水轮发电机组增容中转子改造
水电站水轮发电机组的增容改造
水电站水轮发电机组的增容改造水电站水轮发电机组的增容改造2010-10-08 15：16提高机组总体效率达到增加机组出力的目的是水电站增容改造的主要课题。
机组总体效率应当从水力、机械及电磁三方面综合考虑。
转轮改造是增容改造的重点。
水轮发电机组增容改造是水电站技术改造的主要课题。
一方面。
由于设备老化，机组实际效率显著下降。
另一方面，技术进步促进水轮发电机组效率进一步提高。
因此，投产较早的水轮发电机组通过技术改造后效率有较大的提升空间。
从经济角度来看，水电站建设资金的主要部分是水工建筑物，在不增加水耗的前提下，通过对机电设备技术改造，提高机组总体效率，增加机组出力。
与新建电站相比，技术改造投资少，见效快，经济效益好。
水轮发电机组的总体效率由水力、机械及电磁三方面因素综合决定。
制定增容改造方案过程中应当全面考虑影响机组效率的多方面因素，应用当前机组制造的新材料及新技术，采取综合的优化方案，达到机组总体效率提高的目的。
本文针对投产较早的水电站影响机组效率的主要因素进行分析，提出机组增容的途径。
1提高水力利用效率1.1提高转轮效率，适当增加转轮单位流量。
转轮的改造是水电站增容改造的重点。
较早投产的水轮机由于当时技术条件的限制，性能落后，制造质量差。
我国转轮系列型谱中如HL240，HL702，ZZ600等转轮是国外上个世纪30年代至40年代的技术水平。
另一方面，运行多年的转轮经过多次空蚀后补焊打磨，变形加上过流部面磨损，密封间隙增加，效率明显下降。
例如双牌水电站水轮机转轮是HL123(即HL240)，80年代中期机组总体效率是86%，最大出力可达50MW，目前最高只能发出48MW。
随着科学技术的进步，转轮的设计与制造已经达到一个新的高度度。
优化设计技术,CFD(计算流体力学)技术及刚强度分析技术应用于转轮设计领域，使转轮设计技术有一个质的飞跃。
特别是CFD的应用，使转轮设计达到量体裁衣的水平。
消除了选型套用与实际水力参数的误差。
水轮发电机组增效扩容技术改造分析
水轮发电机组增效扩容技术改造分析摘要：随着当前社会对于水力发电需求的不断提高，进一步保障水轮发电机组发电效率成为水电站发展的当务之急。
基于此，本文结合实际工程案例，针对水轮发电机组增效扩容技术改造展开详尽的分析和探讨，简要介绍了工程概况，以及当前水轮发电机组运行过程中存在的主要问题，并结合实际情况探讨了水轮发电机组增效扩容改造技术措施，以期能够为相关从业者提供有效参考。
关键词：水轮发电机组；增效扩容；改造引言：水轮发电机组作为水电站的主要发电设备，其运行状态对于水电站发电效率以及水电站经济收益等都有着直接的影响，随着长期的使用和运行，水轮发电机组难以避免会出现老化、效率不高等情况。
因此，为保障水电站经济效益，加强对于水轮发电机组增效扩容方面的研究和探讨是十分有必要的。
一、工程概况本文以清远市银龙电站设备优化改进项目为例，展开探讨。
在2019年，该水电站2号机组机因过流部件磨损严重，导致机组运行效率低，而且存在发电机定子槽楔有松动、转子磁极松动下沉的情况，设备效率低于设计要求，并伴有生产安全隐患，为保障机组运行安全，提升设备运行效率，必须要对其进行大修处理，以此确保设备能够达到良好的运行状态。
结合该项目工程的实际情况以及功能需求，最终决定对水轮发电机组采取相应增效扩容改造处理，以此保障设备运行效率，帮助水电站进一步提高自身经济收益。
二、水轮发电机组运行主要问题（一）机组选型不当由于银龙水电站其建设时间较长，在传统建设理念以及技术水平和条件的限制之下，所选择的机组型号性能等，与实际电站的水利参数之间存在一定差异，导致机组在投入运行使用的过程中，其发电效率以及相应参数难以满足实际运行需求，使得水电站运行效率相对较低，平均发电量也较少，严重影响了水电站的正常运行和持续发展，在此情况之下，加强对于水电站实际情况的研究和探讨，合理采取相应技术改造措施，就成为了解决水电站运行效率问题的必然选择[1]。
（二）发电机老化随着发电机组使用年限的不断增加和延长，设备老化情况已经相对较为严重，已经出现线圈绝缘老化、定子槽楔松动及转子线圈下沉等情况。
水电站水轮发电机组增容改造方式
浅谈：水电站水轮发电机组增容改造方式早期投产的水轮发电机组，由于受当时环境的影响和加工技艺落后等因素影响，机组效率低于新投产的机组。
另外，由于设备老化与磨损等，机组实际效率低于设计值。
社会发展，科学技术进步促进水轮发电机组效率提高。
投产较早的水电站水轮发电机组通过多方面的增容改造方式，即可较大幅度地提高机组的出力和运行稳定性。
水轮发电机组的效率主要由水力损失、机械损失及电磁损失三方面的综合因素决定。
制订增容改造方案的过程中，应当全面考察影响机组效率的多方面因素，采取综合的优化方案，达到总体效率提高的目的。
本文主要针对投产较早的水电站中影响机组效率的主要因素进行分析，浅析机组增加出力的方式：一、减小水力损失水轮机出力计算公式如下：N=γQHη。
公式中γ为常数，影响水轮机出力的因素主要有Q、H和η。
减小机组水力损失，提高水轮机出力，主要从这三个因素考虑：1、水轮机转轮的改造水轮机转轮是水电站增容改造的重点，早期投产的水轮机性能落后、技术陈旧、制造质量不高。
我国转轮系列型谱中如：H123，HL702，ZZ600等转轮，是国外上世纪30年代至40年代的技术水平，目前仍在服役，且经过多次转轮汽蚀修补，叶片变形严重，过流部间磨损、间隙增大，效率显著下降。
随着科学技术的进步，转轮的设计与制造已经达到一个新的高度度。
优化设计技术,CFD（计算流体力学）技术及刚强度分析技术应用于转轮设计领域，使转轮设计技术有一个质的飞跃。
特别是CFD的应用，使转轮设计达到量体裁衣的水平。
消除了选型套用与实际水力参数的误差。
叶片模压成型技术及数字控制加工技术的应用，使加工出厂的转轮与理论设计偏差缩小，转轮效率可达94.5％由此可见，水轮机转轮的改造决定机组增容改造的成败。
更换一个型谱合适，加工制造精确，材质先进可靠的转轮，在提高机组安全可靠性，减小叶片汽蚀的同时，更能显著提高机组效率，获得良好的经济效益。
