电厂水轮发电机组增容改造可行性研究
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水 轮 机 组 的 增 容 工 作 属 于 技 术 性 工 作 ，首 先 必 须 让 每 个 水 轮 机 满 足 增 容 的 需 要 。因此 ，我 们必 须先 掌握 水轮 机 出力 的计 算 公式 ，了解 出力 的 条件有 哪些 ，再 结合 水 头 流 量 、综合 特性 曲线 以及 转轮 效率 进行 综 合 分 析 。只有 当 出力满 足条 件时 才能 进行 增
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
电厂水轮发电机组增容改造可行性研究
张德 海
新 疆 新 华 水 电投 资 股份 有 限 公 司克 孜 尔 电厂 摘 要 ８ ４ ２ ０ ０ ０
凝 土来 提高 坝位 。 ２ ）增加过 流 量 过 流 量 的 增 加 需 要 通 过 调 整 导 叶 的 开 度 来 实现 ，开 度越大 ，流 量也 就 越大 。但 是 凡 事都 应有 度 ，过流 量 的增加 必 须严 格控 制 在 综合 特性 曲线处理 的 限制能 力 之 内 ，若是 超 出不 仅会 让水 轮机 运转 出力降 低 、效率 下 降 ，还 会影 响水 轮机 的运 行安 全 。
到０ ． ８ ５ ～０． ９ ５ 来 运行 。
１增容改造的必要性
１ ． １流 量与 水头 浪 费 在 初 期 安 装 水 轮 发 电机 组 时 是 计 划 经 济 时 代 ，电站 的建 造是 由国家 一览 承包 的 ， 并 没 有对 实际 水流 量进 行 详细 考察 分析 。现 如 今 ，水 头的 高低 与流 量 的大 小都 造成 了水 利 资 源的 浪费 。对 现 有的 机组 进行 增容 改造 能 够 充分 利用 这些 被浪 费 的水 利资 源 ，提高 发 电效 率 。 １ ． ２ 新 转轮 效率 提高 水 轮 机 组 发 电不 仅 需 要 大 量 的水 源 与 足 够 的水 头 ，更离 不开 高速 运 转的 转轮 。解 放 初 期 ，我 国水轮 机转 轮 的制造 工 艺偏 低 ， 水 轮 发 电行业 还处 于 初级 阶段 。 由于 当时设 计￣ ｉ ｆ ｉ ｔ ｒ ｌ 自身条 件限 制 ，设计 出的转 轮效 率不 高 ，在 现 在看 来大 多数 转轮 从 综合 曲线 效率 上 来 看是 完全 能够 提升 的 。 随 着 科 技 的 进 步 与 水 轮 机 知 识 的专 业 化 ， 目前 的技 术能 够轻 易将 同 一机 型 同一水 头 的水 轮 机在 原有 基础 上 改造后 使 效率 大大 提 升 。许 多大 专院 校及 科研 单位 近 年来 在水 轮 机 的改造 方 面做 出 了许 多研 究 ，现 已研究 出许 多品 质优 良的 转轮 ，能 够 有效 应用 于实 际 生 活 中 。 由 于 新 转 轮 的 工 作 效 率 大 幅 提 高 ，为水轮 发 电机 组 的增 容改造 创造 了十分
旧水 电站 大 多为 计 划 经济 的产 物 ，是 由 国家统 一调 拨 的机 组 。这些 机组 并 没有 切 实考 虑到 每个 发 电站 的实 际情 况 ，导致 一 些 机 组 容量 与实 际 的水 力资 源并 不 匹配 ；一 些 机 组 严 重 老 化 、磨 损 ，威 胁 着 设 备 安 全 运 行 ；一些 设备 配套 过 于陈 旧，不适 应现 代化 建 设 需求 。这 些种 种现 象 都迫 使 电厂进 行水 轮 发 电机 组增 容改 造 ，这 样做 不仅 能够 增 强 机 组 运行 的安 全性 ，更能 大量 增加 发 电量 ， 增 加 经济 收入 。
有 利 的条 件 。
３ ）选 用 品 质优 良的转 轮 之 前 说 道 ，大 专 院 校 与研 究 机 构 已 研 制 出更 为有 效 的转轮 ，这 些转 轮 型线 良好 、 品 质优 良，能够 有效 提升 运转 效率 。像是哈 尔 滨机 电厂 、水 科院 、东 方 电视股 份这 些 公 司 都相继 推 出 了新 型转轮 ，其 中一些 转轮 的 运 转效 率 能够 高达 ９ ３ ％，大 幅提 高 了运 转效 率。
