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论强化水电站水轮发电机组运行与维护的重要性强化水电站水轮发电机组的运行与维护对于水电站的安全稳定运行至关重要。
水轮发电机组是水电站的核心设备，直接关系到水电站的发电效率和经济效益。
水轮发电机组的良好运行和及时维护显得尤为重要。
水轮发电机组的良好运行对水电站的发电效率和经济效益有直接影响。
水电站依靠水力能源进行发电，水轮发电机组是将水能转化为电能的重要设备。
只有水轮发电机组运行良好，才能保证水能充分利用，并保证水电站的正常发电。
一旦水轮发电机组出现故障或者运行不良，将直接影响水电站的发电效率，进而影响水电站的经济效益。
水轮发电机组的运行与维护对于水电站的安全稳定运行至关重要。
水轮发电机组作为水电站的核心设备，一旦出现故障，将会带来不可估量的损失。
加强水轮发电机组的运行与维护，可以及时发现问题并进行处理，提高水电站的安全稳定性。
只有保证水轮发电机组运行良好，才能保障水电站的安全稳定运行，有效防范事故的发生。
在水轮发电机组的运行管理方面，应定期进行设备检查和检测，及时发现和解决问题。
加强人员培训和管理，提高运行人员的专业技能和责任意识。
合理制定维护计划和运行规程，确保水轮发电机组的长期稳定运行。
加强设备监控和故障诊断，建立健全的运行管理体系，规范水轮发电机组的运行和维护。
在水轮发电机组的维护管理方面，应加强设备保养和保护，延长设备的使用寿命。
加强零部件的更换和维修，提高设备的可靠性和安全性。
合理配置备品备件，及时处理设备故障，确保水轮发电机组的及时维护和维修。
加强设备信息管理和档案管理，完善设备运行记录和故障情况，为决策提供依据。
加强设备更新换代和技术改造，提高水轮发电机组的性能和使用效率。
浅谈小型水电站水轮发电机组的技术改造及发展方向[摘要]介绍小型水电站的发展现状及存在的问题，提出了小水电站水轮发电机组技术改造措施。
[关键词]小型水轮发电机组技术改造中图分类号：tv 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）22-0007-011 技术改造的必要性及其所遵循的原则现代科技的不断进步为水电站的技术改造创造了条件。
对老水电站的技术改造可以起到投资少、收益大、施工期短、投资回报快的效果。
众所周知，早期小型水电站的机组选型一般只按当时所颁布的系列型谱选择水轮机型号和标准直径，造成机组实际运行参数与设计参数不符，使机组长期达不到额定出力或偏离最优工况运行。
据调查，有些小型水电站选择的设计工况偏离运行最优工况甚远，造成水能资源的浪费；有的电站由于运行年久，设备老化严重，致使出力下降；有的因选用的设备制造质量差或有严重缺陷，还存在安全运行可靠性差的问题。
加上管理水平不高，使机组长期带病运行，从而加速了设备的损坏，这也是小型水电站存在的通病，而所有这些因素都使更新改造成为当务之急。
然而技改的成功实施必须遵循从实际出发，根据原有工程状况，充分做好技改的技术经济论证，力求技术先进、经济合理，尽量采用新技术、新工艺、新设备，慎重选择设备制造商等原则，以保证设备质量的先进性和可靠性。
同时，工程的更新改造必须符合相关规程、规范，并严格执行审报手续和竣工验收的有关程序。
另外，投资回报年限也是技改成功与否的重要指标之一，一般小型水电站的投资回报年限以三年左右为好。
2 改造中应注意的问题改造前应做好可行性分析报告。
通过对多年水文资料和电站运行工况分析，请发电设备生产厂的专业技术人员利用计算机将各水头水能效益进行综合分析和对发电机电磁参数进行优化计算，列出改造方案比较表，然后邀请有关专家，起到少花钱办好事的效果。
对于水机转轮更换及发电机定、转子线圈更新同样应做好改造可行性分析。
同时为验证改造后机组性能，有必要进行导叶开度与发电机出力对比试验。
