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

1. История проекта

Гидроэлектростанция Макьюонг расположена в уезде Луолонг города Чанду Тибетского автономного района, в высокогорном каньоне, средняя высота которого превышает 3500 метров. Станция служит важным источником энергии для энергосистемы округа Луолонг, обеспечивая электроэнергией местные жилые, промышленные и сельскохозяйственные нужды. Станция оснащена двумя гидротурбинными генераторными установками. После многих лет эксплуатации в условиях высокогорья с большими перепадами температур, износа из‑за песка и наносов у агрегатов возник ряд проблем: просадка фундамента, износ подшипников, перекос вала, чрезмерные зазоры в направляющих подшипниках, устаревшие системы возбуждения и отказы модулей связи – всё это серьезно повлияло на эксплуатационную надёжность и эффективность выработки электроэнергии.

Чтобы обеспечить безопасную и стабильную работу электростанции и надёжное электроснабжение округа Луолонг, заказчик поручил компании TKPOWER провести полный капитальный ремонт энергоблоков №1 и №2. 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

В рамках данного проекта был проведён капитальный ремонт и испытания двух гидротурбинных генераторных установок (энергоблоков №1 и №2), включая:

• Ремонт затонувшего фундамента энергоблока №1;
• Ремонт и механическая обработка верхнего направляющего подшипника, нижнего направляющего подшипника, водяного направляющего подшипника и подшипников обоих агрегатов;
• Повторное выравнивание вала, осевой линии и главного вала агрегата №1 и регулировка зазоров между направляющими подшипниками до заданных значений;
• Внутренняя очистка и техническое обслуживание блоков №1 и №2 (механизмы, трубопроводы, обмотки цепей);
• Ремонт, проверка и ввод в эксплуатацию источника питания возбуждения, модулей связи и интегрированных модулей управления для обоих блоков;
• Проверка и техническое обслуживание регуляторов обоих блоков, полная повторная сборка механических, гидравлических и электрических частей и последующее тестирование;
• Испытания обоих блоков после капитального ремонта (испытания изоляции, характеристик, нагрузочные испытания и др.).

3. План выполнения работ

3.1 Ремонт фундамента блока №1

Осмотр на месте выявил явную просадку фундамента блока №1, вызвавшую чрезмерное отклонение от горизонтали и повышенную вибрацию. Команда TKPOWER сначала точно измерила осадку, затем использовала высокопрочный эпоксидный раствор для выравнивания фундамента, а также повторно затянула анкерные болты и проверила их крутящий момент. После ремонта уровень основания был восстановлен в пределах проектных допусков, а вибрация значительно снизилась.

3.2 Ремонт и механическая обработка подшипников

После многих лет эксплуатации верхние направляющие подшипники, нижние направляющие подшипники, водяные направляющие подшипники и связанные с ними подшипники показали различную степень износа, наличие царапин и чрезмерных зазоров. Команда TKPOWER сняла вкладыши подшипников и доставила их в специализированную мастерскую для повторного лужения, шабрения и прецизионной обработки, чтобы восстановить геометрическую точность и чистоту поверхности. Все подшипники были очищены и осмотрены, изношенные тела качения и сепараторы заменены. После механической обработки площадь контакта вкладышей превысила 85%, что соответствует техническим требованиям.

3.3 Выравнивание вала и регулировка зазоров направляющих подшипников

Чтобы устранить перекос вала агрегата №1, специалисты использовали комбинацию индикаторов часового типа и лазерных центровочных инструментов для повторного измерения вертикальности и концентричности главного вала. Регулировкой упорного блока, упорного подпятника и опорных болтов направляющих подшипников удалось постепенно скорректировать отклонение вала и в итоге снизить биение до 0,05 мм. Одновременно зазоры верхнего, нижнего и водяного направляющих подшипников были отрегулированы до заданных значений в соответствии с техническими требованиями производителя, что обеспечило плавную работу агрегата.

3.4 Внутренняя очистка и техническое обслуживание

После разборки специалисты провели тщательную внутреннюю очистку обоих агрегатов:

• Удалили песок и мусор из рабочего колеса, спиральной камеры и отсасывающей трубы;
• Очистили маслосборники и маслопроводы, заменили турбинное масло;
• Проверили изоляцию обмоток, очистили поверхности статора и ротора от пыли и масла;
• Смазали все подвижные механизмы и заменили изношенные уплотнения.