2、减小转轮漏水量水轮机止漏装置由于泥沙的磨损及间隙汽蚀等的影响，间隙增大，漏水量增大，是机组效率下降的原因之一，并且机组顶盖压力也将有明显的升高，影响机组运行稳定性，加大水轮机主轴密封工作强度。
中小型老电站水轮发电机增容改造的体会
中小型老电站水轮发电机增容改造的体会中小型老电站水轮发电机的增容改造，是我国现有中小型水力发电站充分挖掘潜力，开发水力资源，提高电站经济效益的有效途径，同时也是解决老机组安全问题的根本措施。
现就笔者在技改增容过程中得到的一些方法和体会，介绍如下。
1老电站机组改造电站的一般提出的基本要求：水轮机：●在额定水头基本不变的情况下，通过提高转轮效率和加大过流量使水机出力增加20%-25%，各项性能指标符合相关要求。
●尽可能的少更换水轮机另部件，一般只更换转轮、导叶臂和部分尾水锥管。
●增容后保持机组稳定运行的条件下，转轮的抗汽蚀和磨损性能有比原先有所改善。
●为满足发电机改造的需要，增容后保持机组转速不变。
发电机：●通过改造发电机在额定工况下出力增加200%-25%，其定子和转子温度控制在b级绝缘允许的极限温度内，各项电气安全性指标达到新机的要求。
●一般只更换定子线圈和改造转子线圈。
●定子和转子线圈采用f级级绝缘。
2因为制宜改造水轮机的转轮是机组增容改造的关键水轮机的转轮是水电站实现水能转变成机械能的关键部件，不同的水头，不同的流量就要用不同的转轮。
而且同一只转轮在过流量发生变化时其效率也发生变化，如果忽视转轮改造，会导致效率下降，不但不能提高电站经济效益，反而会带来一些负面影响，如发生振动、气蚀等。
因此，笔者在进行电站增容改造过程中，根据电站水头、流量等条件进行详细分析，在保证各项参数相适应情况下更换效率高、大过流量的转轮，以满足增容要求。
同时选择新型转轮的流道和转轮直径与原机组基本相同。
对反击式水轮机通过调整叶片角度、修整叶片流线的方式、改变叶片的数量来满足增大过流量加大机组出力；对混流式水轮机采用更换水轮机转轮，达到加大过流量增加机组出力；对冲击式水轮机采用改变喷针冲击角度或冲击口径，改进叶轮加大流量，达到增加出力。
根据我厂改造水轮机转轮的经验，一般出力可增加20%以上。
3发电机增容改造的关键是改变定子绕组的线规要使发电机达到增容目的，对原绕组必须进行改变，必须增大定子绕组线规，达到降低定子绕组电阻，使定子绕组电阻发热总量不高于原绕组，以此来达到电机增容。
浅谈小型水电站水轮发电机增效扩容改造设计
浅谈小型水电站水轮发电机增效扩容改造设计受使用年限的制约，我国很多小型水电站水轮发电机都出现了老化等问题，需要进行增效扩容改造。
文章主要针对水轮发电机增效扩容改造的合理选取、电气主接线及短路电流的计算复核、电气设备的选择与布置、接地系统的检查与修复等方面问题进行了分析，希望通过文章的分析，对相关工作具有一定的参考价值。
标签：水轮发电机；增效扩容；改造设计1 水轮发电机增效扩容改造的合理选取1.1 定子绕组转子绕组的改造在进行发电机增效扩容改造时，应考虑这样的原则，那就是增容后机组转速保持不变，发电机极对数也是不变的。
而要想实现增容，就要改变原定子绕组，增大绕组线规，降低绕组电阻，使绕组电阻发热总量低于原绕组。
绝缘浸漆工艺也是需要改变的部分，需要从B级提高到F级，采用新型的耐压高、介质损耗低的绝缘材料，降低绝缘厚度，这样做是为了最大限度的增加线规。
当定子绕组和转子绕组在F级后，还要控制机组温度在合理的区间内，各项指标正常，最大限度的保证机组的工作效率。
就一般情况而言，设计发电机定转子绕组时都会有一定的裕量，在机组增容10%～15%的区间里，定转子绕组变动的可能性是不大的。
但当机组增容在一个比较大的幅度时，就应根据实际的增容情况判断需要的匝数及绕组截面积，再有针对性的改换定子和转子绕组。
增容幅度比较大时，由于机墩受限或其他原因无法和增容后的水轮机出力相一致时，更换定转子绕组的方法同样适用。
1.2 通风冷却系统的改造发电机的温度和扩容也会受到通风冷却系统优良与否的影响。
受到科学技术发展水平的制约，我国早期的发电机冷却器和风机的通风冷却系统问题还是比较突出的，散热效果不佳、工作效率低、噪音大都是其中的方面，正因为如此就比较容易出现结垢、锈蚀、堵塞等情况，冷却会受到阻碍，机组温度持续增加。
所以进行更换是比较好的方法。
自然冷却或通风管冷却的方法在一些小型机组中使用比较多，发电机直接与室外相通，环境温度将直接作用于发电机的温度。
南江电站水轮发电机组增容技术改造
南江电站 ２台１ ５ ｋ 机组 １７ 年投产发电， ０Ｗ ２ ９５ 至今已运行 ３ 年，主机及辅助设备以及二次设备 。 ０ 绝大多数属于技术水平差 、损耗大、效率低的陈旧 淘汰产 品，基本上未更新改造过 。目 前发电机定转
灌溉为主 ，兼营发 电养殖等综合利用 的大型水库。
计流量 ７２ ３ｓ ． ｎ 。为满足 向横店镇供水及进一步 提 ｒ／ 高灌溉的灵活性 ，１９ 年又扩装 ５０Ｗ低压机组 １ ９７ ０ｋ 台，设计水头 ２ｍ ８ ，设计流量 ２３ ｓ 台机开启 ． Ｍ／ 。４
时 的总 流 量 达 １ ９ ３ｓ ６—１ｍ ／，最 大 流 量 可 达 ２ｒ ／。 ｌ ３ｓ ｎ
一
水库蓄水头比原来设计提高 了 ５ ，相应库 容 ｍ 增Ｊ２ ０万 ｍ ，１９ Ｊ ０ Ｉ５ ］ ３ ９２年大坝加 固扩建 中己安装 了
１ ０ Ｗ发电机组 。机组 的增容量根据水库 多 台２ ０ ｋ Ｏ 年平均降雨量 、径流量 、发电量和弃水量 ，同时结 合防洪 、供水 、灌溉的需要来确定 。
原水 轮机 型号为 Ｈ ２３ Ｊ ０ ，Ｈ ２３转 轮 Ｌ６ 一Ｌ 一１０ Ｌ６
水库的实际情况 ，因资金和其他多种 因数的考虑 ，
我们选 定方 案 一 。
总的指标偏低 ，模 型转轮效率 只有 ９ ．％，已属 ０７ 淘汰产 品。水轮机经过 ３ ０年的运行 ，水 轮机空蚀 严重 、效率下降。同时 Ｈ ２３ Ｌ 一１ 型水轮机， Ｌ６ 一 Ｊ ０ ０ 在额定水头 ３ｍ时理想最大出力为１ ７ｋ ３ ２Ｗ。因此， ７ 电站技改增容 ，水轮机必须更换为过流量大 、能量 指标优越的新转轮。 由于 增 容 改 造 ，机 组 磁 极 数 不 变 ，即 转 速 ３５／ ｉ ７ｒｒｎ维持不 变 ，蜗壳 、座环 、尾 水 管三 大 埋设 ａ 部件保 留使 用 ，机组容量增加 ３ ％，水 轮机 安装 ０ 高程不变，且转轮直径变化不能太大，因此要求新 模型转轮单位转速为 ６ ｒ ｉ左右 ，使用单位流量 ５／ ｎ ｍ １ ０ ３ｓ ． ｒ ／ 左右。通过 ＨＡ ０ 、Ｈ Ａ ０ 和 Ｈ＿ １ ２ｎ Ｉ５ １ Ｌ ７２ Ｉ ５ 等 ５ 新型转轮进行 比较分析后 ，决定选用 Ｈ Ａ ０ 一ｋ Ｌ ７２ Ｊ ９ 型转轮代替原 Ｈ Ａ ６ 一Ｌ 一１０转轮。为了 ８ Ｌ ２３ Ｊ ０
