国际标准刊号:ISSN 1007-7642
国内统一刊号:CN33-1204/TV
2025年 第 4 期(总第244期)


封面电站:浙江省丽水市青田县外雄水电站(2×24 MW) 本刊编辑部 供


 

农村水电及电气化
翁源县小水电核查与整改方案探析 江志广
技术交流
梯级小水电优化匹配运行区间的计算方法探讨 秦子璇 马慧芳
“一洞四机”调流调压电站开停机方案研究 郭勇 张文贵 来景佐
严寒地区抽水蓄能电站水库冰情监测现状研究 石杨 杨伊妮 赵庆 等
基于冲击回波法的隧洞钢衬段内部缺陷检测研究 匡焱亮 邵成彦 王海军 等
规划设计
角木塘水电站电气工程设计关键技术探讨 张飞跃
TP2水电站绿色无油水轮机结构分析与设计 黎宗亮
夹岩水利枢纽及黔西北供水工程水力机械选型设计要点 杨枝元 卢忠林
经营管理
水电站设备运行维护管理中的安全管理研究 汪志宏 汪大凯
技术改造
A678型水轮机增效扩容改造方案研究 王鑫 田娅娟 吕建平
蕉源水库二级电站扩容改造方案研究与分析 刘欢
小型水电站机组改造中的水轮机选型分析 商浩轩 曹露露
南岸水电站水力机械改造分析 张星华
斑竹水电站2号发电机技术改造与创新研究 丁达兵 周益峰 刘建 等
基于装机容量优化的水电站增效扩容方案研究 明杰
计算机应用
水电站机电设备智能运维系统的关键技术与应用展望 肖楚生
运行与维护
水轮发电机集电环高温的原因分析及处理 翁焰成 闫建坡 丁铁刚
水轮发电机水导旋转油盆甩油故障分析与处理 袁永快
猴子岩水电站水车室油雾成因分析及综合治理实践 郝亚鹏 陈勇旭
立式小型水轮发电机上导油雾和碳粉的危害与解决 杨广林

 

翁源县小水电核查与整改方案探析

江志广
(广东舜禹工程咨询有限公司,广东 广州 510060)


摘 要:绿色生态水电是新时期小水电开发与管理研究的重点。为了摸清广东省翁源县小水电开发与运行管理情况,纠正小水电违规建设、影响生态环境等问题,基于翁源县水能资源概况和小水电开发现状,在调查分析自然保护区及其他禁止开发区情况的基础上,采用资料收集与现场核查法,从5个方面对翁源县小水电站整改方案进行了探讨。结果显示:通过11座水电站退出,185座水电站整改保留,可以实现小水电与自然生态的和谐共生,为类似区域小水电整改方案建立提供了借鉴。图2幅,表2个。
关键词:小水电;核查整改;自然保护区;生态流量;合法合规性;整改方案;翁源县


梯级小水电优化匹配运行区间的计算方法探讨

秦子璇1,马慧芳2
(1.河南省水利移民事务中心,河南 郑州 450003;2.鹤壁鹤源电力(集团)有限公司盘石头分公司盘石头水电站,河南 鹤壁 458000)


摘 要:小水电是我国重要的能源形式,梯级小水电作为其常见布置形式,因上下游水力约束,需考虑整体效益制定优化运行方式。以河南省洛阳市某梯级小水电作为实例应用分析对象,应用相关计算方法,分析得出该梯级小水电的最优运行工况和优化匹配运行区间,可为梯级小水电的运行提供科学指导。该方法可在梯级小水电中推广应用,可明显提升梯级整体运行效益,具有较强的应用推广价值。图2幅,表2个。
关键词:梯级小水电;优化匹配;运行区间;发电流量;梯级能效;最优运行工况

“一洞四机”调流调压电站开停机方案研究

郭勇,张文贵,来景佐
(杭州市千岛湖原水股份有限公司,浙江 杭州 310016)


摘 要:杭州市第二水源千岛湖配水工程是保障杭州城市供水安全的重大工程,其调流调压电站为国内首例长距离 “一洞四机” 调流调压电站。该电站在实际运行中,机组开停机过程出现甩负荷流量大幅波动,导致上游检修闸室设施损坏,且并网发电响应时间长。为此,通过运行数据统计分析,确定了出水池水位、水头损失计算方法、流量水位波动特点等关键参数,建立了水力过渡过程模拟计算表,对单阶段调节流量允许值进行修正优化,将单次调节流量控制在不大于3.5m3/s;并对流量稳定措施进行优化,采用3阶段开机方案及流量反向同步补偿稳定措施。运行验证表明:流量稳定平均用时缩短,水轮发电机组并网发电响应时间显著降低,生产效率大大提高。研究得出:该类电站运行时机组应优先选择开度模式,推荐采用导叶开度进行精确流量控制,开停机时采取流量反向同步补偿稳定措施有利于机组稳定运行。图5幅。
关键词:千岛湖配水工程;调流调压电站;水力过渡过程;开停机方案;流量调节;功率波动;同步补偿

