枫树坝水电站转轮裂纹原因及处理措施.docx

第37卷第9期

2011年9月

水力发电

机电与金属结构

机电与金属结构

枫树坝水电站转轮裂纹原因及处理措施

徐广文1,张海丽2

(1.广东电网公司电力科学研究院，广东广州510080;2.中水珠江规划勘测设计有限公司，广东广州510610)

摘要：枫树坝水电站1号机组2004年增容改造后历次检修发现的转轮裂纹既有规律性裂纹也有非规律性裂纹。分析结果表明，不当的运行方式导致机组长时间低负荷运行以及焊接质量不佳、叶片出水边过薄等是导致转轮裂纹的主要原因，不合理的泄水锥结构是2011年出现的非规律性上冠裂纹的主要原因。针对形成裂纹的原因，提出了局部加强叶片强度、改善机组运行工况和改变泄水锥设计的处理措施。

关键词：转轮；裂纹；原因；预防措施；水轮机

RunnerCrackAnalysisandTreatmentforFengshubaHydropowerStationXuGuangwen,ZhangHaili2

(1.ElectricPowerResearchInstituteofGuangdongPowerGridCorporation,Guangzhou510080,Guangdong,China;2.ChinaWaterResourcesPearlRiverPlanningSurveyingDesigningCo.,Ltd.,Guangzhou510610,Guangdong,China)

Abstract:ThecrackexaminationsfortheNo.1runnerofFengshubaHydropowerStationsincetherehabilitationin2004showthattheregularandnon-regularcracksareexistedatthesametime.Theanalysisconsidersthelong-durationlow-loadoperation,poorerweldingandthinnerbladeoutletedgearemaincausesofcracking,andtheunreasonablestructureofrunnerconeisthemainfactorofnon-regularcracksoncrownfoundin2011.Thetreatmentssuchasstrengtheningthebladestrength,improvingoperationandredesigningrunnerconeareproposed.

KeyWords:runner;crack;cause;prevention;hydroturbine

中图分类号：TV698.2(271)文献标识码：A文章编号：0559-9342(2011)09-0071-02

枫树坝电厂1号水轮机额定出力88MW,最大出力100MW,额定转速136.4r/min,额定水头61m,最大水头77m,最小水头49m,采用大轴中心和短管自然补气。该转轮由哈尔滨电机厂制造，型号为HLA83a-LJ-417,由上冠、叶片(13片)、下环3部分组成，转轮高4.17m,直径2.165m,叶片材料为ZG00Cr13Ni4Mo,于2004年6月30日机组增容改造后投入使用。该转轮投产至今，经历了4次检修，转轮裂纹亦伴随至今，而且越发严重，已经严重威胁到机组的安全稳定运行。

1裂纹情况

2006年~2011年3月1号水轮机转轮检修状况见表1。经过历次检修处理，1号转轮裂纹未见好转，而且变得越发严重。2011年3月的检修中发现：靠近1、3号叶片出水边的上冠穿透性开裂，其中3号叶片出水边附近上冠裂纹有1mm左右的错

位。之前唯一没有发现裂纹的5号叶片靠上冠的出水边也穿透性开裂，至此转轮所有叶片均已先后开裂，而且多数叶片是重复性开裂，如6号叶片已连续开裂5次，而且裂纹长度逐年加大。

表12006年~2011年转轮裂纹情况

时间

靠上冠叶片出水边

靠上冠叶片出水边T形接头

靠上冠叶片出水边T形接头上冠本体

数量/条长度/mm

数量/条长度/mm数量/条长度/mm

2006.102007.112