水轮发电机转子绝缘处理与增容改造
（ 国电大渡河流域检修安装分公司， 四川 乐山 ６４０ ） １９０
摘 要： 龚嘴 水电厂 １ 水轮发 电机 转子绝缘为 Ｂ级 绝缘 ， 号 运行至今 已 ３ Ｏ多年。 由于运行环境 湿度等 因数 ， 转子 绝缘
性能降低 ， 重影响机 组正常的安全运行。２０ 年 １ 严 ０３ １月该厂改造 了 １ 号发 电机定子线 圈、 芯和水涡轮 ， 铁 通过 采用新
机 厂对 １ 水轮 发 电机 组进行 多 方计算 核实 ， 实通 号 证 过更 换过 流部件 和 发 电机 定 子铁 芯 、 圈 ， 合 转 子 线 结 绝缘 和通风 系统 的 改造 处 理 ， 以实 现 单 机 增 容 １ 可 Ｏ Ｍ Ｗ。２０ 年 ５月 ， 号 发 电机 组增容 改造完 毕 ， ０４ １ 改造 后转子 绝缘 系统 和 通 风 系 统 取得 了 良好 的效 果 。现 将 １ 号发 电机 转子 绝缘 处理 进行 介绍 。
但在临时停机处理时由于磁极的设计产生的先机厂对1号水轮发电机组进行多方计算核实证实通天的缺陷造成其它磁极内都无法彻底清除干净不能过更换过流部件和发电机定子铁芯线圈结合转子解决根本问题机组一直带病工作严重影响了龚嘴绝缘和通风系统的改造处理可以实现单机增容1o水电厂的安全发供电
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在设 备 老 化 严 重 ， 组 效 率 由 投 运 时 ９％ 下 降 到 机 ２
８ ％左 右 。 １９ ０ ９７年 ， 经成 都勘 测 设计 研 究 院 、 方 电 东
子磁 极 间接 或直 接接 地 的故 障 ， 被迫停 机进 行 紧急抢
修 。但在 临 时停机 处理 时 ， 由于磁 极 的设计 产生 的先
第 ３ 第 ５期 ｏ卷 ２Ｏ Ｏ ７年 １ Ｏ月
水轮发电机组技术改造
水轮发电机组技术改造
韶关市锐力水电设备有限公司是以高新技术改造传统发电设备集技术开发和生产制造的单位，采用国内外最先进的技术，应用计算机进行设计，对旧电站水轮发电机组实施技术改造。
主要业务有：
一．水轮发电机组增容技术改造：
由于选型不当或设计或施工等方面原因,致使水电站水轮机运行效率低,水轮机运行工况不符合设计要求；在丰水期时出力不足或即使机组出力达到发电机额定出力，但电站弃水过多，水轮机过流能力不够；在沽水期时,水轮机运行效率低，耗水量过大，机组发电量少。
针对以上情况,通过应用技术性能优良的转轮更换原有旧型号转轮，改良水轮机性能，提高水轮机效率，以达到提高水轮机出力的目的；若发电机容量不够，通过改造发电机定转子绕组材料，增大定子线圈导线截面，提高发电机线圈绝缘等级，从而提高发电机容量。
经过以上经济实用技改增容的电站，百分之百获得良好的效益，一般机组出力均可提高10％～20％，有的甚至25％或以上，效率可以提高2%～10%或以上。
二．对运行多年或制造质量差的水轮发电机组，通过更换或修补水轮机易损件和返包发电机绝缘对水轮机和发电机进行整机康复。
三．水轮机主轴密封改造，用橡胶端面密封改造传统的旧式密封以解决轴向漏水问题。
四．水轮发电机组成套供应；水轮发电机组配件供应、维修。
（转轮、导叶、前后盖、轴瓦和线圈等部件的更换和修补）。
五．机组安装及其它技术咨询服务。
欢迎贵站来人、来电咨询洽谈机组技改事宜，随时恭候您的光临。
电厂水轮发电机组增容改造可行性研究
在 水 轮 机 组 增 容 改 造 时 ，一 般 不 会 改 动励 磁绕 组 ，因此 下面介 绍 的是 当转 子升温 过 高 时的 处理 办法 。 若 是 在 改 造 前 转 子 本 身 温 度 偏 高 ，可 以在级 身 高允许 的情 况下 增加 少 数的 磁极 线 圈 ，让 励 磁 电流 降低 ，从 而 降低转 子温 度 ； 当转 子级 间有足 够 的位 置 ，Ｔ 尾 力 又在 承 受 范 围之内 时 ，可 以增 加励 磁绕 组 的宽 度 ，增 加 磁极 线 圈导线 的宽 度来 时转 子温 度 下降 ； 再 者 ，可 以采用 散热 匝结 构或 是 七边形 铜线 来 增加 机组 的散 热面 积 ，这是 行之 有效 的方 式。 ５ ） 提高 功率 因素 在 遇 到 更 新 磁 极 绕 组 困难 时 ，可 以采 用 提高 发 电机功 率 因数的 方式 ，将 功率 提升
容 改造 。 ２ ．１ 提 高水轮 机 出 力 水 轮 机 的 出力 是 由水 电站 设 计 流 量 、 水 电站 设计 水头 及 水轮 机效率 决 定的 ，出力 的 功率 等 于这 三者 乘积再 乘 上９ ． ８ １ 。 由此 可 现 如 今 ，随 着我 国水利 水 电的不 断 发展 ， 大 多旧水 电站 已不 能适 应现 代化 建 设 需要 。本 文基 于这 一现 象 ，阐述 了当前 旧发 电站增 容 改造 的必 要性 ，并提 出几点 实施 策略 ， 旨在 让 电厂 水轮 发 电机 组增 容 更具可行 性 。 关 键 词 水轮 发 电；增 容 改造 ； ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ８ ９ ７ ２ ． ２ ０ １ ３ ． １ ３ ． ０ ５ ５
HL123水轮机的增容改造
黄丰电站HL123水轮机的增容改造来源：敏政（甘肃工业大学流体机械与流体动力工程系兰州市730050）唐建波（青海省黄南州水电开发总公司同仁县811300）【文摘】根据水轮机基本方程式及叶片出水边速度三角形，推导了切割出水边增加转轮出力的理论依据，指出叶片加权平均开口的计算应按积分法进行。
结合转轮实测与实践经验，确定了叶片出水边切割量，使黄丰水电站HL123转轮增容14％。
图3幅。
