Капитальный ремонт гидроагрегатов на высокогорной ГЭС Макьюонг (Тибет) – комплексный кейс TKPOWER 

1. История проекта

Гидроэлектростанция второй очереди Xiquhe расположена в уезде Мангканг города Чанду Тибетского автономного района, глубоко в горах Хэндуань, на высоте в среднем более 3500 метров. Станция служит ключевым источником энергии для энергосистемы округа Мангканг, обеспечивая электроэнергией местные жилые и промышленные нужды, а также близлежащие деревни. Станция оснащена двумя гидротурбинными генераторными установками. После многих лет эксплуатации в условиях высокогорья с большими перепадами температур, износа из‑за песка и наносов, а также длительной непрерывной эксплуатации у агрегатов возник ряд проблем: износ рабочих колёс, задиры на вкладышах подшипников, старение уплотнений, снижение эффективности системы охлаждения и сильный износ угольных щёток – всё это серьёзно повлияло на эксплуатационную надёжность и эффективность выработки электроэнергии.

Чтобы обеспечить безопасную и стабильную работу электростанции и надёжное электроснабжение округа Мангканг, заказчик поручил компании TKPOWER провести полный капитальный ремонт энергоблоков №1 и №2 на гидроэлектростанции Xiquhe второй очереди. Компания TKPOWER сформировала специальную техническую группу для высокогорных гидроэлектростанций и успешно выполнила задачи по капитальному ремонту, несмотря на такие проблемы, как дефицит кислорода, плохая транспортная доступность и длительные сроки поставки запасных частей.

2. Объём услуг

Этот проект предусматривал капитальный ремонт и испытания двух гидротурбинных генераторных установок (энергоблоки №1 и №2), в том числе:

• Полная разборка обеих турбин – ремонт сварных швов на месте, шлифовка и прецизионная механическая обработка компонентов (верхняя крышка, нижнее кольцо, рабочее колесо, вкладыши подшипников, отводящий патрубок, направляющие лопатки) с последующей полной сборкой;
• Полная разборка обоих генераторов – ремонт 2‑х опорных подшипников, 2‑х радиальных и 2‑х упорных подшипников; замена 2‑х термометров; замена турбинного масла в подшипниках, уплотнений направляющих лопаток и угольных щёток генератора;
• Ремонт и очистка системы охлаждения станции;
• Полная сборка обоих генераторов;
• Испытания обоих агрегатов после капитального ремонта (испытания изоляции, характеристики, нагрузочные испытания и т.д.).

3. План выполнения работ

3.1 Разборка турбины и ремонт компонентов

Сначала специалисты TKPOWER полностью разобрали турбины № 1 и № 2, тщательно удалив и каталогизировав ключевые компоненты, включая верхнюю крышку, нижнее кольцо, рабочее колесо, вкладыши подшипников, отводящую трубу и направляющие лопатки. Осмотр на месте показал:

• Многочисленные кавитационные впадины и бороздки износа на рабочих лопатках;
• Слишком большие торцевые и боковые зазоры на направляющих лопатках, повреждение уплотнений;
• Сильный износ изнашиваемой пластины нижнего кольца;
• Неровные эрозионные канавки на внутренней стенке отводящего патрубка.

Были приняты следующие меры по ремонту:

• Ремонт сварных швов и шлифовка – кавитационные зоны на лопатках рабочего колеса восстановлены послойной сваркой специальными электродами из нержавеющей стали, затем вручную отшлифованы до проектного профиля (шероховатость Ra≤3,2 мкм);
• Ремонт направляющих лопаток – торцевые и боковые поверхности восстановлены сваркой и прецизионной шлифовкой;
• Замена и чистовая обработка изнашиваемой пластины нижнего кольца – старая пластина удалена, установлена новая с последующим растачиванием на месте (плоскостность ≤0,05 мм);
• Ремонт внутренней стенки отводящего патрубка – эрозионные канавки заварены и зачищены.

Все отремонтированные компоненты прошли контроль размеров перед повторной сборкой.

3.2 Повторная сборка турбины

После ремонта специалисты выполнили сборку верхней крышки, нижнего кольца, рабочего колеса, направляющих лопаток, вкладышей подшипников, отводящего патрубка и других компонентов. Ключевые контрольные точки:

• Ровность и концентричность – горизонтальность верхней крышки и нижнего кольца в пределах 0,05 мм/м, концентричность рабочего колеса относительно неподвижного кольца ≤0,10 мм;
• Регулировка зазоров направляющих лопаток – торцевой зазор 0,10–0,25 мм, боковой зазор ≤0,05 мм (щуп), без заеданий;
• Зазоры подшипников – отрегулированы по спецификации производителя для обеспечения масляной плёнки в холодном и горячем состоянии.