水电站水轮发电机组设备技术升级改造随着社会经济的不断发展，能源需求量持续增加，而水能作为清洁、可再生的能源之一，受到国际社会的普遍关注。
水电站作为水能利用的主要设施，对于提高能源利用效率、保护环境等方面具有重要作用。
然而，由于许多传统水电站在技术和设备方面存在一定的局限性，导致其发电效率较低，且对环境的影响较大。
因此，进行水电站水轮发电机组设备技术的升级改造显得尤为必要。
首先，水电站水轮发电机组设备技术升级改造可以提高发电效率。
传统水轮发电机组存在着转速调节范围窄、启动时间长、过分负荷时发电效率低等问题，无法适应大规模发电需求。
通过将传统的水轮机组替换为新型水轮机组，如斜槽式水轮机组、斯威尔水轮机组等，可以提高转速调节范围，减少发电机组启动时间，提高发电效率。
其次，水电站水轮发电机组设备技术升级改造可以降低对生态环境的影响。
传统水轮机组通常会对河道生态环境造成一定的破坏，如阻挡鱼类迁徙、影响河流水质等。
而新型水轮机组采用低头闸、人工鱼道等技术，可以有效地减少对生态环境的影响，保护生物多样性和河流生态系统的完整性。
此外，水电站水轮发电机组设备技术升级改造还可以提高设备的可靠性和稳定性。
传统水轮机组常常存在运行不稳定、故障频发等问题，影响电网的稳定性和供电安全。
通过引进先进的自动控制和监测设备，如PLC 控制系统、遥控监测系统等，实现对机组的自动控制和远程监测，可以提高设备的可靠性和稳定性，减少故障发生的可能性。
此外，水电站水轮发电机组设备技术升级改造还可以提高设备的智能化水平。
传统水轮机组在运行过程中需要人工操作和维护，存在人工操作繁琐、操作风险大等问题。
通过利用先进的智能感知、无线通信和远程控制技术，实现设备的智能化管理和维护，可以提高工作效率，减少人工操作风险。
综上所述，水电站水轮发电机组设备技术的升级改造具有重要的意义和价值。
通过提高发电效率、减少对生态环境的影响、提高设备的可靠性和稳定性以及提高设备的智能化水平，可以进一步优化发电过程，提高能源利用效率，推动清洁能源的发展。
收稿日期：!"!"#"$#"%作者简介：朱春龙（&$’’#），男，工程师，主要从事水轮机设计及制造工作。
()*+,-：&’’"&!$%%.//012*晒谷坪水电站水轮发电机组更新改造朱春龙，蒋顺（浙江金轮机电实业有限公司，浙江金华3!&""!）摘要：针对晒谷坪水电站的现状，对其水轮发电机组进行了改造。
改造后机组的效率和稳定性得到了大幅提升，机组主要参数满足设计和规范要求，性能指标达到了预期目的。
图3幅。
关键词：水电站；增容改造；机组选型；结构设计!电站概况晒谷坪水电站系清江隔河岩水利枢纽保安自备电厂，布置在隔河岩水利枢纽左岸，利用清江隔河岩电站施工导流隧洞改建成引水式地下厂房。
电站原安装!台456卧式水轮发电机组，总装机容量&"56，最大引用流量&307*389；原设计年发电量3"""万:6·;，利用小时数3""";。
电站于&$$7年&!月投产发电，经过!"多年的运行，主辅设备老化严重，设备故障率高、可靠性差，无法满足电站安全稳定运行的要求。
另外，随着清江水布垭电站的建成发电，隔河岩水库的运行方式发生了较大变化，水库基本运行在较高水位，造成水轮机实际运行区域严重偏离最优工况区，运行效率低，气蚀严重，振动比较大，叶片出现裂纹和断裂现象，导水机构磨损严重；经过多次检修后，失去转轮室基准面，极大影响机组的安全经济运行。
因此，针对目前众多的问题，要求晒谷坪水电站按装机容量不变、接入方式不变、埋入部件不动的原则进行增效改造。
"水轮机转轮型号的选择及结构设计晒谷坪水电站在水工建筑部分不改变的前提下，针对水头的变化，优化了机组转轮等设备设计，提高水轮发电机组效率。
!0&精选转轮型号，提高工况效率为提高电站水轮机利用效率，同时减少转轮空蚀现象的发生，且水轮机需适应新的额定水头。
引言：水电作为一种清洁能源，在我国社会经济高速发展的背景下需求量也不断增大。