【主题词】混流式水轮机水轮机设计水轮机导水机构转轮改良措施经济效益黄丰水电站位于青海省循化县境内，建于1972年，装机容量2×500kW。
随着运行年限的增长，机组最大出力逐年减少到了420kW。
近几年，由于龙羊峡水电站蓄水发电，龙羊峡至循化段黄河不结冰，使该电利用小时数大幅增加，充分利用水能资源和增加发电机容量变得比以往更为迫切。
1997年初，对该电站两个弃置的HL123—71转轮（设计水头21m）在修复的同时进行了增容改造，取得了令人满意的结果。
机组最大出力从改造前的420kW分别增至470kW和480kW，增幅达14％。
1 增容改造途径在暂不开挖尾水淤积和不改变通流部件前提下，转轮的增容改造途径只能是在尽可能不降低效率前提下增大单位限制流量。
一般而言，更换高性能转轮，切割叶片出水边，增大出口安放角，抬高上冠型线及增大下环锥角，或在强度条件允许的情况下减少叶片数或减薄叶片厚度，均能增大转轮限制单位流量。
对于HL123（HL240）转轮而言，其比转速很高，过流能力已经很大，相比之下新型谱中无可替换转轮；HL123转轮设计使用水头范围为25m～45m，而该电站设计水头只有21m，通过减少叶片数增容是可以尝试的；采用其他几种方法进行改型设计也有增容的可能性。
由于经费所限，此次增容只能是在修复两个弃置转轮的叶片出水边切割的方法，以在尽可能不降低效率的情况下，通过增加过流能力来提高功率。
2 通过切割出水边增加过流能力的依据水轮机基本方程式为ηHg＝Vu1 U1－Vu2 U2＝ω（Vu1r1－Vu2r2）（1）根据动量矩守恒定律，可认为导水机构出口速度矩等于转轮进口速度矩。
浅谈三盛公水电站水轮发电机组增容改造
２ 减小 机械 损失 ， 提高机 组效 率
目前 ， 弹性金 属塑料 瓦技术 成熟 ， 造价 不高 ， 应用 广泛 ， 逐 步取代传统的 巴氏合金推力瓦 。与 巴氏合金相 比。 弹性金属塑
转轮的改造是水 电站增 容改造 的重点 。较早投 产 的水 轮 机 由于当时技术条件 的 限制 ， 性 能落 后 ， 制 造质 量差 。运行 多 年的转轮经过多次空蚀 后补焊 打磨 ， 变形 加上 过流部 面磨 损 ，
机可靠性不能保证 。因此 ， 流量增 加 ， 应提 出适 当的要求 。
转 轮 选 择 可 直 接 选 用 与 实 际水 力 参 数 相 符 或 相 近 的 转 轮 。
经过真机运行检验后 ， 能量特性及可靠性 良好 的转轮用于水 力
参数相符或相近 的场合 ， 改造 的成 功率有把握 。且能省去模 型 试验 的费用 。改造费用低 ， 经 济效 益好 。转轮选 择的另一个 方 法， 是用 与实际水力参数 相差 不多的转轮 ， 经过改 型设 计后 ， 直 接使用 ， 也 可省去模 型试 验的费 用 ， 其可靠 性及 能量特 性也 有 保证 。转轮选择 的第三个方法 是利用 Ｃ Ｆ Ｄ技术 。根 据实 际水
３ ． ２ 取消直流励磁机 ， 采用 可 控 硅 励 磁
可见 ， 转轮 的改造能使机组效率有一个较大的提升 。
适 当增加转 轮的单位 流量 ， 充分 利用丰水 季节水 能 ， 经 济
效 益 也 十分 可 观 ， 但转轮 过流量 受 到座环 高度 的限制 ， 也 就 是
投产较早的中小型水轮发电机组多采用直流励磁机励磁 。这 种励磁方式故障多， 维护费用高 ， 使机组附加损耗增加。采用可控
受 到导 叶相对高度 的 限制 。改造后 的转 轮单位 流量 不可能 无
水轮发电机组增容改造技术探讨
水轮发电机组增容改造技术探讨发表时间：2019-07-09T15:29:50.913Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：万鑫[导读] 摘要：本文先在水资源浪费和提升转轮效率等相关方面，对水轮发电机组增容改造必要性进行简析，然后在改造推力承轴、改造发电机通风系统以及改造定子铁芯等相关基础上，详细分析和阐述水轮发电机组增容改造技术。
（国投甘肃小三峡发电有限公司）摘要：本文先在水资源浪费和提升转轮效率等相关方面，对水轮发电机组增容改造必要性进行简析，然后在改造推力承轴、改造发电机通风系统以及改造定子铁芯等相关基础上，详细分析和阐述水轮发电机组增容改造技术。
关键词：水轮发电机组；增容改造；技术优化在最近几年中，经济建设逐渐发展，我国社会对电力资源的需求不断增多，当前水电站水轮发电机组容量已经无法满足我国目前电力需要，而且无法充分使用水电站水资源。
并且在水电站机组长年累月运行之下有了严重磨损，发电机绝缘老化，设备配套也比较落后，这些都严重影响水轮机发电机组工作效率。
在这种情况下，就需要进行水轮发电机组增容改造，以此提升水轮发电机运行效率。
因此，本文对水轮发电机组增容改造技术进行分析有一定现实意义。
一、水轮发电机组增容改造意义（一）减少水资源浪费当前我国很多水力发电厂的水轮发电机组大都安装在上个世纪中期，发电厂建设的经费完全是国家承担。
因为当时技术上限制的原因，没有对水流量做好详细的调查分析。
而在当前的实际情况中，流量大小和水头高低都会对水资源形成一定的浪费，运行经济性也比较差。
所以，经过对水轮发电机组进行增容改造，避免浪费水资源情况的出现，提升发电机组的运行效率，保障水力发电厂的生产更加稳定，为社会输送更多的电力资源。
（二）提升转轮效率足够的水源和水头是水轮机组发电的关键基础，并且也无法离开转轮高速运行。
在建国初期阶段中，我国水轮机转轮制作工艺相对较低，水轮机发电处于初级阶段中。
因为受到科学技术的限制，生产出的水轮机转轮效率很低。
水电站水轮发电机组技术增容改造
水电站水轮发电机组技术增容改造摘要：本文阐述了水电站水轮发电机组增容改造的原因和条件，介绍了增容改造的方案比选、实施过程和增容改造后的试验情况及改造效益。
关键词：增容；改造；试验引言目前，电网的智能化即智能电网已成为现今能源、电力产业发展变革的重要体现，对于智能电网的建设与研究越来越引起电力部门的高度重视，并将其上升为国家战略，被列入中国“十三五”发展规划。
电网的数字化属于智能电网的核心，只有实现高度数字化的控制、传递、采集等电网各环节信息处理，才能实现电网的智能化及其各项高级应用。