严寒地区抽水蓄能电站水库冰情监测现状研究

石杨1,杨伊妮2,赵庆2,王静2,门利利2
(1.新华(布尔津)抽水蓄能发电有限公司,新疆 布尔津836600;2.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安 710065)


摘 要:抽水蓄能电站运行环境复杂多变,其水库冰情在结冰机理、防治措施以及同结冰机理的协同优化策略方面目前尚缺乏全面而系统的研究。为确保严寒地区抽水蓄能电站安全、稳定运行,系统梳理了冰情监测技术的发展历程与方法,针对性选取两座典型抽水蓄能电站开展冰情监测分析,结合水库运行工况、气温、风速及水温等因素,揭示冰情演变规律并提出防冰措施。研究结果表明:通过合理调整水位波动以及优化机组运行频率,能够有效缓解冰情,可为严寒地区抽水蓄能电站的安全稳定运行提供关键技术支撑。图4幅,表5个。
关键词:严寒地区;抽水蓄能电站;冰情监测技术;冰情演变机理

基于冲击回波法的隧洞钢衬段内部缺陷检测研究

匡焱亮1,邵成彦1,王海军2,邓昌2,车宇飞3
(1.国电安徽毛尖山水电有限公司,安徽 安庆 246600;2.南京水利科学研究院,江苏 南京 210029;3.水利部农村电气化研究所,浙江 杭州 310012)


摘 要:在引水隧洞建设中,常采用钢板衬砌结合回填混凝土的多层结构,但钢衬与混凝土间的脱空缺陷及混凝土质量缺陷会影响结构承载能力。传统检测法存在损伤结构、效率低等问题,而冲击回波法作为无损检测手段,可通过声波定位缺陷。以毛尖山水电站引水隧洞钢衬段为研究对象,介绍了冲击回波法的检测原理,该方法利用弹性波在不同介质界面的反射、透射特性,通过敲击产生弹性波,接收波形信号分析缺陷。工程概况显示该电站存在钢衬涂层起泡、锈蚀等问题。检测方案包括生成激励信号、采集波形信号、分析数据等步骤,并在左右岔管布置测点。结果分析表明:右岔管52-70测点、左岔管30-40及75-85测点区域钢衬背后脱空概率大,其余区域衬砌厚度均匀、无显著缺陷;建议定期检测,对异常区域及时注浆处理。图7幅。
关键词:引水隧洞;钢衬混凝土;冲击回波法;无损检测;缺陷识别;脱空


角木塘水电站电气工程设计关键技术探讨

张飞跃
(贵州省水利水电勘测设计研究院股份有限公司,贵州 贵阳 550002)

摘 要:随着“无人值班”(少人值守)运行模式在水电工程中的广泛推广,山区中型水电站电气系统在结构配置、运行可靠性与智能化水平方面面临更高要求。以角木塘水电站为研究对象,系统开展了电气主接线方案比选、关键设备选型、短路电流计算、自动化控制系统构建与继电保护配置等关键技术研究,结合工程实际提出了合理可行的设计方案。研究结果表明:采用“双主变+单元接线”方式的主接线结构在保障运行可靠性的同时,适应现场运输条件;主要电气设备参数配置基于短路电流校核结果,满足热稳定和动稳定要求;自动化系统具备AGC/AVC控制、远程通信与独立运行能力;继电保护可实现发电机、主变、线路的全覆盖与信息联动;整体方案具备高适应性与安全性。图1幅,表1个。
关键词:水电站;电气系统设计;主接线方案;设备选型;自动化控制

TP2水电站绿色无油水轮机结构分析与设计

黎宗亮
(湖南云箭集团有限公司,湖南 长沙 410100)