以 看 出 ，这 种 公式 中无论 提 高三 者 中的哪 一 个 都能 够让 出力千 瓦增加 。 １ ）提 高 水头 想 要 提 高 水 头 ，就 要 从 提 高 上 游 水 位 、增 加堤 坝 高度 来想 办法 。这 里 ，我们 可 以 利用 翻板 闸 、橡 胶坝 ，甚 至可 以直 接用 混
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
电厂水轮发电机组增容改造可行性研究
张德 海
新 疆 新 华 水 电投 资 股份 有 限 公 司克 孜 尔 电厂 摘 要 ８ ４ ２ ０ ０ ０
凝 土来 提高 坝位 。 ２ ）增加过 流 量 过 流 量 的 增 加 需 要 通 过 调 整 导 叶 的 开 度 来 实现 ，开 度越大 ，流 量也 就 越大 。但 是 凡 事都 应有 度 ，过流 量 的增加 必 须严 格控 制 在 综合 特性 曲线处理 的 限制能 力 之 内 ，若是 超 出不 仅会 让水 轮机 运转 出力降 低 、效率 下 降 ，还 会影 响水 轮机 的运 行安 全 。
到０ ． ８ ５ ～０． ９ ５ 来 运行 。
１增容改造的必要性
１ ． １流 量与 水头 浪 费 在 初 期 安 装 水 轮 发 电机 组 时 是 计 划 经 济 时 代 ，电站 的建 造是 由国家 一览 承包 的 ， 并 没 有对 实际 水流 量进 行 详细 考察 分析 。现 如 今 ，水 头的 高低 与流 量 的大 小都 造成 了水 利 资 源的 浪费 。对 现 有的 机组 进行 增容 改造 能 够 充分 利用 这些 被浪 费 的水 利资 源 ，提高 发 电效 率 。 １ ． ２ 新 转轮 效率 提高 水 轮 机 组 发 电不 仅 需 要 大 量 的水 源 与 足 够 的水 头 ，更离 不开 高速 运 转的 转轮 。解 放 初 期 ，我 国水轮 机转 轮 的制造 工 艺偏 低 ， 水 轮 发 电行业 还处 于 初级 阶段 。 由于 当时设 计￣ ｉ ｆ ｉ ｔ ｒ ｌ 自身条 件限 制 ，设计 出的转 轮效 率不 高 ，在 现 在看 来大 多数 转轮 从 综合 曲线 效率 上 来 看是 完全 能够 提升 的 。 随 着 科 技 的 进 步 与 水 轮 机 知 识 的专 业 化 ， 目前 的技 术能 够轻 易将 同 一机 型 同一水 头 的水 轮 机在 原有 基础 上 改造后 使 效率 大大 提 升 。许 多大 专院 校及 科研 单位 近 年来 在水 轮 机 的改造 方 面做 出 了许 多研 究 ，现 已研究 出许 多品 质优 良的 转轮 ，能 够 有效 应用 于实 际 生 活 中 。 由 于 新 转 轮 的 工 作 效 率 大 幅 提 高 ，为水轮 发 电机 组 的增 容改造 创造 了十分
旧水 电站 大 多为 计 划 经济 的产 物 ，是 由 国家统 一调 拨 的机 组 。这些 机组 并 没有 切 实考 虑到 每个 发 电站 的实 际情 况 ，导致 一 些 机 组 容量 与实 际 的水 力资 源并 不 匹配 ；一 些 机 组 严 重 老 化 、磨 损 ，威 胁 着 设 备 安 全 运 行 ；一些 设备 配套 过 于陈 旧，不适 应现 代化 建 设 需求 。这 些种 种现 象 都迫 使 电厂进 行水 轮 发 电机 组增 容改 造 ，这 样做 不仅 能够 增 强 机 组 运行 的安 全性 ，更能 大量 增加 发 电量 ， 增 加 经济 收入 。
有 利 的条 件 。
３ ）选 用 品 质优 良的转 轮 之 前 说 道 ，大 专 院 校 与研 究 机 构 已 研 制 出更 为有 效 的转轮 ，这 些转 轮 型线 良好 、 品 质优 良，能够 有效 提升 运转 效率 。像是哈 尔 滨机 电厂 、水 科院 、东 方 电视股 份这 些 公 司 都相继 推 出 了新 型转轮 ，其 中一些 转轮 的 运 转效 率 能够 高达 ９ ３ ％，大 幅提 高 了运 转效 率。
以 看 出 ，这 种 公式 中无论 提 高三 者 中的哪 一 个 都能 够让 出力千 瓦增加 。 １ ）提 高 水头 想 要 提 高 水 头 ，就 要 从 提 高 上 游 水 位 、增 加堤 坝 高度 来想 办法 。这 里 ，我们 可 以 利用 翻板 闸 、橡 胶坝 ，甚 至可 以直 接用 混