【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升和水電站整體水平的持續(xù)進(jìn)步，水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文從闡述水電站發(fā)電機(jī)組改造必要性入手，對(duì)水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】水電站；發(fā)電機(jī)組；技術(shù)改造

在我國電力系統(tǒng)中水電站一直都是其重要的組成部分，而水電站的穩(wěn)定運(yùn)行離不開發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造的有效進(jìn)行。因此在這一前提下對(duì)于水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造進(jìn)行研究與分析就具有極為重要的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

一、水電站發(fā)電機(jī)組改造必要性

水電站發(fā)電機(jī)組改造有著其自身的必要性，這主要體現(xiàn)在參數(shù)不匹配、技術(shù)老化、損耗嚴(yán)重、設(shè)備不配套等環(huán)節(jié)。以下從計(jì)劃方面出發(fā)，對(duì)水電站發(fā)電機(jī)組改造的必要性進(jìn)行了分析。

1.參數(shù)不匹配 參數(shù)不匹配是水電站發(fā)電機(jī)組常出現(xiàn)的問題。例如部分水電站的水輪機(jī)自身的性能參數(shù)與水電站在實(shí)際運(yùn)行過程中的參數(shù)是不匹配的，從而使得水輪機(jī)設(shè)備的性能參數(shù)與水電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的偏離問題。除此之外，參數(shù)不批評(píng)帶來的缺陷還體現(xiàn)在了部分水電站的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪型譜中可供各水頭段選用的轉(zhuǎn)輪型號(hào)較少，因此這使得部分水電站不得不勉強(qiáng)對(duì)其進(jìn)行“套用”，從而使得其與水電站實(shí)際運(yùn)行時(shí)的參數(shù)差距較大，印象了水電站工作的穩(wěn)定性。

2.技術(shù)老化

技術(shù)老化帶來的問題非常明顯，例如我國部分水電站仍舊使用著上世紀(jì)80-90年代的機(jī)組和相應(yīng)的技術(shù)，這導(dǎo)致了其單位流量、單位轉(zhuǎn)速、模型效率等性能指標(biāo)都無法滿足當(dāng)今水電站工作的需求。除此之外，技術(shù)老化帶來的缺陷還包括了部分水電站的水輪機(jī)設(shè)備整體的加工質(zhì)量較差并且缺陷較多同時(shí)還存在著久修不愈的問題，因此在長期帶病運(yùn)行的情況下必然會(huì)出現(xiàn)出力不足、安全可靠性差的問題。

3.損耗嚴(yán)重

損害嚴(yán)重也是我國部分水電站發(fā)電機(jī)常常出現(xiàn)的問題。例如我國部分水電站的水輪機(jī)其通流部件常常出現(xiàn)磨蝕嚴(yán)重和損壞嚴(yán)重的情況。根據(jù)相關(guān)研究表明，在我國水利系統(tǒng)的部分水電站中，大概有合計(jì)36.7%的水輪機(jī)設(shè)備存在較為嚴(yán)重的空蝕問題、泥沙問題、磨蝕問題等問題。并且部分發(fā)電機(jī)的大修間隔不到一年，過于頻繁的大修導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備往往容易出現(xiàn)難以正常開、停機(jī)的問題。另外，損害嚴(yán)重還體現(xiàn)在了部分水電站的水輪發(fā)電機(jī)因運(yùn)行年代長，定子、轉(zhuǎn)子絕緣嚴(yán)重老化，容易引發(fā)接地故障，威脅機(jī)組安全運(yùn)行。由于制造或者安裝質(zhì)量較差，水輪發(fā)電機(jī)的推力軸承可靠性低，常導(dǎo)致燒瓦事故，最終影響了水電站運(yùn)行的安全性。

4.設(shè)備不配套

部分水電站的發(fā)電設(shè)備與其他設(shè)備不配套的問題時(shí)常影響著水電站的平穩(wěn)運(yùn)行。例如對(duì)于水頭、流量比原設(shè)計(jì)增大的水電站，應(yīng)采取增容改造方式。設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)電站實(shí)際運(yùn)行水頭和流量增大的具體條件，提高水輪機(jī)額定水頭，加大額定輸出功率，選用合適的新型轉(zhuǎn)輪部分水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率往往存在著出力受到限制的問題，從而導(dǎo)致了其在發(fā)電期間容易出現(xiàn)非正常的棄水現(xiàn)象，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)不僅浪費(fèi)了大量的設(shè)備容量與此同時(shí)也增大了非正常的運(yùn)行損耗。

二、水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造

水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，其主要內(nèi)容包括了堅(jiān)持查清問題、因地制宜改造、考慮磨損情況、慎重對(duì)待關(guān)鍵環(huán)節(jié)等內(nèi)容。以下從幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造進(jìn)行了分析。