3.5 Ремонт модулей возбуждения, связи и управления

Проверка выявила нестабильную выходную мощность модулей возбуждения обоих агрегатов, случайные потери пакетов в модулях связи и отказ каналов ввода-вывода в некоторых интегрированных модулях управления. Команда TKPOWER предприняла следующие действия:

• Разобрала и протестировала силовые модули возбуждения, заменила устаревшие электролитические конденсаторы и силовые компоненты, откалибровала выходное напряжение;
• Обновила встроенное ПО и отремонтировала интерфейсы модулей связи, устранив потерю пакетов;
• Провела тестирование каналов на интегрированных модулях управления, заменила повреждённые платы ввода-вывода и выполнила полную интеграционную настройку.

После ремонта все модули вернулись к нормальной работе, а точность регулирования и скорость отклика соответствуют эксплуатационным требованиям.

3.6 Проверка регулятора, техническое обслуживание и повторная сборка

Регулятор является важнейшим устройством управления для гидротурбинных агрегатов. Специалисты TKPOWER провели всестороннюю проверку регуляторов обоих агрегатов:

• Механическая гидравлическая часть – очистка главного распределительного клапана, пилотного клапана и гидроблоков, замена изношенных уплотнений, настройка механических нулевых положений;
• Электронная часть управления – тестирование модулей ПЛК, датчиков и серводвигателей, калибровка ПИД-параметров;
• Гидравлическая часть – подтверждение плавного и беспрепятственного хода серводвигателя, соответствие хода требованиям.

После завершения всех проверок и обслуживания механическая, гидравлическая и электрическая части были собраны заново, и проведены поэтапные испытания в соответствии со спецификациями.

3.7 Испытания после капитального ремонта

После завершения капитального ремонта обоих блоков команда TKPOWER провела следующие испытания:

• Испытание сопротивления изоляции – сопротивление изоляции обмоток статора и ротора >10 МОм, коэффициент абсорбции в норме;
• Измерение сопротивления постоянному току – несимметрия трёхфазного сопротивления <2%;
• Характеристические испытания – кривые холостого хода и короткого замыкания близки к заводским;
• Измерение вибрации и биения – биение в каждом направляющем подшипнике ≤0,08 мм, вибрация рамы ≤0,05 мм;
• Испытание на нагрев – после 2 часов работы при номинальной нагрузке температура подшипников стабильно保持在 65°C;
• Нагрузочное испытание – агрегаты успешно синхронизированы с сетью, работают без отклонений при полной нагрузке.

4. Результаты проекта и ключевые показатели

5. Типичные примеры решения проблем

🔧 Случай 1: Серьёзное смещение вала в агрегате №1

При измерении центровки вала после демонтажа было обнаружено биение главного вала агрегата №1 – 0,28 мм, что значительно превышает допустимое значение. Анализ показал плохой контакт между упорным блоком и подпятником, а также неравномерные зазоры в направляющих подшипниках. Специалисты TKPOWER использовали несколько циклов поворота ротора (метод «обкатки») и постепенную шабровку регулировочных прокладок упорного блока. После пяти циклов регулировки биение было снижено до 0,04 мм, центровка вала полностью восстановлена.

⚡ Случай 2: Нестабильная выходная мощность модуля возбуждения на блоке №2

Во время тестирования на модуле возбуждения агрегата №2 наблюдались скачки напряжения. При разборке обнаружены вздувшиеся электролитические конденсаторы и частичное выгорание выпрямительного моста. Поскольку на месте (высокогорье) запасных частей не было, команда в срочном порядке организовала авиадоставку запасных компонентов из Чэнду. Замена и настройка были выполнены в течение 24 часов, система возбуждения возвращена к нормальной работе, общий график ремонта не нарушен.

6. Заключение и перспективы

Капитальный ремонт энергоблоков №1 и №2 на ГЭС Макьюонг – ещё одна успешная практика TKPOWER в секторе высокогорной гидроэнергетики. Несмотря на многочисленные трудности (высота >3500 м, дефицит кислорода, суровые погодные условия, плохая транспортная доступность, сложности с доставкой запасных частей), команда TKPOWER успешно выполнила все задачи благодаря богатому техническому опыту и эффективному управлению на площадке. Оба агрегата запущены с первой попытки и стабильно работают после включения в сеть.

Данный проект в полной мере демонстрирует технические возможности TKPOWER в области капитального ремонта высокогорных гидроагрегатов. В будущем TKPOWER продолжит укреплять позиции в Тибете и соседних высокогорных регионах, предоставляя комплексные, высококачественные услуги с быстрым реагированием для гидроэнергетики, фотоэлектрических станций, систем накопления энергии и эксплуатации электрических сетей.