电网数字化涉及电网的用电、配电、输电、发电等环节，而发电环节中水电站发挥着关键作用，所以有必要实现水电站的数字化。
IEC61850标准的正式发布，使得变电站数字化技术的应用日趋成熟，现已广泛应用于中国各个地区，国内有关研究机构以数字化变电站为基础，开始深入探究数字化水电站的有关内容，而水电站现地设备与变电站相比拥有大量的自动化元件，对实现数字化传输存在较大的难度。
1水电站水轮发电机组的运行模式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、JANTX1N4122-1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。
2增容改造的实施2.1水轮机大轴主轴联轴销改造水轮机主轴与转轮体联轴销的应力略偏高，通过脱轴方式将水轮机大轴联轴销（Φ75×100圆柱销）更换为锻钢34CrNiMo材料制造的高强度联轴销。
2.2机组运维工作的方式在水电站生产建设的过程中，机电设备在运行中不断的磨损，必然会存在一些问题，若是没有对其进行有效的检查，必然会导致机组运行出现问题。
水电站水轮机转轮的增效扩容改造技术
水电站水轮机转轮的增效扩容改造技术摘要：转轮是水轮机中主要的机械部分，其转轴与水轮机轴系是在一个高速旋转着的圆周上转动的。
转轮是水轮机中体积最大、重量最重、安装位置最难把握的部件，其质量和数量在一定程度上决定了水轮机的整体性能。
它所承受的载荷种类繁多且变化迅速，其运行参数直接影响水轮机转轴的受力情况和运行状态，同时转轮自身也在不断地发生着改变。
为了满足水电开发所需转轮的增容需求并提高水轮机的运行效率，有必要对转轮进行一定幅度的增效扩容改造。
关键词：水电站；水轮机转轮；增效扩容引言为了改善水轮机转轮自身安全运行性能，提高水轮机转轮运行效率并满足工程建设对机组安全性要求，对转轮进行增效扩容改造。
通过对水电站水轮机转轮进行改造提高其运行效率及安全性能，降低机组负荷及出力损失，从而提高发电效益。
一、影响转轮性能的主要因素（一）转轮结构的改变在水轮机改造过程中，应将原来的转轮结构更改为内胆+转轮+主叶端面式。
所谓内胆+转轮+主叶端面式结构就是通过将原水轮机转轮结构改为内胆+转轮+主叶端面式结构可以有效提高水轮机机组运行效率，提高机组设备安全运行稳定性。
内胆即水轮机主叶+端面式结构，也就是主叶端面式结构，这种结构有利于提高发电效率、降低机组噪音、改善机组运行条件。
主叶+主叶端面式结构由于采用了新型优质密封材料，保证了机组在各种工况下都能得到良好运转。
但这种结构易造成轴承磨损，因此，需根据机组设计要求选择合适的轴承形式。
目前已有部分大型水电站采用“无轴双轴承”或“非结构密封环”形式。
（二）叶片间隙、转轴和转轮的摩擦副变化在一般水轮机中，叶片与转轴间的间隙可以通过调整叶轮转速来实现，通常情况下调节转速都是由调节叶片间隙得到的，在某些特殊条件下甚至可以通过增加摩擦副来改变叶轮间隙。
但无论是哪种形式的调整，都必须保证摩擦副之间不产生相互的接触、摩擦以及对转轴的径向推力作用。
叶片与转轴之间存在着较大程度的摩擦，如设计要求上存在着足够范围内的径向推力系数（即水力轴荷分布）和径向间隙（不小于0.01 mm)，因此，在一些特殊条件下转轮与叶轮之间会产生过大扭矩作用，会对转轴产生较大冲击荷载。
水轮发电机组增容改造技术探究
水轮发电机组增容改造技术探究【摘要】随着我国经济建设的不断发展，早期建设水电站水轮发电机组的容量逐渐不能满足当前生产与生活的需要，并且不能够充分发挥水电站的实际电力资源，需要对水电站水轮发电机组的容量进行相关改造才能有效促进我国电力事业的发展。
在本文中，笔者从改造的必需性、改造途径等方面阐述水轮发电机组增容改造技术，并通过增容改造实例阐述改造所带来的的经济效益。
【关键词】水电站；水轮发电机组；增容改造；机组总体效率1.前言近些年来，随着经济建设的不断发展，我国对电力的需求不断增加，然而我过的很多水电站大多建设于计划经济时期，水轮发电机组的容量已经难以满足我过当前电力的需要，并且机组经过多年长期运行出现严重磨损，设备配套保守落后，严重影响了水轮发电机组的工作效率。
这就给我们提出了水轮发电机组增容改造的需求，通过对水轮发电机组的增容改造，达到在不增加水耗的前提下提高机组总体效率的目的，切实有效的增加机组出力，提高机组总体效率，促进我国电力事业大发展。
2.水轮发电机组增容改造必要性水电站水轮发电机组增容改造是当前水电站为了满足我我国电力需要而进行相关改造的主要课题。
首先是我国水轮发电机组经过多年长期的运行，机组主要发电设备出现严重的磨损和老化现象，机组实际效率显著下降。
其次是水轮发电机组相关设备配套保守落后，当前技术进步促进水轮发电机组效率进一步提高。
此外，考虑经济方面的因素，对既有水电站水轮发电机组进行增容改造措施新建电站相比具有较好的经济效益，技术改造使用较小的投资即可完成，并且见效快3.水轮发电机组增容改造途径3.1提高水轮机出力的途径水轮发电机组的出力计算公式为：N=9.8lHP QPη（l）其中N、HP 、QP、η分别为水轮发电机组的出力功率（kW）、设计水头（m）、设计流量（m3/s）以及转轮效率。
因此我们可以从水轮发电机组设计水头、设计流量以及转轮效率等方面提高水轮机出力，具体方面如下所述：（1）提高水轮机设计水头。
水轮发电机转子磁极线圈改造中的遇到的问题及处理方案
水轮发电机转子磁极线圈改造中的遇到的问题及处理方案发布时间：2022-07-21T00:44:31.346Z 来源：《当代电力文化》2022年5期作者：秦维海[导读] 近年来某水力发电厂机组相继进行了机组增容改造，秦维海(大唐陈村水力发电厂安徽宣城 242500)摘要：近年来某水力发电厂机组相继进行了机组增容改造，本文重点介绍该厂在发电机转子磁极线圈改造中所遇到的问题及处理方案，希望后期其他水电厂在转子磁极线圈改造中能够借鉴。
关键词：水轮发电机转子磁极线圈改造问题处理1.前言该厂在某省电力系统中主要承担电网调峰和事故备用。
该厂分为二级开发，分为一级站、二级站，全厂总装机容量214MW，电厂以发电为主，兼有防洪、灌溉、旅游等综合效益，拦河大坝为混凝土重力拱坝，总库容26.88亿立方米。