1.堅(jiān)持查清問題

堅(jiān)持查清問題是水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造的基礎(chǔ)和前提。在堅(jiān)持查清問題的過程中水電站工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)于水輪機(jī)性能落后技術(shù)老化有著清晰的了解，從而能夠確保其對(duì)于水頭、流量比原設(shè)計(jì)減小的水電站能夠有效的宜采取減容改造方式。除此之外，在堅(jiān)持查清問題的過程中，水電站工作人員應(yīng)當(dāng)注重即根據(jù)水電站的實(shí)際運(yùn)行水平和水頭和流量來降低水輪機(jī)額定水頭與此同時(shí)減小額定輸出功率，從而能夠在這一過程中更好地選用合適的新型轉(zhuǎn)輪，或者是重新設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)輪。另外，在堅(jiān)持查清問題的過程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重將水輪機(jī)調(diào)整到最優(yōu)或較優(yōu)工況區(qū)運(yùn)行，從而能夠在此基礎(chǔ)上更好地提高水輪機(jī)運(yùn)行效率并且增加年發(fā)電量。最終能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造水平的有效提升。

2.因地制宜改造

因地制宜改造對(duì)于水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造的重要性是不言而喻的。在因地制宜改造的過程中，水電站工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)改造的主要要求有著清晰的了解，從而能夠更加正確的認(rèn)識(shí)并且貫徹工作的先進(jìn)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性和特殊性的原則。除此之外，在因地制宜改造的過程中水電站工作人員應(yīng)當(dāng)湖州根據(jù)各水電站的具體條件來因地制宜、合理的設(shè)計(jì)。例如水電站工作人員可以采取以下4種改造方式。對(duì)于水頭、流量與原設(shè)計(jì)變化不大，而水輪機(jī)設(shè)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，從而能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造效率的不斷進(jìn)步。

3.考慮磨損情況

考慮磨損情況是水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造的核心內(nèi)容之一。在考慮磨損情況的過程中，水電站工作人員應(yīng)當(dāng)注重考慮到其泥沙磨損特點(diǎn)并且注重采用抗磨蝕措施相結(jié)合的改造方式。除此之外，在考慮磨損情況的過程中水電站工作人員應(yīng)當(dāng)注重根據(jù)水輪機(jī)的過機(jī)含沙量和泥沙中值粒徑d50以及泥沙礦物成分等條件來合理的選用單位轉(zhuǎn)速n11相近或略低的轉(zhuǎn)輪，從而能夠有效，降低和勻化導(dǎo)葉區(qū)流速。另外，在考慮磨損情況的過程中水電站工作人員應(yīng)當(dāng)注重保證水輪機(jī)的安全運(yùn)行并且持續(xù)的延長使用壽命，最終達(dá)到更新改造或增容改造的目的，從而能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造可靠性的持續(xù)進(jìn)步。

4.慎重對(duì)待關(guān)鍵環(huán)節(jié)

慎重對(duì)待關(guān)鍵環(huán)節(jié)是水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造的重中之重。在慎重對(duì)待關(guān)鍵環(huán)節(jié)的過程中水電站工作人員應(yīng)當(dāng)在小型水電站水輪機(jī)技術(shù)改造設(shè)計(jì)中將關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要認(rèn)真考慮并且慎重對(duì)待。例如在水輪機(jī)輸水系統(tǒng)的改造過程中水電站工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)于一管一機(jī)的單元輸水系統(tǒng)從水力和調(diào)節(jié)保證參數(shù)兩方面進(jìn)行核算。除此之外，在慎重對(duì)待關(guān)鍵環(huán)節(jié)的過程中水電站工人員應(yīng)當(dāng)通過繪制水頭損失與過流量關(guān)系曲線△h=f（Q），用來分析選定最大允許的水輪機(jī)額定水頭和設(shè)計(jì)引用流量，從而能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造精確性性的持續(xù)提升。

三、結(jié)束語

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)整體水平的有效提升和水電站發(fā)展速度的持續(xù)加快，水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造得到了越來越多的關(guān)注。因此水電站工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)于水電站發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造有著清晰的了解，從而能夠在此基礎(chǔ)上通過實(shí)踐的有效進(jìn)行來促進(jìn)我國水電站整體水平的有效提升。

參考文獻(xiàn)

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[2]張培基.關(guān)于小水電站技術(shù)改造問題的綜合述評(píng)[J].水力發(fā)電，2006，05（21）：40-60

作者簡介

李小江，1976年7月2日，男，江西省吉安市吉安縣，江西省吉安市白云山水利水電管理局維修站副站長，?？?，助理工程師，研究方向：水電站水輪發(fā)電機(jī)技術(shù)（機(jī)械方面）

熊光明，1981年12月19日，男，江西省吉安市吉安縣，江西省吉安市白云山水利水電管理局，本科，助理工程師，研究方向：水電站水輪發(fā)電機(jī)技術(shù)（機(jī)械方面）