3.3 Разборка и ремонт генератора

Команда TKPOWER полностью разобрала генераторы №1 и №2 и выполнила следующие работы:

• Ремонт подшипников – заменены 2 опорных, 2 радиальных и 2 упорных подшипника. Новые подшипники прошли шабрение (площадь контакта ≥85%), обеспечена плотная посадка в корпуса;
• Замена термометров – заменены 2 повреждённых термометра с калибровкой на месте (погрешность ≤±1,0°C);
• Замена турбинного масла – полный слив, очистка корпусов и маслопроводов, заливка нового масла с лабораторным подтверждением качества;
• Замена уплотнений направляющих лопаток – все уплотнения заменены на новые маслостойкие, термостойкие; утечек нет;
• Замена угольных щёток генератора – изношенные щётки заменены, отрегулировано давление пружин для искробежной работы;
• Очистка системы охлаждения – демонтаж, очистка трубопроводов, теплообменников и фильтров от осадка и биоплёнки, ремонт мест утечек, замена прокладок, восстановление эффективности охлаждения.

3.4 Сборка генератора

После завершения ремонта выполнена сборка генераторов:

• Контроль воздушного зазора между статором и ротором – равномерное измерение в 8 точках, отклонение ≤5% от номинала;
• Выверка соосности подшипников и предварительный натяг – в соответствии со спецификациями;
• Центровка ротора – совмещение центра ротора с центром статора, радиальное отклонение ≤0,05 мм;
• Затяжка всех болтов с контролируемым моментом и фиксацией (анаэробный герметик или стопорные шайбы).

3.5 Послеремонтные испытания

4. Результаты проекта и ключевые показатели

5. Типичные примеры решения проблем

🔄 Случай 1: Сильная кавитация и трещины на рабочем колесе

После разборки рабочего колеса турбины №1 на тыльной стороне лопаток обнаружены обширные кавитационные раковины глубиной до 8 мм и две мелкие трещины. Специалисты TKPOWER выполнили послойную сварку электродами из нержавеющей стали, совместимой с основным металлом, с последующей проковкой каждого слоя для снятия напряжений. После сварки проведён отпуск для снятия остаточных напряжений, затем рабочее колесо отшлифовано вручную по шаблонам до проектного профиля. Контроль цветной дефектоскопией не выявил трещин или пор – качество ремонта признано отличным.

⚙️ Случай 2: Задиры на вкладыше упорного подшипника

При разборке генератора №2 обнаружены локальные задиры и отслоение баббитового слоя на упорном подшипнике. Причина – частичное засорение маслопровода, приведшее к недостаточной смазке. Команда TKPOWER не только заменила вкладыш, но и полностью промыла и продула всю масляную магистраль, заменила фильтрующий элемент. После сборки проведены замеры давления и расхода масла. После пуска температура упорного подшипника стабилизировалась в диапазоне 58–62°C, что значительно ниже предельного значения.

🌊 Случай 3: Снижение эффективности системы охлаждения

Осмотр показал значительное падение расхода воды и ухудшение теплоотдачи. При разборке теплообменников обнаружено сильное внутреннее заиливание трубок песком и биоплёнкой. Техники очистили каждый трубный пучок гидродинамическим способом (вода под высоким давлением) и химическим раствором для удаления биоплёнки. Также промыты фильтры и колена трубопроводов. После восстановления расход охлаждающей воды вырос примерно на 40%, температура статора генератора снизилась на 8–10°C – эффект значительный.

6. Заключение и перспективы

Капитальный ремонт агрегатов №1 и №2 на ГЭС Xiquhe (вторая очередь) – очередное успешное подтверждение компетенций TKPOWER в области высокогорной гидроэнергетики. Несмотря на высоту >3500 м, дефицит кислорода, плохую транспортную доступность и ограниченные условия на площадке, все работы выполнены качественно и в срок. Оба агрегата запущены с первой попытки, стабильно работают в сети, все параметры соответствуют или превосходят ожидания.

Проект вновь демонстрирует возможности TKPOWER по капитальному ремонту гидроагрегатов, восстановлению критически важных компонентов и оптимизации систем. В будущем TKPOWER продолжит расширять присутствие в Тибете и соседних высокогорных регионах, предоставляя комплексные, высококачественные услуги для гидроэнергетики, фотоэлектрических станций, систем накопления энергии и эксплуатации сетей.