一级站3台50MW机组分别于1970年、1971年和1975年并网发电，机组为某发电机制造厂生产的混流式水轮发电机组；在2004年10月该厂底孔扩机新建一台30MW机组发电。
二级站距县城5公里，利用一级站下游尾水，通过41公里的大坝下游修建的灌区总干渠与下游河道之间的落差，筑坝壅水发电的径流式水电厂，机组为另一某发电机厂的轴流转桨式水轮发电机组，装机2台17MW机组，分别于1976年、1977年并网发电。
该水电厂自1970第一台机组投入运行，50多年以来在发电、防洪、灌溉、旅游等方面都取得了巨大效益，为支援某省经济建设发挥了重要作用。
但随着发电机组已到运行使用寿命，机组存在效率低下、绝缘老化等隐患，单位决定借助目前新技术和新材料的应用，逐年进行机组增容技术改造,可以在一定程度上挖掘电站潜力,提高发电效益，其中发电机转子磁极线圈的改造也属于机组改造中的一个重要部分。
一级站、二级站机组的转子磁极线圈改造都是在不改变原转子铁芯的基础上，利用原有转子磁极铁芯，由原发电机制造厂根据增容后的转子励磁电流等因素重新进行磁极线圈的设计、制作、二次配重，线圈制作都需返回原厂家进行。
水轮发电机组增容中的发电机转子改造
水轮发电机组增容中的发电机转子改造意见认为，机组经30多年运行，水轮机汽蚀磨损严重，机组效率明显下降。
3台机组效率均低至80%，水资源浪费严重，影响电站的发电效益。
为了充分利用水资源，发挥电站工程效益，需对机组进行大修和技术改造，将原设计装机容量由3×6.5MW 增容至3×7.15MW（即增容10%）。
注：发电机定子已在上一次大修时按增容10%更换了绕组。
主要技术改造项目如下：1.1 水轮机转轮改造性能测试和拆机观察结果表明，HL702转轮制造质量不高，空化性能较差，空蚀破坏严重，是效率下降的主要原因之一。
因此决定更换3台机组的水轮机转轮，提高效率，减小汽蚀，并按10%容量扩容。
经技术和经济论证，采用新转轮型号为：JF2589a-LJ-140。
1.2 调速器改造原调速器为CT-40型机械液压调速器，电气元件老化，接力器摆度双幅达3mm左右，性能较差，必须对YDT-40型调速器进行技术改造，更换电气控制柜及主配压阀（含主配压阀）以上的机械液压系统控制部分。
改造后的调速器型号为YWT-40型（可編程微机调速器）。
1.3 发电机转子改造3台发电机转子均保留原电机的转子铁芯，更换转子线圈，改变励磁电流，满足机组扩容后的功率因数要求（以下将重点论述此部分）。
更换3台发电机的励磁装置，经技术和经济比较，采用*****微机型励磁装置。
1.4 励磁装置改造发电机参数：额定功率7.15MW，功率因数0.8，额定电压6.3kV，额定励磁电压118V，额定励磁电流441A。
发电机増容后转子参数改变，相应需配套励磁装置改造。
2.发电机转子改造2.1 发电机电磁计算（1）对原发电机电磁参数的复核原发电机图纸结构尺寸，定子线规 1.68×6.90、转子线规3.53×35、转子线圈匝数52.5、气隙13.5等。
据此进行电磁参数复核结果：原发电机要发出8125kVA视在容量需要励磁电压142.40V、励磁电流426.82A。
锦江水库坝后水电站水轮发电机组的增效扩容改造
锦江水库坝后水电站水轮发电机组的增效扩容改造曾裕泉;李胜生【摘要】总结了锦江水库坝后水电站水轮发电机组增效扩容改造的实施方法及效果.针对该小型水电站的实际问题,对三台机组的转轮、导水机构、转子、推力轴承、调速器和励磁系统进行了更换或改造.运行结果表明,增效扩容改造后三台机组的耗水率平均降低约1.5m3/kW·h,工作效率平均提高约15%,大修周期可延长至6~8年,同时也显著提高了机组的安全运行水平.% The implementation method and effect of efficiency increase and capacity expansion reconstruction of hydropower station hydraulic generator unit behind Jinjiang Reservoir Dam were summarized. The runner, water guiding mechanism, rotor,thrust bearing, speed adjuster and field systems of the three units were changed or reconstructed aiming at the actual problems of the small-sized hydropower station. The operating results showed that the water consumption rate of the three units after efficiency increase and capacity expansion reconstruction was a veragely reduced by about 1.5m3/kW·h,the working efficiency was averagely increased by about 15%, the overhaul period could be extended to six to eight years, meanwhile, the safety operating level of the unit was also prominently improved.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】6页(P19-24)【关键词】小型水电站;水轮发电机组;增效扩容;技术改造【作者】曾裕泉;李胜生【作者单位】江门市锦江水库工程管理处,广东恩平529431;江门市锦江水库工程管理处,广东恩平529431【正文语种】中文【中图分类】TV734.1江门市锦江水库于1973年7月竣工投入使用，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电、养殖、改善航运及调节潭江水质综合利用的大（二）型水库。
