發電機組增效擴容改造淺析[J]. 水電站機電技術， 2020， v.43;No.232（04）：15-17.

[3] 員會超， 陳敬亮. 大黑汀水利樞紐渠首電站水輪發電機組轉槳改定槳搶修改造方案[J]. 水利建設與管理， 2020， v.40;No.328（10）：11+46-49.

[4] 劉豐. 龍灘水電站700 MW機組A級檢修轉子拆裝工藝探討[J]. 通訊世界， 2020， v.27;No.358（03）：122-123.

[5] 楊小龍， 鐘思陽. 加強大型水電站水輪發電機組檢修現場管理研究[J]. 中國設備工程， 2019， 000（005）：68-70.

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