水电站的主设备是水轮发电机组，其是否正常运行直接关系水电站的生产效率。
水电站运行和管理的内容之一就是强化对设备的维护，以免设备出现故障问题，直接降低水电站的生产效率。
随着电力系统飞速发展，自动化技术已经逐步应用于电力生产和电力供应系统中，水力发电系统朝着智能化、安全化、稳定化、远程化、简单化方向发展，逐步进入综合自动化发展阶段。
一、水轮发电机水轮发电机是一种用水轮机作为原动机把水能转为电能的发电机，是当前水电站生产电能并且普遍应用的一种主要动力设备，其主要由转子、定子、制动器、导轴承和机架等部分构成。
其运行原理是当水流通过水轮机时，水流可以带动水轮机进行运转，这一过程中水能转换成了机械能，而水轮机的转轴可以带动发电机的转子运动，从而进一步将机械能转换成电能，并最终以电能的形式输出。
根据功率和转速等级的不同，可以对水轮发电机进行微型、小型、中型和大型的划分，当前世界对水轮发电机大小的划分标准尚未统一，在我国的划分体系中，额定功率在10000kW 以上的为大型水轮发电机，不同类型的水轮发电机的转速也不同，大型水轮发电机低速状态时额定转速小于100r/min，中速状态时额定转速在100～375r/min，高速状态时额定转速大于375r/min。
二、水电站水轮发电机组的运行模式水轮发电机组设备的可靠性直接关系水电站的正常运行，影响水电站的运行稳定。
水轮发电机组的正常运行状态根据其导叶位置、转速、发电机出口开关位置、励磁开关位置的不同，一般分为停机各用状态、空转状态、空载运行、负载运行、调相运行等几种。
水轮发电机组在正常运行的情况下，各个部件之间是紧密联系的，并处于灵活转动状态。
据大量生产实践证实控制好压油槽油压表和调速油压表上的数值，可以为水轮发电机组的正常运行创造良好的条件。
两者不能存在较大差距，以免影响机组的正常运行。
在水轮机组正常运行的情况下工作人员需要定期巡检，定期检查和巡检是水电站水轮机组设备维护的关键内容。
水电站水轮发电机组设备技术升级改造发布时间：2021-05-08T03:12:00.095Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第1期作者：尹蓉江[导读] 自法国于1878年建成全世界第一座水电站，水电站一直为我们的生产和生活提供着清洁能源。
新疆伊犁河流域开发建设管理局新疆伊宁市 835000摘要：当前，很多中小型发电站的水轮发电机组已运行多年，设备老化，效率偏低，有必要采用新材料、新技术以及新工艺等方式来对水轮发电机组进行增容改造，从而更新设备、增加出力、提高经济效益。
本文对水轮发电机组增容改造的必要性及经济效益进行分析，并总结了机组增容改造具体方法。
这些方法已历经多年，应用于大量电站的增容改造中，并取得了很好的社会经济效益。
关键词：水电机组；增容改造引言自法国于1878年建成全世界第一座水电站，水电站一直为我们的生产和生活提供着清洁能源。
我国20世纪60年代以来建设的水电站设备已经技术落后，效率低下。
本文针对某水电站的现状，对其水轮发电机组进行了改造。
改造后机组的效率和稳定性得到了大幅提升，机组主要参数满足设计和规范要求，性能指标达到了预期目的。
1电站概况某水电站系水利枢纽保安自备电厂，布置在水利枢纽左岸，利用电站施工导流隧洞改建成引水式地下厂房。
电站原安装2台5MW卧式水轮发电机组，总装机容量10MW，最大引用流量13.4m3/s;原设计年发电量3000万kW?h，利用小时数3000h。
电站于1994年12月投产发电，经过20多年的运行，主辅设备老化严重，设备故障率高、可靠性差，无法满足电站安全稳定运行的要求。
另外，随着清江水布垭电站的建成发电，隔河岩水库的运行方式发生了较大变化，水库基本运行在较高水位，造成水轮机实际运行区域严重偏离最优工况区，运行效率低，气蚀严重，振动比较大，叶片出现裂纹和断裂现象，导水机构磨损严重;经过多次检修后，失去转轮室基准面，极大影响机组的安全经济运行。
