马泽华 杨坤 王凯 汤浩

摘 要：水电站的建设过程中，水力机械是保证水电站各项基本功能正常运行关键所在，水力机械从设计之初到后期投入使用的过程中，应当充分考虑到水电站的基本功能需求同时应参考我国水力建设中先进的设计理念。随着新技术的更新换代以及信息技术广泛应用于水电站运行之中，凭借对计算机技术的使用我国水电站水力机械在设计方面不断优化并获得极大的发展。本文对水力机械设计中的现实问题展开细致的分析，并提出具有一定建设性与可行性的解决方案。

关键词：水力机械；设计问题；应对

一 相应设计问题

（一）机械型号中可能出现的问题

1.阀门型号不同

在水电站内部管路系统中的阀门，其主要作用就是将进去管路中的油、气、水进行分流并按照需要进行切断。如果在挑选到的阀门和管路系统构造不相符，将会导致管中流体出现大面积泄露以及关闭后仍存在空隙等问题，对机组的正常运行带来不利影响。大化水电站技术供水系统在内部阀门设计之初广泛使用闸阀，这种阀门很容易出现漏水的情况。闸板连接处脱落或者运行过程中卡阻等问题，检修与日常维护都需要大量的人力，目前电站已经大规模普及蝶阀进而取代闸阀。在供水时控制水流方向的切换阀为液压阀，对液压阀起到控制作用的电磁阀很容易就会出现各种问题，卡阻故障经常出现；立式电磁阀的操作手柄因为受到自上而下的重力而经常自动下落，导致一些操作失误产生，如今已经全面采用电动蝶阀来替换。为岩滩水电站机组进行降温处理的冷却水在供水时一般采取自流的方式，为了防止泥沙长期淤积导致管道堵塞，系统为了保证供水时可以随时控制其正反方向，电站提出使用电动蝶阀更为合适，原因在于电磁阀的可靠性较差。与大化水电站类似，在阀门设计之初选择的闸阀，盘根时常会发生故障进而导致大量漏水，闸板连接处脱落等故障频发，现在已经决定大面积使用蝶阀。在后期设计的百龙滩水电站中广泛应用蝶阀与电动蝶阀，该電站的运行十分平稳，目前来看也没有较大的问题产生。

2.自动化元件型号问题

在水电站中所使用广泛的自动化元件是保证机组可以控制自如的重要单元。如果使用的自动化元件可靠性较差，将会使机组的正常运行埋下大量安全隐患。尤其是像水电站这种在社会上受到广泛关注并且影响重大的单位，哪怕出现一点问题都会造成不可预计的损失。因此，随着目前电站运行倡导尽可能的减少人力投入，选择可靠性与安全性更强的自动化元件至关重要。大化水电站供水系统中的空冷器压力表在使用一段时间后就会出现各种故障，即使是更换为压力等级1.6Mpa的压力表还是无法避免故障产生。由于后续的测试与调查尚未开展，压力表出现故障的原因也需要查证，示流信号器之所以损坏的原因就是大量漏水。大化水电站所采用的压缩空气系统已经较为落后且已经使用多年，虽然设备本身并没有故障问题，但是电站自从1982年开始投入生产至今完全采用的是手动运行。我们曾经向电站的工作人员请教具体的原因，获得的答案却存在较大的差异，有的说是因为过去采用自动控制仍然问题不断，所以又重新使用手动运行。但是问题具体出现在哪里已经不得而知。有的说是因为对于自动控制的不信任，认为人工操作的安全性与可靠性更强。总之，电站对于自动化元件的不信任是可以肯定的。大化水电站制定相关计划，准备从国外进口先进的高压空压机以及各种自动化元件。岩滩水电站技术供水系统示流信号器在发射讯号是经常出现错误，漏水问题频发，现在已经全部淘汰。原开机回路中示流信号器的信号虽然全部替换为电磁阀信号，但是该信号的可靠性仍有待观察。

