水电机组空蚀在线监测装置开发与应用

苏 立，缪旭光，毛 成，肖 永，文贤馗

(1.贵州电网有限责任公司电力科学研究院，贵阳 550002；2.国电贵州电力有限公司红枫水力厂，贵阳 551400)

0 引 言

水电机组的空蚀对于机组会造成严重损坏，空蚀发生的严重程度是决定水电厂大修周期的重要因素。空蚀磨损破坏使机组效率下降、出力减少、振动加剧，不仅威胁水电站的安全运行，也严重威胁电网的安全运行[1]。廖伟丽等人进行了轴流转浆式水轮机轮缘间隙空蚀的试验研究，研究观察表明，轴流转浆式水轮机轮缘间隙空蚀在不同工况下，在转轮叶片轮缘不同的位置形成几种不同空蚀形态，从而揭示了危害性最严重的空蚀形态[2]。张政等人对水轮机的空蚀及其危害进行研究，空蚀会破坏水轮机的过流部件，如叶片、转轮等；空蚀增加了机组的检修周期，使年有效发电时间减少，增加生产运行成本；由于空蚀会产生强烈的噪声，造成运行人员精神疲劳，工作环境受到不良影响[3]。据统计，我国水电装机总容量6 300 万kW，大概有1/3以上的水电装机容量(包括大、中、小水电站)的水轮机的过流部件都遭受过不同程度的空蚀磨损破坏，以至水轮机出力不足，寿命缩短，效率下降，运行可靠性差，我国每年因发电损失和部件检修或更换费用高达几十亿元[1]。

早期对空蚀的研究主要局限于理论方面，近年来空蚀机理的理论研究进展逐渐趋缓。随着科学实验技术的进步，科学家开始设计不同的实验装备模拟实际工况或者直接在原型机上进行现场观测和处理分析，采用原型实验的方法研究空蚀。……