因此，针对目前众多的问题，要求水电站按装机容量不变、接入方式不变、埋入部件不动的原则进行增效改造。
解析跋山水库电站水轮发电机组增效扩容改造1 工程概况跋山水库位于淮河流域沂河干流中上游，山东省沂水县城西北15km 大伴城村北，沂河与支流暖阳河的汇流处，是1座以防洪为主，兼顾灌溉、发电、养殖等功能的大型水库。
水库控制流域面积1 782km2，现状总库容5.28亿m3。
坝后电站总装机容量5 000kW，位于放水洞下游，主要工程包括压力管道、厂房、泄水闸、尾水渠、升压站、开关站、油库、水泵房、机修车间等。
电站设计年发电量1 300万kWh，多年平均发电量810万kWh，年最高发电量1 760万kWh。
跋山水电站建于20世纪70年代，水轮机为HL123LJ120型混流式，性能落后，已列入小型水电站机电设备应淘汰的产品目录中;发电机为TSL260/4024型立式，出口电压为3.15kV，效率低，B级绝缘，绝缘等级低。
机组经近40a运行，转轮气蚀严重，水轮机出力下降，发电机绝缘老化严重，其综合效率已非常低下，超过报废年限，生产运行存在很大的安全隐患。
辅助设备已经严重老化，管路锈蚀，阀门不能正常关闭，已难以满足机组运行需要。
2 水轮机改造水库兴利水位178.00m，电站正常尾水位152.31m，设计水头21.00m，最大水头24.30m，最小水头12.00m。
水轮机叶轮型式为混流式，型号为HL3689LJ1200，共4台;其设计水头Hr=21m，设计流量Qr=8.72m3/s，叶轮直径1 200mm，额定转速n=250r/min，额定效率94.2%，额定出力1 600kW。
气蚀性能为在全工况范围内满足安全稳定运行要求，旋转方向与发电机旋转方向相同。
这次改造增容到单机1 600kW，电压等级从3.15kV升为6.3kV，水轮机流道不变。
采取了更换转轮、导水机构大修的原则。
转轮采用3689120转轮，可达到电站增容目标。
各机组在设计水头、额定转速及允许吸出高度范围内，水轮机出力不低于额定出力。
在大于额定水头条件，机组额定出力超过10%～15%范围内，水轮机应保证持续安全运行。
C H I N A V E N T U R EC A P I T A L150科技技术应用|TECHNOLOGY APPLICATION一、水电站水轮发电机组设备改造的必要性及原则随着现代科学技术的不断进步，水轮发电机组的设备改造亟待进行。
水电站的发电机组设备改造并不需要较多投资，就能够获得较大的收益。
众所周知，我国早期的小型水电站机组选型多按照当时颁布的系列型谱进行选择，仅仅对水轮机的型号、标准直径等给予注意，忽略了水轮机组的实际运行参数，导致实际运行参数与设计运行参数不符等情况发生，机组长期不能达到额定出力的运行状态。
根据调查了解，一些水电站在选择设计工况时，严重偏离运行最优工况，导致水能资源的大量浪费，一些水电站由于运行时间较长，设备的老化情况十分严重，出力性能十分地下。
还有一些水电站因为选择的设备质量较差或是存在缺陷，甚至影响到了运行的安全状态，加上内部管理水平地下，导致机组长期带病运行，加速了设备的损坏程度。
这些都表明，我们必须要对水电站水轮发电机组进行设备改造。
水电站水轮发电机组的设备改造必须要从实际出发，结合原有工程的实际情况，做好经济技术的可行性论证，在保证满足技术要求的基础上，尽量选择经济、科学、合理的改造方法，慎重选择设备的制造商，保证设备质量的先进性和安全性、可靠性。
另外，设备改造工作必须要与国家相关规范和规定相符合，严格执行申报和验收等相关手续，严格按照国家规定的流程和操作规范进行。
除此之外，水电站在进行设备改造时，要充分考虑到投资回报年限的问题，一般来讲，小型的水电站投资回报年限在三年左右。