水轮发电机组改造增容
水轮发电机组改造增容龙溪河梯级电站建于50年代末,共有狮子滩、上硐、回龙寨、下硐4个电站,总装机容量104.5MW,狮子滩电站是龙溪河梯级电站的第一级,首部有库容为10.28亿m3(有效库容7.48亿m3)的多年调节水库。
建成后,梯级电站在重庆系统中担负调频、调相、调峰和事故备用等任务。
随着电网的扩大,1975年四川省形成了统一电网,陆续修建了一批大、中型水电站。
但是,网内水电站除龙溪河梯级和我厂大洪河电站(有不完全年调节水库,电站装机35MW)外,均为迳流式电站,因此,龙溪河梯级电站在系统中担负了对川西迳流电站一定的补偿调节作用。
狮子滩水电站是我国第一个五年计划重点建设项目。
电站兴建于1954年,建成于1957年。
第一台机组于1956年10月1日并网发电,电站原装有4台单机容量为12MW的水轮发电机组,设计年均发电量为2.06亿kW．h,年有效运行小时为4290h,机组立项改造前安装投运以来共发电(截止1992年底)63.41亿kW．h,有效运行小时(截止1992年底)为65.62万h,其中:1号机运行17.3万h,发电16.31亿kW．h;2号机运行15.4万h,发电15.06亿kW．h;3号机运行16.8万h,发电1.61亿kW．h;4号机运行16.09万h,发电15.95kW．h。
狮子滩水库经过长度为1462.5m、直径为5m的压力隧洞、差动式调压井及长度为133.213m、直径为5m的压力钢管及4根直径为2.6m的钢支管分别引水至各机组。
各机组压力水道长度分别为:1636.18m(1号);1638.978m(2号);1642.131m(3号),1644.83m(4号)。
机组的主要参数如下:水轮机:型号:HL216-LJ-200;水头:HP=64.3m;Hmax=71.5m;Hmin=45m;流量r=25.4m3/s;设计出力:Nr=13.8MW;吸出高度:Hs=0.6m;额定转速:nr=273r/min;飞逸转速:np=490r/min;接力器直径:φ400mm;接力器工作油压:1.75～2.0MPa;接力器最大行程:240mm。
分析水轮发电机转子改造设计 55
分析水轮发电机转子改造设计摘要:通过借助新工程技术和新工程材料设备进行电站机组发电转子升级改造,可以在很大程度上充分挖掘大型电站发展潜力,提高电站发电经济效益。
水电站水力机组涡轮转子部件改造一般的主要工程涉及大型水力涡轮机定子转轮部件改造、调速器转轮改造、发电机定子和传动转子部件改造、励磁发电装置部件改造、辅助发电装置部件改造等多个关键环节。
其中风力发电机定子和电动转子铁芯改造因其特性腾挪出的空间很有限,并常常需要我们进行大量的对电磁场的计算,如何在不通过改变原子和转子改造铁芯的特性基础上大幅增加其安匝数往往都会成为一些技术上的难点和设计亮点。
结合某中型风利水电站风力机组水轮转子系统技术改造的理论实践应用效果,研究出了水轮风力发电机机组转子技术改造的新技术途径和关键技术创新要点,为推进同一种类型水电项目建设提供了一种新的技术经验借鉴。
关键词：发电机；转子；转子发电支架；轴；磁极；磁轭引言:本电站为低压高水头大型河床式水电站。
电站原先在设计上安装有三台轴承水流转泵双桨式大型水轮风力发电机组,总装机容量100mw,其中发电机组的轴流水泵涡轮机轴和转轮主轴直径大约为5.3m,发电机组的单机组总容量大约为28mw,于1972年12月正式投产。
2010年新水电站拟将电力机组的主轴水平齿轮机构和转轮主轴直径由5.3m的修改扩大成为5.5m,发电机机组容量由28mw的修改扩大成为36.5mw,机组主要部件全部进行更新,发电机机组基础结构不变。
本文还将着重就大型水轮风力发电机组的改造及其转子部分的总体结构设计问题进行详细介绍。
一、发电机的主要数据型号:SF36.5-56/9000；额定容量:42.941MVA；额定功率:36.5MW；额定电压:10.5kv；齿轮额定功率振动因数:0.85(振动滞后)；额定振动频率:50hz；相位系数:3；额定齿轮转数:107.1r/min；飞逸齿轮转速:305r/min；齿轮接线控制方式:y；额定推力过载负荷:730t；gd2:8500t-m2；齿轮旋转控制方向:采用俯视角或顺时针；空气冷却控制方式:采用密闭自动式循环空气冷却。
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水轮发电机组增容中转子改造
发表时间：2019-07-24T14:01:13.407Z 来源：《电力设备》2019年第5期作者：杜芳勉[导读] 摘要：在水轮发电机组增容改造中融入新材料以及新技术，将使电站潜力得到深层挖掘，从而实现高效益的电机发电。
（东方电气集团东方电机有限公司四川德阳 618000）摘要：在水轮发电机组增容改造中融入新材料以及新技术，将使电站潜力得到深层挖掘，从而实现高效益的电机发电。
在水轮发电机组增容改造过程中，需要涉及的内容较为繁琐，具体包括调速器的改造、发电机定子、转子的改造以及水轮机转轮的改造等等。
在此类改造中，发电机定子及转子的电磁负荷增加，在有限空间里进行增容改造需要进行大量的电磁计算方可完成。
基于此，本文针对水轮发电机
组增容中的发电机转子改造进行分析，以某水轮发电机组为例，探索其改造的技术要点以及新型途径，为同类型机组的电站提供改造参考意见。
关键词：发电机转子；改造；水轮发电机；电磁计算水轮发电机组中转子的改造对于整个机组而言具有较为重要的作用，但现阶段中发电机组中的定子、转子的外形尺寸及高度只能小范围内进行优选，且此类技术专业性强且较为复杂，牵涉到电磁、机械、通风、轴承等领域，改造过程中的相关部件维持或改动需掌握一定专业技术才能实现。
现阶段中技术发展较快，水轮发电机组的转子改造存在较为完善可靠的技术支持。
由此，本文展开相关研究，意在使改造后的水轮发电机能够安全稳定运行，从而取得较好的经济效益和社会效益。
1、概述
1973年7月该水库坝后电站建成投产，原设计装机容量为3×6.5MW，水轮机型号HL702-LJ-140，其中额定水头Hr=50.5m，额定出力Pr=6.803MW。