摘 要:通过介绍TP2水电站的绿色水电技术应用,开展水轮机转动部件的一系列结构优化设计与分析,针对电站转轮泄漏油的问题,对转动部分进行系统综合分析,结合贯流式水轮机常见转动部件问题进行相关结构优化设计;利用ANSYS有限元分析其主要转动部件不同工况下的刚、强度状态,为电站结构优化后的受力和安全可靠提供合理的优化方案。通过结构分析与设计,彻底解决了电站转轮漏油问题,可节约水轮机组制造和运维成本。图20幅,表19个。
关键词:灯泡贯流式水轮机;低水头;转动部件;结构分析与设计

夹岩水利枢纽及黔西北供水工程水力机械选型设计要点

杨枝元1,卢忠林2
(1.贵州水投能源开发有限责任公司,贵州 贵阳 550002;2.贵州省地方电力中心试验研究有限责任公司,贵州 贵阳 550002)


摘 要:夹岩水利枢纽及黔西北供水工程对贵州省社会经济发展意义重大,该工程区域地处黔中经济区,受水区长期面临水资源短缺困境。水力机械选型设计是保障该工程高效稳定运行的关键,需综合考虑流量、扬程等因素确定水泵、水轮机等类型,同时要从节能、可靠性、环保等方面进行优化,以确保工程发挥综合效益。通过合理选型及优化,可确保水力机械高效、稳定、可靠运行,为区域发展提供水利支撑。表2个。
关键词:夹岩水利枢纽;黔西北供水工程;水力机械选型;节能优化;可靠性优化;环保优化

水电站设备运行维护管理中的安全管理研究

汪志宏1,汪大凯2
(1.贵州省地方电力中心试验研究有限责任公司,贵州 贵阳 550002;2.云
南璟思建筑工程有限公司,云南 昆明 650214)

摘 要:随着社会发展,水电站规模扩大,对设备运行维护管理的安全管理要求更高;水电站设备因长期处于复杂环境易出现磨损、老化等问题,安全管理作为预防性活动,需制定科学制度消除隐患。在安全管理研究方面,可引入信息技术,如智能巡检机器人、大数据分析技术、数字孪生技术,提高管理效率;强化风险评估,依据ISO31000框架构建量化模型并动态调整;优化预案机制,重视多部门协同和VR应急演练;加强安全培训,采用个性化计划和互动式平台;引入可持续发展理念,合理规划资源、防控污染,实现经济与环境效益双赢。总之,安全管理是系统长期任务,需多举措配合,未来要深化现有措施,关注新技术,强化安全意识,践行可持续发展理念,保障设备安全稳定运行。
关键词:水电站;设备运行维护;安全管理;信息技术;风险评估;预案机制;安全培训;可持续发展

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A678型水轮机增效扩容改造方案研究

王鑫1,2,田娅娟1,2,吕建平3
(1.中国水利水电科学研究院,北京市 100038;2.北京中水科水电科技开发有限公司,北京市 100038;3.水利部农村电气化研究所,浙江 杭州 310012)


摘 要:A678型水轮机原为20世纪90年代末加拿大通用电气公司(GE Canada)为二滩水电站研制的F497型水轮机,经国内科研机构二次试验验证后定型为A678,后期在国内部分水电站得到推广应用。针对某水电站现役A678型机组,因电站参数变化产生的单机容量提升需求(目标增幅20%),采用选型分析结合数值模拟优化设计,最终确定JF2343A型水轮机为改造方案。通过对改造方案水轮机在当前运行条件下特征工况的参数分析,表明JF2343A型水轮机可以满足电站的增效扩容目标和安全可靠运行。图2幅,表4个。
关键词:混流式水轮机;A678型水轮机;增效扩容改造;选型设计;JF系列水轮机

蕉源水库二级电站扩容改造方案研究与分析

刘欢
(万安县水利局,江西 万安 343800)

摘 要:随着社会经济发展,电力需求增长,蕉源水库二级电站作为万安县的重要电力供应设施,因设备陈旧老化、技术落后,存在发电效率低、事故频繁等问题,扩容改造十分必要。对其现状进行分析,包括地理位置、工程概况及存在的设备陈旧老化、技术设备落后、事故频繁且效益下降等问题,进而提出扩容改造方案,包括建筑物改造(新建压力钢管、厂房,维修改造原厂房,改造动力渠道和压力前池)和机电设备改造(扩容水轮发电机组、建简易开关站、更换老旧设备)。改造后,装机容量、保证出力、多年平均年发电量等技术指标显著提升,运行效率、安全性能和自动化控制水平也得到提高。表3个。
关键词:水库;电站;扩容改造;现状分析;方案设计;技术指标;经济评价

