小水电站机组大修问题分析处理
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摘 要：小水电行业是目前发展行情较好的能源产业之一。在国家提倡下，小水电事业发展前景良好，但设备磨损问题也十分突出。文章通过阐述燕山湖水库电站1#机组检修过程中发现的检修常见问题，提出了切实可行的处理措施，希望能为今后相应设备的检修提供服务。
关键词：缺陷;问题处理;导瓦;实验
中图分类号：TV738 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）17-0101-02
Abstract： Small hydropower industry is one of the energy industries with good development at present. With the promotion of the state， the development prospect of small hydropower industry is good， but the topic of equipment wear is also very prominent. By expounding the common problems found in the maintenance of #1 unit in Yanshanhu Reservoir Power Station， this paper puts forward some feasible treatment measures， hoping to provide service for the maintenance of the corresponding equipment in the future.
Keywords： defect; problem treatment; guide tile; experiment
1 概况
燕山湖水库位于大凌河干流朝阳县肖家店村，坝址距离朝阳市25km，坝址以上流域面积9482km2，占全流域41%。以满足朝阳市生活、工业、农业灌溉及防洪为主。燕山湖水库电站分别装有1600KW、500KW水力发电机各一台。年平均发电量450万千瓦时。
2 机组拆卸过程中发现缺陷及设计改进意见
（1）拆发电机集电环短轴，同时发现发电机的转子引线太长，在原来的集电环短轴上已绕圈超过360度，由于转子电流是直流，则会产生螺旋磁场，造成在集电环短轴上产生蜗流损耗，造成必要的损耗热量，同时也会对转子电流产生微量反阻尼的，所以本次大修建议切短转子向集电环的引线长度。
（2）拆出水轮机两瓣水导瓦，同时发现水导瓦的油道是一道螺旋环型油道，宽度为4毫米、深度为2毫米的半圆弧油道，水导瓦的所有润滑油只从底部4毫米左右半圆弧油道螺旋进油，一直旋转五圈后才能从上油口进入上油盆，油在瓦内部停留时间较长，油温会很高，也就是说热油和冷油热量交换的太慢，造成水导瓦温温度运行在高温区，特别是夏季，环境温度高，水导瓦的温度会更高，所以本次大修建议更改水导瓦热油和冷油的交换时间，也就是说想办法缩短热油在瓦内的停留时间，快速进入上油盆，冷却后很快返到下油盆，让下油盆的冷油尽快再进入瓦内，这样水导瓦产生的热量就会被油很快带走，使水导瓦温降下来，这就是解决水导瓦温高的设计改进指导思想。
（3）拆上导油盆内的冷却器，同时发现冷却器的挡油导流板，是用1mm的薄铁板做成，其变形量特别大，并且和镜板之间及与冷却器之间的缝隙特别大，也就是当机组旋转油循环过程中，一部分热油不能很好的经过冷却器冷却，而是直接流到推力瓦的下边而进行再一次的润滑循环，这一部分的油没有通过冷却器把温度降下来，而是直接进行了再一次的热油润滑循环，使得推力瓦及上导瓦没有和冷油更好的热量交换，致使瓦温比有理想挡油导流板的运行状态瓦温要高一些，所以建议重新制作严实合缝的挡油导流板，尽量让所有的热油全部通过冷却器冷却后，再进入瓦内润滑循环，对机组的运行瓦温会有良好的降低改善做用。
（4）水轮发电机的上导瓦、推力瓦、下导瓦，由于原来的瓦面含油量较少，在运行中的瓦温没有瓦面含油量多的效果好，一般情况下，含油量多的瓦面运行温度要比含油量少的瓦面温度要低，经过多年的运行效果比较，含油量多的瓦面比含油量少的瓦面运行瓦温要低2-3℃，同时在实际运行过程中，含油量多的瓦在各种运行工况不容易烧瓦，这种研磨瓦新工艺，是桓仁广源水电服务中的专利，已在其它电站运行21年没有任何问题，现已运行在十几台水轮发电机组上，这种研磨瓦工艺延长了机组所有乌金瓦的使用受命，但增加了这种新工艺研磨瓦的大修工作量，桓仁广源水电站服务中心，本着对电站负责的角度，对1#机就采用这种新的研磨瓦方式进行研瓦。