在此项目开展的初期，对其进行了系统的性能测试，并根据测试结果展开详细分析，最终确认水轮发电机组的相关参数，将此类参数作为重要因素总结分析，得出结论如下：首先，此机组经过长时间运行，导致水轮机内部出现磨损现象，且磨损程度较为严重，致使机组效率急速下降，不仅无法实现原有模式下的工作效率，对能源消耗方面影响较大；其次，三台机组效率均不足80%，与上述因素一致，此问题一定程度上导致水资源的无端浪费，最终使电站的发电效益受到影响。
若想从根本上提高电站工程的效益，实现水资源的节约，需要对机组本身进行技术维修以及改造，在原设计装机容量的基础上进行升级换代，使其从3×6.5MW增容至3×7.15MW，增容幅度10%。
1.1水轮机转轮改造
据可靠性能测试分析得出，HL702转轮制造质量相对较低，其出现效率下降的原因较多，其中最为关键的原因即是空蚀现象严重以及空化性能遭到破坏。
此类因素对于水轮发电机组的整体效率影响程度较大。
基于此类问题，应较为切实地对其进行转轮的更换处理，并且将其中三台机组的转轮同时开发更换，使转轮性能更优，提供更多动能，使单位资源发挥更大价值。
与此同时，亦使汽蚀问题得到减小从而提高工作效率。
此类技术实施时应注意，在更换过程中，应按照总体的10%进行扩容。
扩容后的转轮能够有效提高工作效率，增强工作动力，从而实现整体性能的提升。
1.2改造调速器
原机组的调速器型号为CT-40，此机械液压调速器的元件过于老化，接力器振摆双幅在3毫米左右，性能相对较差，因此应更换其主配压阀以及电气控制柜，与此同时对其调速器进行系统的技术改造。
改造后的调速器能够更为精确的实现调速工作。
1.3改造发电机转子
在三台发电机转子的磁极铁芯保持不变的基础上，对其转子线圈进行更换，增加线圈铜线宽度，保障极间距离与通风环境，使其能够符合机组扩容后的励磁容量要求。
转子的改造能够满足励磁总磁势要求,并提升转子的整体绝缘性能。
转子作为发电机组中较为重要的转动部件，提升此类部件的电磁性能,即代表能够从基础上提升发电机整体性能。
优化电磁方案,并进行对比选型,改造后电磁方案性能参数与原机对比详见表1
表1电磁计算结果
从表1可以看出：改造后的发电机电抗参数与原机基本相当，短路比略有下降仍满足国标要求；励磁容量与原机相当，励磁系统可不予更换；发电机增容后效率提高0.6%，可提高电站发电收益。
2、发电机转子的改造
2.1发电机增容后的转子线圈改造
短路比是反映水轮发电机运行稳定性的一个重要参数。
水轮发电机的短路小，一般情况下为0.9~1.3，而其标准值则处于1.1左右，因此在改造后需要将其短路比控制在1.0以上。
通过电磁计算，转子的改造仍需按照原有气隙进行设计，气隙值不变。
（1）新旧线圈的替换
将转子中的旧线圈施以氧炉退火，而后将其中带有的绝缘材料进行去旧处理，与此同时在原有线圈匝数的基础上进行增加，进而使绝缘等级得到提高，最终实现翻新处理的目的。
此方案的优点在于实现了成本上的节约，减少新铜材的使用量，并且成本价格相对低廉。
但此方案也存在一定欠缺，由于要对线圈进行焊接，旧线圈经过此项处理较易出现损伤等情况，进而导致水轮发电机内部可能出现损伤，并埋下安全隐患，还无法保证新旧线圈材质和外形尺寸完全一致。
需要注意的是，此类工作的新旧磁极线圈改造方式成本与改造周期密切相关。
（2）更换全新磁极线圈
在保证满足扩容后容量增大的基础上进行线圈的全部更换处理，使其增容后励磁容量增加,安匝数增加，即励磁匝数和励磁电流需要匹配,此方案能够一定程度上使绝缘等级得到提升,优点在于能够一次性使线圈成型，进而使技术性能指标得到保证。
但此方案所需成本较高，线圈需要大量铜材方可完成改造，并且其需要较长的制造时间，总体价格高于第一种方案。
根据两种方案的对比，决定采取第二种方案，将磁极线圈进行全部更换。
电磁计算需保证其内部的励磁温升不变的情况下进行，即保证转子功率损耗基本不变。
绕组铜损是造成磁极总损耗的重要组成部分。
励磁安匝数在发电机转子的内部不断提高，进而导致磁通值在铁心内部开始增加，与之相对应的磁感应密度也随之增加，由此引发转子出现发热问题。
若想从根本上解决此类问题，使绕组温升能够实现持续稳定，首先应增加励磁安匝数,减小励磁电流；适当增加铜线截面积，减小绕组电密，使其励磁铜损耗基本不变。
I2R为铜损的正比，与电流I平方成正比,电流I影响较大，同时线圈的截面积S亦相应增大。
通过以上论述可以看出，发电机转子进行扩容改造，只能对匝数以及导线截面积的增加来实现提高励磁安匝数的目的。
此方法主要应用转子磁极铁芯得以进行，其径向空间较小，但转子圆的切线方向空间较大，因此应用此类方法进行截面的增加亦是可行方案。
2.3改造转子线圈
随着我国科学技术不断进步，现如今，转子线圈的匝间绝缘厚度可以减薄，可将其原有的0.4毫米降低至0.3毫米，降低绝缘厚度将出现原极身高度出现富余的情况，因此可在其原有基础上进行匝数的增加，具体增加数量为一匝，即从原有52.5的基础上增添至53.5。
若想降低转子温升值，应对其转子线规的截面积进行增加，主要从原有的3.53×35转换成3.53×45。
磁极绝缘材料进行升级，由原有的B级向F级的绝缘等级转换。
在转子线圈的改造过程中，最为关键的环节即是线圈压模成型，其直接决定了三相电磁参数的对称性以及磁极组装的难度指数。
因此在线圈模压成型的制作环节应保证其尺寸均保证在允许范围内。
结语
综上所述，我国中小型发电站的发展时间较长，因此应不断对此类发电站进行技术改造，使其能够顺应当下社会需求。
近几年，发电机的材料和技术水平以及发电设备质量均得到较大提升，针对水轮发电机组增容的改造机会亦陆续增多。
若想在原有水工、水利条件的基础上实现空间增容难度较大，因此通过改造局部设备技术实现水轮发电机组增容的目的将是最为可行的方法，并且此类方法同时具有经济性以及时效性，能够为实现我国水电站的发展提供较大帮助。
参考文献
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[4]孙长春.水轮发电机组增容改造技术的可行性及经济性[J].中国高新技术企业2015(1):39-40.
作者简介
杜芳勉（1975-），女，工学学士，高级工程师，1996年毕业于重庆大学电机专业，现在东方电机有限公司从事水轮发电机设计工作。