3.滤油机的不同

此机制旨在将所用的油之中的杂质进行祛除，同时也将油进一步纯化。在众多滤油机之中，真空滤油机机制是在真空的环境下，从而达到快速将油与其余杂质进行分离，从而增强油的电阻值等等。除此以外，利用压力从而实现分离油与其余的气体、水等等的机制也效率较高，且此种机制多用于油内存在的水占比低而其余的东西占比大的时候。本文中涉及到的大化水电站中，旧有的是利用真空环境从而达到分离的机制，但是在实际操作之中出现了噪音大、不易清理等等状况，在二十世纪末从外引进了一种新的机械，利用透平油从而达到机制效果，但实际操作过程中也出现了众多问题，从而致使工作效率得不到提升，短时间内便出现故障。而今站内采用的机制均为利用压力实现分离油、水、杂质的机制，在实际操作中出现问题次数较少，且相应职员对其好评度较高，然而最突出的一点就是此种机制会提升职员的工作量。

4.滤水器型号的不同

在相应设计工作之中，滤水器的型号出现问题往往导致水电站中采用的水出现问题，且现今相关职能组织只能采用一种或者几种特殊的水，而平时这些对于水的需求都可以从日常供水中得到解决，然而在规模较大的水电站之中，往往涉及到用水量巨大的现象，这就需要从相关的蓄水处进行水的调用，对于水的特殊要求使得其必须利用滤水器从而达到这一要求。

二 机械安置中出现的失误

在实际设计过程中，由于对于机械的安置从而出现的失误也不在少数，拿文中提到的几个水电站举例，其中都涉及到一个安置问题：滤油器机制和相应水泵机制距离处理废弃的油与水的地方都很远，从而不能做到及时有效地将废物进行处理，这是由于设计人员在设计之初没有对地形以及机制的用途了解清楚，从而出现的失误，致使油处理机制在实际工作之中，没有合适的排放位点从而导致油液以及废水胡乱排放，这对职员有一定的威胁，且是完全可以避免的问题。

三 相应应对策略

（一）阀门型号分析

在选择阀门时，应尽量多的采用蝶阀，在其余的需要阀门的地方也可采用电动蝶阀。上文对于阀门型号进行的分析，可以看到阀门的质量以及是否适合对于发电站是否可以正常运营起关键作用，且蝶阀是数年前兴起的一种阀门种类，其在实际设计之中已经被众多水电站采用，性价比很高且不容易破损，可以保证密封性，且不会占用很大的面积。

（二）关于自动化元件

国内现今自动化元件较为落后，对于水电站的相关工作需要不足以满足，且国内的相关自动化生产没有达成一定的品牌效应，质量得不到保障，这就为日后工作埋下了隐患，现今国际上相关自动化元件的使用数据显示，其元件质量较高，且先进程度较高，故而选择国外领域的相关元件进行使用较为稳妥。

（三）关于滤油机

现今国内相关滤油机品牌效应不足且质量欠佳，故而可以将眼光转向国外，从而在国外的相关产品中寻找性价比较高的滤油机。

四、结语

综上所述，相关的水电站水力机械的设计问题涉及到的诸多问题，都会成为影响水电站工作效率的一个点，在设计之初就需要设计人员立足实际从而制造出最佳方案来建设水电站，在设计过程中也需要将细节之处进行注意。

参考文献：

[1]谢豫.水电站工程水力机械设计与优化分析[J].建材与装饰，2018（25）：288-289.

[2]姚建国，朱惠君，武赛波，邹茂娟.糯扎渡水电站水力机械设计的主要特点[J].水力发电，2012，38（09）：79-82+99.

作者简介：

马泽华，出生年月：1997年7月16日，性别：男，民族：汉，籍贯（精确到市）：内蒙古赤峰市，当前职务：学生，当前职称：无，学历：本科，研究方向：机械工程.