
一、使用新型转轮
原水轮机转轮能量指标、空化特性、稳定性都较差,出力达不到额定功率。改造中选用了HL180A-LJ-100型转轮。该转轮与HL638转轮比较,流道和外形尺寸基本相同,区别在于HL180A转轮上冠外过流表面向上抬了一些,比较平直,叶片略长,下环向下加长了16mm。为达到抗汽蚀和泥沙磨损的能力,HL180A型转轮上冠采用EG20SiMn,下环及叶片采用ZGOCr13Ni6MO等新材料。改造后运行两年多来,证明不但改善了汽蚀性能,而且机组出力由4500kW增大到5000kW,最高出力达到5500kW。
二、复合材料的利用
FZ复合材料是金属板材通过烧洁青铜粉和工程塑料牢固结合为一体的三层自润滑材料。此复合材料具有塑料和金属两种材料的优点,在干摩擦、水润滑和油润滑条件下,都具有摩擦磨损性能优异、稳定性好、承载能力高,结构简单,安装、更换、维护方便,工作寿命长,价格低廉等优点。增容改造中,将FZ复合材料用于水轮机的导叶轴套及连杆销轴套,提高了技术指标,降低了成本,取得了良好的效果。
塑料金属复合推力瓦的应用。2000年前机组一直使用巴氏合金推力瓦,其承载能力较低,起动、制动限制严格,油压顶起装置复杂,一旦一块瓦损坏磨损,就会波及全部瓦块,机组满载时,瓦温超过60℃,有时甚至烧瓦。改造中使用了弹性金属氟塑料推力瓦,显著降低了瓦摩擦表面的接触应力,有很高的“抗摩伤”特性,自润滑性能好,无论机组满载与否,瓦温度从未超过35℃。
三、发电机改造
1.增大定子线圈导线截面,提高绝缘等级。采用8×(2.0×5.3/2.4×5.7)SBEB-40/130导线替代原8×(1.95×4.1/2.3×4.35)导线,截面增大32.6%。用环氧粉云母B级绝缘替代原机组E级绝缘。匝间绝缘由原来每匝半迭包一层云母带改为每匝半迭包二层,以保证有足够匝间耐压水平。采用非线性半导体材料进行防晕处理,使单只线圈起晕电压达到18kV以上,是国家标准的2.4倍。
2.采用“R-T”连接换位新技术,降低定子线圈温升。为降低环流、降低定子线圈温升和减少附加损耗,采用了“B-T”连接换位新技术,保证了发电机有功出力满载时,定子线圈温升等于或低于47.5K。
3.降低转子线圈温升。原发电机转子线圈温升相对较高。为有效降低转子温升,采取了两个有效措施,一是在转子线圈直线部位采用了散热匝结构;二是增加了线圈匝数降低转子电流。新措施实施后,转子温升控制在75K以下。
4.通风冷却系统改造。原发电机设计风量为5.6m3/S,而实际需风量为6.9m3,设计小于需要。原空气冷却器为8个绕簧式空冷器,冷却效率不高。改造中将折斗式风扇改为弧斗式风扇,提高轴向和径向压头,并合理分配风道;将8个绕簧式空冷器改为4个针刺式空冷器。新技术的采用有效降低了风阻,提高了冷却效果,即使机组满载,温升也在国家标准规定的范围之内。