小型水电站机组改造中的水轮机选型分析

商浩轩1,曹露露2
(1.江西胜邦勘测设计有限公司,江西 赣州 341000;2.江西中祺水利水电规划设计有限公司,江西 赣州 341000)


摘 要:为提高老旧小型水电站的能源利用效率,以某低水头电站改造为例,提出基于水头适应性、效率优先与空化性能的水轮机选型方法。通过比转速等关键参数计算,对比轴流转桨式与灯泡贯流式机组的技术经济性,并结合CFD模拟优化叶片型线及智能化设备升级(微机调速器、双通道励磁)提出增效改造路径。结果表明:灯泡贯流式机组在低水头(12.5m)条件下设计效率达92%,吸出高度+0.8m,年发电量提升6.3%,投资回收期缩短1.3a,单位千瓦投资降低5.2%。研究验证了灯泡贯流式机组在低水头电站的技术经济优势,并通过动态经济评价与智能化配套技术拓展了传统选型维度,为小型水电站增效扩容提供了可推广的选型框架与技术改造方案。表2个。
关键词:小型水电站;增效扩容;水轮机选型;技术原则;经济性评价

南岸水电站水力机械改造分析

张星华
(江西水安建设工程有限公司,江西 赣州 341000)


摘 要:针对南岸水电站水力机械系统老化导致的效率衰减与自动化程度低等问题,通过整合CFD流场优化、智能监控及高精度制造工艺,系统性升级了水轮机流道、调速系统、增速装置及辅助系统;具体措施包括设备选型优化、流道修复与密封升级、调速系统技术升级、增速装置性能提升、安装工艺与质量控制、水力过渡过程优化及运行监测与维护体系建立。结果显示:改造后,机组平均发电效率提高,年发电量超额完成设计预期值,振动幅值降低,设备使用寿命得到延长。表3个。
关键词:水电站;水力机械系统;改造方案;智能化改造;增效扩容;发电效率

斑竹水电站2号发电机技术改造与创新研究

丁达兵,周益峰,刘建,李群
(杭州杭发发电设备有限公司,浙江 杭州 311251)


摘 要:灯泡贯流式水轮发电机在中小型水电站应用广泛,但长期运行易出现定子绕组过热等问题。斑竹水电站1号机组因设计制造不足带病运行,通过更换定转子进行改造后温度达标,电站继而对2、3号机改造。鉴于2号机改造前定子温度高且上下游温差大,在沿用1号机部分改造方案基础上,提出优化通风散热措施,包括调整定子机座进风口面积、改进挡风结构等;改造后定子通风沟有效风量占比提高,温度达预期。同时,2号机润滑油由L—TSA 68与46混合使用优化为全46号,经计算可行且降温效果明显。改造后2号机定子温度稳定在95℃以下,出力提升15 kW,年发电效益显著。图1幅,表2个。
关键词:灯泡贯流式水轮发电机;技术改造;定子温升;通风优化;润滑油替代

基于装机容量优化的水电站增效扩容方案研究

明杰
(赣州市天鹰水利水电规划设计有限公司,江西 赣州 341000)


摘 要:随着我国能源结构优化和水电事业发展,老旧水电站增效扩容改造对提升能源利用效率、促进地方经济发展意义重大。以江西省赣州市某水电站为例,针对其机组老化、效率低下等问题提出改造方案。研究方法包括水文水能条件分析、设备选型与采购能力评估及经济效益分析,依据这些因素确定了最优装机容量方案。具体方案为将一级厂房机组由630kW升级为800kW,二级厂房由500kW升级为630kW,并对辅助系统、电气与控制系统进行全面升级。改造后总装机容量提升至2860kW,设计年平均发电量达908万kW·h,较改造前提升约32%;项目资本金财务内部收益率达13.8%,投资回收期7.6a,经济效益显著。表2个。
关键词:水电站;增效扩容;装机容量优化;设备选型与升级;经济效益分析
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水电站机电设备智能运维系统的关键技术与应用展望

肖楚生
(广东科能工程管理有限公司,广东 广州 510507)