二、水电站水轮发电机组设备改造历程和发展（一）局部和整体修复改造由于水电站机组的频繁使用、增减负荷等情况，很多水电站中的机械部件都出现了疲劳、老化、病态的情况，例如发电机的绕组绝缘老化、过流部件空蚀腐蚀情况严重、顶盖部位的振动过大、大轴摆度过强、噪音过大等问题。
这些问题频繁的出现，导致一些水电站机组被迫停机，进行检修。
浅谈水电站水轮发电机组设备改造
摘要：水电站的水轮发电机组设备改造是水电站自动化的重要内容，本文主要探讨了目前水电站水轮发电机组设备改造。
关键词：水电站；水轮发电机组；设备改造
一、前言
目前，水电站中许多发电机都严重老化，转轮需要更新换代，虽说水轮发电机组尚可运行状况尚可，但是超出力运行的情况较多，许多发电机的老化严重，这已经逐渐满足不了水机超出力运行要求，因此对水电站的水轮发电机组设备进行改造势在必行。
二、水电站水轮发电机组设备改造历程和发展
1.局部和整体修复改造
很多水电站中的机械部件问题频频，出现疲劳、老化、病态等情况，诸如大轴摆度过强、噪音过大、发电机的绕组绝缘老化、过流部件严重空蚀腐蚀、顶盖部位的振动过大等一系列问题，这多是由水电站机组的频繁使用、增减负荷造成的。
问题频繁的出现直接导致一些水电站机组停机，进行检查维修。
例如在20世纪60年代投入生产的某水电站，其混流式转轮直径为4.1m ，运营以来转轮叶出现严重的空蚀现象，平均每两年便要进行一次大修，平均每台机空蚀的面积约为4 ㎡，最大空蚀深度接近30mm，其中最严重的一台水轮机空蚀补焊耗用电焊条为760kg，这对机组的经济和运行来讲都是无法承受的。
再如另一个水电站，自20世纪70 年代投入使用轴流转浆式机组之后，过流部件受到了严重的泥沙磨损，并产生
了裂痕，机组的效率下降了大约10%，而且在汛根本期无法发电，发电效率和机组运行的安全得不到保障。
运行时间越长，水电站的机组的导叶立面和断面的封面老化和磨损情况越严重，致使导叶密封性降低，更有甚者或因漏水量过大导致机组停机。
由于原来缺少密封措施，导叶的上端和下端和顶盖、底环部位很容易产生缝隙。
总的来说，改造之后的设备能够增加密封，减少漏水情况，提高工作效率与质量。
2.现代化改造
因长时间运行出现故障的机组要针对性的修复处理，同时还要进行现代化的技术改造。
首先要改造的是机组的关键部位、应用材料和技术等。
水轮机转轮早期使用铸件或者铸焊结构较为普遍，且多采用价格较为偏移的普通钢制作，使得叶片中空蚀现象经常发生，这会严重的影响设备的正常运行。
例如由于葛洲坝水中含有大量泥沙，为了保证葛洲坝水电站正常运营，相关部门的讨论后，决定转轮使用材料选择不锈钢的材料，这在我国使用不锈钢材料水轮机开辟了先河。
随着科技的发展，尤其是冶金技术和材料质量的提升，材料的综合性能得到了很大的提高。
高强度的不锈钢逐渐替代了原来的低强度碳素钢。
而且各种先进的焊接技术也便于叶片中不锈钢材料与碳素钢材料的连接，当然仍有一些中小型转轮叶片依然在使用
20simn 。
在现代化的大型水力发电站中，发电机组轮转叶片和上冠、下环部位应用的材料都是不锈钢的，这样不仅增加本身抗腐蚀
性能，还提升了运行效果。
科学技术的进步也带动了机组部件加工装备和工艺的探索和创新。
在过去，机组使用的转轮叶片大多数都没有经过机械的加工。
在上世纪七十年代，联合设计葛洲坝水电站机组时，就曾经提出研制专用机床来加工叶片，以此来来提高叶片质量和效率，于是八十年代，发明了三轴和五轴数控加工镗铣机床，但费用较高，没有广泛普及。
三峡水电站实现了对形状怪异的x 型叶片数控加工技术。
将这些加工技术融入设备改造之中，实现机组的现代化和自动化。
调查分析我国国内实际运行的水电站水轮机性能，在上世纪50 年代时投入运行的机组，明显与40 年之后的机组有差别。
例如1953年投入运行的福建古田水电站水轮机采用美国福伊特西门子水电
公司的转轮，额定水头为110m；1994年投入运行的贵州天生桥水电站水轮机采用了法国阿尔斯通公司的转轮，额定水头为111m。
二者比较的结果如表1所示.
