挂治水电厂机组导水机构立面间隙调整新工艺

黄立新

（湖南五凌电力有限责任公司 长沙市 410004）

1 概 述

挂治水电站位于沅水干流上游河段清水江的中下游，坝址位于贵州省黔东南苗族侗族自治州锦屏县境内，是沅水规划梯级的第3 级，上距三板溪水电站18 km。

电站枢纽主要由溢流坝、河床式厂房、两岸非溢流坝及消力池等建筑物组成。 安装3 台5万kW 轴流转桨式机组。电站的开发任务是以发电为主，兼有改善航运条件等综合利用效益，并可作为三板溪的反调节电站。 水库正常蓄水位322.00 m，相应库容4 184万m3，死水位320.00 m，电站装机容量15万kW，多年平均发电量4.021 亿kW·h。 挂治水电站于2005年1月开工，2007年9月底全部机组投产发电。

2 导水机构检修情况

挂治水电厂自投运以来由于部分机组导叶轴套漏水，在2009年的检修期间更换导叶上轴套密封的过程中发现导叶拐臂止推轴承存在普遍损坏的情况，需要全部改造处理。 因此改造过程中将把所有导叶的拐臂全部拆除，虽然在偏心销上打有标记，但装复后难以恢复到原来的情况，导叶的立面间隙变化较大，需要全部重新调整，工作量很大，是检修工期控制的关键因素。为了确保检修按计划完工，经过认真分析导水机构的结构特点，研究制定了立面间调整简单而具有科学性、实际操作性的方法，2010年1月挂治水电厂3#机组检修期间实践表明该方法不但操作性强，而且简便快捷。在保证检修工期方面起了决定性的作用。

3 立面间隙调整新工艺

水轮发电机组导水机构的活动导叶立面间隙调整是安装与检修的关键工序之一，直接影响机组的安全经济运行，若立面间隙调整不合适将导致导叶漏水大，不仅造成大量水力资源的浪费；而且还造成机组蠕动，停机困难、在低转速下长时间运转等威胁机组安全运行的问题，因此水轮发电机组的安装与检修都必须保证立面间隙合格，特别是水头高的电站。

传统的立面间隙调整方法为：首先利用钢丝绳将导叶沿圆周捆紧，然后用锤敲击或其他方法减小各个导叶之间的立面间隙，由于没有系统考虑如此多相互约束导叶的内在规律，调整时往往相互影响，且过大的钢丝绳捆绑力可能作用与立面间隙之间，当钢丝绳松开后将造成约束力的重新分布，易出现个别导叶立面间隙再次超标的情况。 并且调整工作劳动强度很大，工作人员需要不停地穿梭在活动导叶与固定导叶之间进行大量的反复测量与调整工作。 新调整工艺根据导水机构本身结构特点，探索出一种程序化的调整方法，将复杂随意性的传统方法提升为一种按照一定的规范操作的调整工艺方法，有利于安装与检修施工中推广应用。

3.1 导水机构的结构

一般导水机构是由数片活动导叶组成，分布在转轮室外侧，沿与转轮室同心一定直径圆周上均布，导叶两翼交叉相互搭接，相互搭接的部位均经精加工处理，是导叶密封的止水线，关闭时形成严密的挡水结构，开启时同步转动，因要求导叶有自关闭趋势的特性，所以导叶的两翼一般不等长。其结构有以下特点：导叶总数为偶数，一般为24 片；导叶两翼一般不等长，其转轴中心到大头止水线的距离（L大）小于到小头止水线的距离（L小）。

附图为导叶分布及导叶外形示意图。

附图 导叶分布及导叶外形

3.2 导叶立面间隙调整的理论依据

根据导水机构的以上结构特点可以得到以下规律：

（1）导叶转动时其大头某一具体的点（譬如止水线上的各个点）运动的距离小于导叶转动时其小头某一具体的点（譬如止水线上的各个点）运动的距离，并且其大小成一定的比例，β=L大/L小=375/556=0.675，将其定义为传递比β。

3.3 具体的调整方法与步骤

第一步：将导叶初步调整至全关位置，此时导叶拐臂暂不与控制环相连，各个导叶处于相对自由状态。 如果属于初始安装，导叶与全关位置相距甚远，可以利用传统捆钢丝绳的方法先将导叶归位，然后松开钢丝绳。

第二步：测量所有导叶立面间隙的分布情况，将其数据依次记录在相应的图表上。

第三步：分析第一次精确调整导叶策略，原则就是逆时针（逐级递减）的方向逐个靠紧，将所有间隙赶在某两个导叶之间，其余导叶间基本无间隙。

第四步：按上述策略进行调整，严格控制超调情况。 并测量出存在间隙的两导叶间的具体间隙值。

第五步：按照消除所测得间隙值的原则逆时针方向逐个调整导叶，根据上述“规律3”间隙间很快被消除，所有导叶将完全关闭。

第六步：连接拐臂与控制环间的连杆，并复测。最后进行压紧形成的测量与调整。

4 结语

通过挂治水电厂机组检修期间导水机构立面间隙调整新工艺的实践应用，证明调整新工艺科学可行、操作性强，且调整工艺思路清晰、程序化简单操作。 有利于提高安装检修效率与质量。 其他水电厂水轮发电机组的导水机构立面间隙调整，可以根据自身导水机构的结构参数特点确定传递比及调整方向后用类似的新工艺进行。

上述调整工艺方法是基于导叶间立面接触面接触良好的情况下，以接力器压紧行程消除部分未接触压紧的情况。 如果压紧后仍存在超标局部间隙或接触面存在过大的不平直情况，即存在不符合设计与安装工艺要求时需要局部修整以消除局部超标缺陷后进一步调整。