3 大修拆除分解后的处理
3.1 各部瓦的处理
采用新的研磨瓦工艺进行研瓦，原来的推力瓦在拆除后發现其中有一块推力，在瓦面上有一块直径为5cm黑色腐蚀，其他的推力瓦中间部分有一道划痕，并且中部接触点很大，下导瓦研磨严重，且所有瓦面中间有一道较深划痕。推力瓦、上导瓦及下导瓦均采用研磨瓦新工艺。所有推力瓦面，通过打瓦后，在我们的研瓦平台上进行研刮，我们的研瓦平台的平整度及光洁度不低于1#机的镜板平整度，有可能还高于镜板的平整度，通过平台的研磨及刮瓦，使每块推力瓦每平方厘米的面积和镜板的接触点不少于2-3点，满足GB2003-8564国家规范标准，上导瓦、下导瓦也是一样的研瓦方法，只是在推力头上的轴领上进行研瓦，下导瓦的轴领经实测和上导瓦的轴领是一样的直径，所以下导瓦只要在推力头轴领研瓦即可，上导瓦及下导瓦的接触点和推力瓦一样均满足GB2003-8564国家规范标准。
对水导瓦进行油道的设计改进，加快水导瓦油的循环速度，使热油和冷油的热量交换时间缩短，进一步降低机组水导瓦的运行温度。由于原来水导瓦的运行温度没有超过60℃，并且本次大修又作了设计改进，所以水导瓦不进行打瓦，而是用传统研瓦方式，这样设计改进研瓦后一定会使原来的瓦温有大幅度降低。 3.2 水轮机各部件的汽蚀补焊及锈蚀处理刷漆
水轮机的转轮室及转轮叶片的根部汽蚀严重，转轮室及座环先用角磨钢丝刷进行打磨完毕，进行下一道工序，焊工进行转轮内进行补焊，汽蚀深的地方先用506焊条进行补焊，表面再用不锈钢焊条进行补焊，转轮室及转轮补气的十字补气管汽蚀非常严重，有的地方已经补焊不了了，只有将汽蚀严重的地方重新割掉，再用5mm厚的钢板重割下同样大小的尺寸进行焊接，该电站是轴流定浆机组，在开机到近50%负荷到运行范围内机组会汽蚀非常严重，转轮室汽蚀用不锈焊条补焊及打磨，并经主管人员两次复检，对局部又进行补焊及打磨处理，做到三检制，在实际工作中把质量放在首位。
针对本电站水轮机的建议，在以后的开机过程要尽量缩短机组的空载时间，并网后同时尽量多带负荷，躲过汽蚀严重区，由于本水轮机组为轴流定浆结构，在空载及少量负荷时运行工况极差，非常容易产生汽蚀。该种机组随着运行年限的增长，建议该种机组要逐步缩短机组的大修周期，因为水轮机导水机构及转轮一旦汽蚀严重，修复起来极其困难，有的地方甚致无法修复。
各导叶及导叶套筒、支撑盖、导瓦上环等等导水机构，都一一进行了除锈打磨处理，打磨处理完毕，第一遍用防锈底漆进行刷漆，待第一遍防锈底漆干燥后，进行刷第二遍面漆。对于机组的工作密封，进行了仔细的处理，让橡胶和钢体活塞动作自如，使其能起到良好的止水效果。
3.3 定、转子的清掃处理及试验
用专用的机电设备清洗剂对定转子进行清洗，定转子清洗后，经详细检查没有掉漆的地方，所有的漆面完好无损，磁极等没有锈蚀的地方，为了定转子散热良好，对定转子不再进行喷漆，利用电动摇表型号AR3125/500V-5000V，T51型电流、电压表等仪器、仪表准确度等级均为0.5级等实验设备对定转子做了相关的电气试验，定子绝缘耐压实验、转子绝缘耐压实验、交直流阻抗等试验，经试验检测对比，满足国家规定，符合行业标准。
3.4 其它处理
对发电机上导冷却器的挡油导流板进行了改进，并对冷却器进行了打水压试验，打压4公斤，30分种无渗漏。满足检修规定，机组回装。
4 机组开机试运行
燕山湖水库水电厂机组大修完成，具备充油及开机条件。燕山湖水库电站机组大修后通过72小时并网满负荷试运行，机组的各部瓦温、摆度、振动等运行状况良好。
5 结束语
水轮机组设备检修是维护设备良好安全的重要环节，通过机组检修发现问题，也是日常生产运行中经常出现的，借此解决问题的方式方法为电站检修提供帮助。特别是导瓦磨损异响，温度异常，值得特别注意和将强巡视。希望这些问题可以减轻和避免。
参考文献：
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[2]李刚，黄坤.上导瓦温和油温过高的原因分析及处理措施[J].河北电力技术，2011（S1）.
[3]唐鹏程.水轮发电机组水导轴承瓦温过高原因分析及技术改造[J].水电站设计，2011（1）：112-114.
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