1. 1水轮机水轮机型号：GZ027- WP- 410；飞逸转速：287 r/ min；转轮直径：4 100 mm；旋转方向：顺时针；额定出力：9 600 kW；机组中心线高程：109 m；额定水头：7. 94 m；正向水推力：115 t；最大水头：9. 96 m；反向水推力：270 t；最小水头：5. 0 m；GD 2：623 t-m 2；额定流量：136 m 3 / s；活动导叶最大转角：85℃；额定转速：125 r/ min.

　　1. 2发电机发电机型号：SFG9300- 48/ 4200；额定容量：9 300 kW；最大容量：10 000 kW；额定励磁电流：382 A；额定电压：6 300 V；最大励磁电流：402 A；额定电流：1 003 A；发电机绝缘联接形式：星形联接；最大电流：1 078 A；灯泡比：1∶1. 17；额定励磁电压：321 V；短路比：≥1. 2；最大励磁电压：337 V；定子与转子间气隙：6 mm.

　　2改造前存在的问题该机组为仿制湖南马迹塘水电厂的奥地利机组的试验品，由于当时机组设计制造技术水平较低，加上工程设计施工及工程技术管理方面的不到位，造成的一些设备缺陷在后来的运行中暴露出来，特别是机组出力不足、空蚀、振动过大的问题，严重威胁电站的安全运行，影响电站的经济效益。

　　2. 1水头损失由于水头比较低，因而进水口闸门槽、拦污栅、尾水闸槽的局部水头损失以及进出口的动能差较大，据查，马迹塘水电厂机组进、出水道的水头损失最大达到0. 41 m.将翠江水电站与马迹塘水电厂流道相模拟，水头损失将小于0. 41 m，在本次电站增容改造中取0. 39 m.

　　2. 2空蚀马迹塘水电厂2号机运行8 000 h，在转轮室进口处有1个50 mm宽的环带（面积为0. 9 m 2）、出口与尾水管接口处有1个1 m宽的环带（面积20 m 2），均出现麻面；轮毂上在空载和最大开度处以及桨叶密封处有一些麻面，平均深度0. 5 mm，最深3. 5 mm.总失重量为0. 48 kg，空蚀不算严重。该电站的空蚀情况与马迹塘相当，所以空蚀还属正常。

　　2. 3出力a.

　　机组吸出高度余量较小，转轮在空蚀状态下运行，影响机组的效率，从而影响水轮机的出力。

　　b.水轮机的设计出力裕量不足，在型线和流道有偏差时，容易引起出力不足。

　　c.

　　叶片型线较马迹塘水电厂数控叶片型线差。

　　d.转轮外径间隙不均，部分地方超标，影响水轮机的效率，从而降低水轮机的出力。

　　3改造措施3. 1采用性能优良的转轮拟选用转轮的主要性能参数：型号：A391a；额定水头：8. 5 m；额定出力：10 450 kW；额定流量：137. 3 m 3 / s；额定点效率：91. 28%；最高效率：94. 1%；额定点单位转速：175. 78 r/ min；额定点单位流量：2. 802；飞逸转速：287 r/ min；叶片转角范围：0°～43°；活动导叶最大转角：85°；吸出高度：- 6. 7 m.

　　根据新转轮的导叶和桨叶的协联关系，改变调速器中的协联关系曲线，并根据运行情况，对输入调速器中的协联关系曲线进行优化，使机组运行在协联工况，提高机组的效率和运行稳定性，减少叶片进口的冲击，达到增加出力、减轻空蚀的效果。

　　3. 3提高叶片的加工质量早期的转轮大部分是靠样板手工铲磨的，加工出的叶片型线误差较大，影响水轮机的出力，本次改造采用经纬仪对叶片表面型线进行严格控制，确保叶片的型线偏差优于国家标准。另一方面大幅度提高叶片表面的光洁度，使叶片的进、出口部位达到3. 2 m，其它部分达到6. 4 m.从而为提高机组的出力，减小叶片表面的空蚀奠定良好的基础。

　　3. 4优化裙边和转轮与转轮室的结构本次改造中，对转轮叶片的裙边进行了优化，使其减轻间隙空蚀，同时优化转轮与转轮室的几何配比。

　　3. 5精确定位叶片的安放位置叶片安放位置的正确与否，直接影响水轮机的能量、空蚀和稳定性3大因素，在制造过程中，做到精心加工，确保叶片安放角的正确。

　　3. 6合理选取叶片外缘和内缘的间隙叶片外缘和轮毂间隙越小，水轮机的效率越高。

　　但是在运行中由于叶片在离心力的作用下，间隙进一步的减小，同时运行中大轴必然存在摆度，因此叶片间隙过小，可能会发生叶片与相关部件相碰，从而危害电站的安全稳定运行。在改造中力争使转轮叶片外缘与转轮室的间隙控制在1‰左右，转轮叶片()轮毂处与轮毂之间的间隙控制在2 mm左右。

　　3. 7转轮室和轮毂易蚀部位从该电站和马迹塘电站的运行情况来看，转轮室和轮毂部位的空蚀是正常现象。因此，本次改造只是采用抗空蚀材料和先进的工艺，尽量减小该部位的空蚀，从而延长检修周期。

　　4改造工作的实施由于新加工转轮在出厂时已经完成配装及一系列动作试验，到电站现场后按设计要求不需进行解体，因此改造实施的关键点为：新转轮与主轴的连结及调整，新转轮室与外导环的配装。

　　4. 1转轮体与主轴的连结转轮体与主轴间采用螺栓及销钉定位，原来机组各销钉定位是采用在工厂配钻，销钉直径为50 mm，共8个，由于电厂现场没有配钻条件，为攻克这一难关，废除了原销钉孔，重新确定8个对称位置在现场进行钻孔，先钻12 mm引孔，然后用大型磁力钻分3次将孔径扩至49 mm，最后用50 mm铰刀进行铰孔。

　　4. 2转轮室安装由于原转轮室与外导环所有联结螺栓及销孔都是采用在工厂配钻方式，各螺孔距与图纸相差较大，转轮室加工时采用现场逐个测量，重新绘图进行打孔，考虑新转轮为结构件，且为分半加工、运输，变形较大，到现场后，重新逐个测量孔距，对有偏差螺孔采取将螺孔扩大2～3 mm的方式；对销孔采用将销孔扩大2 mm后进行手工配铰的方案。

　　4. 3转轮室间隙调整将转轮联结螺栓、销钉全部打紧后，先调整好发电机空气间隙，然后调整转轮室，间隙调整必须考虑运行时水浮力的影响，将转轮室顶部间隙调整在3 mm，底部间隙调整在2 mm，两侧间隙均调至2. 5mm，然后进行盘车，对各点间隙进行复核检查。

　　5改造效果改造后进行发电机短路干燥后并网发电，空载及带负荷试验情况良好，各部位振动、摆度噪音、温升等均在规定范围内，与原机组情况相当。

　　改造前后各部位振动值比较见表1、表2.

　　表1空载运行时各部位振动值m位置改造前改造后X Y Z X Y Z受油器30 20 50水导瓦70 20转轮室20 40表2满负荷运行时各部位振动值m位置改造前改造后X Y Z X Y Z受油器30 20 40 20 50水导瓦50 20 50转轮室80 70 100 80经过协联调后，在毛水头9. 4 m上下波动的情况下，3台机联合大开度满发，1号发电机出力达9 730 kW，与原机组相比增加出力15%.从以上情况比较来看，改造是很成功的。