淺談水輪發(fā)電機組的檢修與改造

1、【摘要】隨著計算機監(jiān)控技術的普及和不斷提高，為減少水電機組停機檢修的時間，提高利用率，增加經(jīng)濟效益，開始由傳統(tǒng)的定期檢修向狀態(tài)檢修轉化。因此，可根據(jù)實際情況選取檢修方式，或定期檢修和狀態(tài)檢修相結合，找出問題所在，做出相應的改進措施。對機組的改造也應根據(jù)存在問題的不同，實事求是，有針對性地進行。【關鍵詞】定期檢修；狀態(tài)檢修；技術改造近年來隨著計算機監(jiān)控在水電站的普遍使用和技術的不斷提高，一些專家提出對今后安裝的大型水輪發(fā)電機組不再搞定期檢

2、修，而實行狀態(tài)檢修，以減少機組停機時間，提高利用率，發(fā)揮更大經(jīng)濟效益。定期檢修是大多數(shù)水電站水輪機組采用的檢修方式，從“定期檢修”逐步過渡到“狀態(tài)檢修”，是水電站機組檢修發(fā)展的方向，也是實施“無人值班”(少人值守)實現(xiàn)水電站現(xiàn)代化的必然結果。目前，部分電站已經(jīng)安裝了振動在線監(jiān)測設備并已投入運行有的電站正準備安裝。水電機組在線監(jiān)測設備的研制，國內已有十余年的歷史，有的產(chǎn)品的質量和性能已經(jīng)達到了國際先進水平，可以滿足在線檢測的需求。我國可利

3、用的水利資源豐富，但現(xiàn)役水電站存在諸如主要性能參數(shù)與實際運行參數(shù)不符等多方面的不足，因此必須認真總結，根據(jù)實際情況，優(yōu)化設計，進行技術改造。一、水輪發(fā)電機組的檢修（一）定期檢修定期檢修制度具有一定的科學性的，并經(jīng)過了大量的機組運行資料的積累，經(jīng)過認真詳細的分析和總結，根據(jù)機組運行發(fā)生故障的時間間隔來決定檢修周期。一般說來，水輪發(fā)電機組的檢修盡量安排在枯水季節(jié)進行，以損失機組的可利用小時數(shù)來把發(fā)電損失減少到最低對電網(wǎng)而言，只要有足夠的備用

4、容量，部分機組檢修是完全可以的。另一方面，定期檢修因為時間安排充足，各種情況考慮較周全，能夠對一些不易監(jiān)測到的水輪發(fā)電機組缺陷進行處理，比如:氣蝕磨損程度、機械聯(lián)接螺栓斷裂情況、流道水工建筑物的損壞情況等。而若在豐水期才發(fā)現(xiàn)這些缺陷再安排時間進行檢修，將增大發(fā)電損失。因此，一般小故障和缺陷留待枯水季節(jié)機組定期檢修時再處理，而在豐水季節(jié)盡量讓機組滿發(fā)多發(fā)電，少停機，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟效益。定期檢修使檢修管理工作有計劃有目標的進行，但運行的設備

5、的損壞程度、檢修及更換周期往往難以掌握。（二）狀態(tài)檢修所謂水輪發(fā)電機組的狀態(tài)檢修（或叫診斷檢修）就是采用計算機監(jiān)控專家系統(tǒng)對水輪發(fā)電機組的運行狀況及參數(shù)進行全面記錄、監(jiān)視、檢測、分析和預測。當發(fā)現(xiàn)設備運行出現(xiàn)異常情況時，合理科學地做出判斷或診斷，并提供可靠的報告以作為水輪發(fā)電機組檢修的依據(jù)此時對水輪發(fā)電機組進行有針對性的檢修，以保證機組運行的安全穩(wěn)定。只要計算機的所有傳感元件可靠，所檢測到的數(shù)據(jù)是真實的，在重要部位配置雙重化的自動化傳感

6、元件，即使某一自動化傳感元件出現(xiàn)故障，計算機監(jiān)控專家系統(tǒng)也能進行準確的判斷處理，且不影響機組的安全運行。要實現(xiàn)對水輪發(fā)電機組的狀態(tài)檢修，需事先確定一個標準，當設備狀態(tài)的變化達到或超過這個標準時，就確定對該設備進行檢修。而判斷是否需要檢修所需要的標準，嚴格講，需要對每個設備及每個設備的每項參數(shù)或指標都加以規(guī)定。機械振動評價標準就是判斷機組振動水平和是否需要檢修的標準，判斷標準有兩種情況：一是設備的單項指標，二是設備的綜合指標。單項指標是表

7、示設備狀態(tài)的基礎，需要逐一制定，單項指標超過標準限值也需要檢修；綜合指標既指一項設備或部件的多種指標，也指一臺復合設備的多項指標，例如機組的振動、空蝕、軸承、等。到底什么指標決定檢修或決定檢修的規(guī)模，需視具體情況而定。等，只有徹底摸清問題，才能有針對性地進行技術改造，取得實實在在的改造成果。對現(xiàn)有水輪發(fā)電機組進行技術改造，必須堅持貫徹先進性、合理性、經(jīng)濟性、特殊性的原則，針對實際情況，因地制宜，進行優(yōu)化設計。對于水頭、流量與原設計變化不

8、大，而水輪機設備陳舊、性能落后的水電站，可采用更新改造或增容改造方式；而對于水頭、流量比原設計減少了的水電站，宜采取減容改造方式。即根據(jù)實際運行水頭和流量，降低水輪機的額定水頭，減小額定輸出功率，選用合適的新型轉輪或重新設計轉輪，將水輪機調整到最優(yōu)或較優(yōu)工況區(qū)運行，以提高其運行效率，增加年發(fā)電量，反之對于水頭和流量比原設計大的宜采用增容改造方法；對于多泥沙水電站，應考慮泥沙磨損問題，采用與抗磨措施相結合的改造方法。由于水輪機和發(fā)電機技術

9、發(fā)展階段不同，水輪機在水輪發(fā)電機組中處于原動機的地位，故水輪機運行效率高低影響顯著；水輪機的選型技術難度較大，影響參數(shù)也多，在水電站實際運行中出現(xiàn)的問題也比較多。因此，要求在增容改造中，必須分清主次，首先要抓住水輪機的改造，從而帶動水輪發(fā)電機和整個水電站機電設備及水工金屬結構的技術改造，這是應當遵循的原則。同時做好技術改造前后性能對比測試，為保證技改工程質量，一定要做機組起動驗收，起動驗收合格后才能進行試生產(chǎn)運行。只有經(jīng)過試生產(chǎn)運行合格

10、并且遺留問題都已處理完畢，才能最終進行改造工程的竣工驗收，確保長期高效安全運行。位于磴口縣巴彥高勒鎮(zhèn)近郊的三盛公水電站，2號機安裝了ZD510－LH－180水輪機和TS284－19／32發(fā)電機，N＝650kW，經(jīng)常在其低水頭范圍內工作，效率低，出力小，運行不夠穩(wěn)定。后來將其工作輪（包括支持蓋）更換為ZD760型，保證了機組安全運行（下游水位在1047.42m），提高了發(fā)電能力和供電的可靠性，促進了本地區(qū)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展；另外由于ZD760水