改革开放之后，我国水电机组制造厂商的逐渐增多，引进了大量的国外先进技术和工艺，其中较为突出的是哈尔滨电机厂和东方电机厂，在国外专业学者的帮助下，共同研发和设计了三峡700mw 的大型机组。
自此之后，发电机组的水利性能突飞猛进，步入到了一个全新发展的阶段。
三、水电站水轮发电机组设备改造
1.设备改造的必要性
伴随科学技术的创新发展，为适应发展的需要，很有必要对水轮
发电机组的设备进行改造。
首先，发电机组设备改造投资较少，但会有相当大的收益。
在我国，初期的小型水电站是按照当时颁布的系列型谱选择机组标准的，但仅仅规定水轮机的型号、直径等方面，把水轮机组的实际运行参数忽略了，导致设备实际运行参数达不到设计运行参数，机组长期低下的出力运行状态。
调查了解到，一些水电站的设计工况严重偏离运行最优工况，浪费了大量的水能资源，而且由于设备长时间的运行，设备加速老化，使得出力性能达不到标准。
还有一些水电站，因为选择了质量较差或存在缺陷的设备，设备的运行安全状态得不到保障，再加上低下的内部管理水平，这一系列问题导致机组设备长期带病运行，设备可能会提前损坏。
这些都充分的说明，对水电站水轮发电机组设备进行技术改造是很有必要的。
2.设备改造的原则
设备的改造应从实际出发，结合工程实际情况，选择经济、科学、合理的改造方法，对水电站水轮发电机组的设备进行改造，还必须要进行经济技术的可行性论证，在技术可行的基础上上，谨慎选择设备的生产商，确保设备的安全、可靠与先进。
同时，国家规定的流程和操作规范要严格遵守，设备改造工作符合国家相关规范和规定，申报和验收等相关手续要严格执行。
另外，设备改造时还要考虑到投资回报年限的问题，根据有关规定，小型的水电站必须在三年左右时间里收回投资资金。
四、水电站水轮发电机组设备具体改造措施
1.更新定、转子绕组绝缘
早期水轮发电机使用的绝缘材料多为沥青云母材料，属于b 级绝缘。
机组改造需提升绝缘材料等级，建议采用高级别的绝缘材料，如f 级的环氧粉云母材料，除此之外还要结合相应级别的绝缘工艺，这不仅大幅度提升发电机的耐温性能和耐电压性能，还在一定程度上减小了绝缘材料的单面厚度。
另外线圈和铁心的空隙的填充可用先进的浸漆、烘焙方式，这能够增加电机的绝缘性能和提升自身散热效果。
除此之外，绝缘结构的改造也很有必要，还要额外重视温度的控制，按照行业相关规定，f 级的绝缘的定子绕组最高允许温度为140℃，转子绕组不超过150℃。
2.增加定子绕组铜线截面
在提高绝缘水平，减薄绝缘的基础之上，为了实现真正增容，还要采取相应的措施，下面简单介绍几种有效的方法：（1）增加定子绕组铜线的截面，提高槽中线圈的填满率，提高发电机的输出功率等。
（2）降低绕组电流的密度，减小铜损耗，降低温度升高程度。
（3）更新线圈的工作可以采用一些先进的工艺和技术，例如某一发电设备厂使用的“无间隙嵌线”专利技术，以及线圈的连焊工艺等，类似的还有二次热压和二次整形的工艺技术，制作定子线圈时，可使线圈间排列更加整齐，粘结更加牢固，并让线圈的形状保持一致。
在定子线圈端部，可以采用大电机中常用的绑扎材料进行绑扎，能够有效的保证绑扎的牢固性和痛风性。
（4）在绕子绕组多装一些
散热匝。
（5）转子转圈可以采用上下端面900 翻遍结构的实施对地绝缘，这样不仅可有效地保护发电机，还使其在长期运行过程中免受灰尘和污垢的影响，提高对地耐压能力。
五、结语
本文简要分析了目前水电站水轮发电机组设备的改造，并结合笔者自己多年的工作经验提出一些个人观点，希望对相关人员有所帮助。
参考文献：
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