摘 要:水电站作为我国清洁能源体系的重要支柱,其机电设备运维的稳定性至关重要。传统运维模式在面对设备老化、环境复杂和人力不足等现实问题时,暴露出诊断滞后、故障率高、维护成本大的诸多短板。为提升设备运行可靠性与运维决策效率,聚焦水电站机电设备智能运维系统的关键技术与工程应用开展研究,系统分析了水电站运维管理中存在的核心问题,提出基于“感知—传输—分析—决策”四层架构的智能运维系统设计思路,并以糯扎渡水电站等为工程案例,验证了智能运维在提升运维效率、减少非计划停机、降低维护成本方面的成效。研究表明:智能运维系统具备良好的技术成熟度与工程适配性,未来将在数字孪生平台、可解释人工智能、边缘协同分析、行业标准体系建设等方面持续深化。图1幅,表1个。
关键词:水电站;机电设备;智能运维;状态监测;故障诊断
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水轮发电机集电环高温的原因分析及处理

翁焰成,闫建坡,丁铁刚
(湖南云箭集团有限公司,湖南 长沙 410100)

摘 要:水轮发电机在运行过程中,由于集电环质量差,通风冷却不足等原因,易发生集电环过热和碳刷打火等现象,严重的会损伤集电环绝缘,造成集电环正、负极短路,引发事故。新疆库克水电站机组自投运以来,发电机集电环温度过高,导致集电环间的绝缘件在长期高温下出现发黑的碳化现象,绝缘性能逐步下降,引发转子接地报警,严重影响机组的正常运行。对该机组集电环高温产生的原因进行分析,并采取了现场应急处理方案,解决了机组当年丰水期的运行问题;在枯水期对集电环结构整体进行改造,从而大幅度地降低了集电环运行温度,彻底解决了这一困扰电站已久的难题,保障了机组的安全稳定运行。图5幅。
关键词:水轮发电机;集电环;高温;原因分析;处理

水轮发电机水导旋转油盆甩油故障分析与处理

袁永快
( 广东粤电新丰江发电有限责任公司,广东 河源 517021)


摘 要:水轮发电机导轴承的运行稳定性对机组安全至关重要,其旋转油盆作为润滑系统核心部件,若出现甩油问题,会造成润滑油浪费及设备故障等不良后果。枫树坝水电站2号机组水导轴承自2010年密封结构改造后,甩油问题仍反复发作,严重时年甩油量达259kg,油位下降异常。通过对设备结构原理的深入分析,结合现场实测数据,提出了以增强密封性能为核心的综合处理方案,包括加装丁腈耐油盘根、更换高强度弹簧、优化羊毛毡密封结构等技术措施,并对产品的密封性能进行了全面的分析。实践表明:该方案为同类机组故障诊断和处理提供了重要的工程参考,有效解决了油位长期不正常下降的问题。图2幅,表1个。
关键词:水轮发电机;水导轴承;旋转油盆;甩油故障;故障分析;密封优化

猴子岩水电站水车室油雾成因分析及综合治理实践

郝亚鹏,陈勇旭
(国能大渡河猴子岩发电有限公司,四川 康定 626005)


摘 要:水轮机水导油槽油雾问题是影响机组运行稳定性和环境安全的重要因素。水导油槽的油雾溢出问题在猴子岩水电站较为突出,不仅造成润滑油浪费、污染环境,还可能引发烧瓦事故。经检查,油雾主要源于水导油槽,成因包括未安装稳油板导致油面波动、密封能力不足以及油温偏高等。针对这些问题,提出了安装稳油板、严控密封质量、更换呼吸器、调整导瓦间隙和优化冷却系统等治理方案。实施后,油面波动得到抑制,瓦温和油温降低,油雾浓度大幅下降,维护强度降低,治理效果显著。图1幅,表1个。
关键词:水轮机;水导轴承;油雾治理;结构优化;密封;治理方案

立式小型水轮发电机上导油雾和碳粉的危害与解决

杨广林
(吉林省珲春老龙口供水有限责任公司,吉林 珲春 133300)


摘 要:随着水电能源在能源结构中占比提升,立式水轮发电机组的运行稳定性至关重要,其常因上导轴承油雾和碳粉问题导致绝缘性能下降甚至短路故障。油雾和碳粉积累会破坏励磁滑环和刷架表面绝缘电阻,引发短路等故障,影响发电机寿命、性能及电站运行。以吉林省珲春老龙口电站为例,分析了立式水轮发电机组上导轴承油雾和碳粉的产生原因及其对设备绝缘性能的破坏作用。通过对老龙口电站相关问题的剖析,提出了一系列针对性的解决措施,并对改造后的设备运行效果进行了评估。研究结果表明:通过合理的密封改造和优化措施,可以有效减少油雾泄漏和碳粉产生,显著提升机组的绝缘性能。图1幅。
关键词:立式水轮发电机组;油雾;碳粉;绝缘电阻;上导油槽;密封改造;故障处理
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