大唐岩滩水力发电有限责任公司547000
摘要：文章对水电站的发展背景和现状进行介绍，分析冷却水系统中水电站机组中的作用，以某水电站为例，对其运行中容易出现的问题以及原因进行介绍和分析，并针对这些问题提出了相应的问题处理以及完善措施，以供参考。
关键词：水电站机组；冷却水系统；问题；完善措施
1引言
我国近年来就在不断扩大电力企业规模的同时，提高了对水能等清洁型能源的重视，水电站的建设规模以及装机容量在不断增加，水轮发电机组的参数也在不断提高，对系统运行的质量和安全、稳定提出了较高的要求。在目前的水电站发电机组中，冷却水主要起到冷却和润滑作用，需要满足一定的冷却水供给之后才能进行开机启动，因此是重要的开机启动条件之一。而且如果在水电站机组的正常运行中出现冷却水不足的问题也会出现延时解列停机的问题。这就需要针对水电站机组冷却水系统容易出现的问题寻找相应的完善措施来确保机组正常开机以及正常运行。
2水电站机组冷却水系统概述
以某水电站为例，其装有4台单机容量为35MW的轴流转桨式水轮发电机组。机组冷却水系统由循环供水系统和备用水源系统组成。循环供水系统分为两个独立的单元，每两台机组合用一个单元。其中，7号和8号机组合用一个单元，9号和10号机组合用另一个单元。每个单元由1个循环水池、3台循环供水水泵、4组循环水冷却器和1套控制系统组成。备用水源系统是一个独立的单元，可以在循环供水系统出现故障的情况下自动投入运行。
3水电站机组冷却水系统存在的问题
3.1示流信号器故障率高
在此水电站中所应用的示流信号器主要是热导式示流信号器，主要在冷却水进水总管、空冷器冷却水出水管、推力以及下导冷却水出水管、主轴密封供水管路等部位进行安装。其主要作用就是在水电站的正常运行中一旦冷却水投入运行之后，就可以对水流进行探测，然后就将此示流信号器中的内部接点闭合并向监控系统中传输相应的示流信号。此示流信号器在实际的运行过程中容易出现的问题就是示流信号无法正常返回的问题，此问题就会使得机组开机失败。在对上述问题的原因进行查找之后可知，如果示流信号器的探头位置上进行一层固体物质的附着，就会降低此探头也就是传感器运行的灵敏度。这就会导致无法对正常的水流进行探测，也就无法向监控系统进行相应的示流信号的传输。在对此问题进行查明之后，对此探头上附着的物质进行清理，但是在运行一一段时间之后又重新出现此故障现象。
3.2水冷却效果降低
在水电站机组冷却水系统运行中容易出现的另外一个问题就是水冷却效果的降低问题。此问题主要有以下两种表现方式：第一种就是在河道中进行循环水热量交换器的设置时，此装置主要是与河水进行热量交换来实现对循环水温度的降低。但是在利用此原理进行冷却时，却容易出现在夏季环境温度较高时，出现冷却效果降低的问题，主要表现在水电站机组中的轴瓦、定子铁芯以及定子线圈的温度出现异常升高的现象。而第二种表现方式就是循环水池中的冷却水主要是来自于地下水，但是由于本文中所介绍的水电站所采用的地下水其水质的硬度比较大，在长时间使用地下水进行循环冷却时就容易在管道中出现结垢的问题，这就会降低水在这些管道中的过流能力，也就表现在冷却器的散热效果降低的问题。而且由于热交换器安装在尾水的水面以下，也就是长时间在河水中进行运行，在运行过程中也容易出现在热交换器表面附着大量的水藻以及贝壳类生物的问题，这样是导致冷却水系统冷却效果下降的原因之一。
3.3备用水源系统功能不理想
此问题的主要原因就是在备用水源系统的设计效果与实际运行效果存在较大的差距，主要表现在如果只启动一台机组并且投入一台备用水源供水泵进行运行，其冷却水压力比较大，需要通过开小供水阀门来确保管路的压力正常。但是如果开启2台机组但是只投入一台备用水源供水泵，则冷却水压力不满足要求，这就会导致冷却水效果降低，甚至会存在备用水源系统处于停用的状态。
4水电站机组冷却水系统的完善措施
4.1示流信号器故障率高的处理措施
针对水电站机组冷却水系统中出现的示流信号器无法对水流信号进行正常返回的问题，进行问题处理时，首先就需要对出现故障的示流信号器进行取消，然后使用电磁流量计来对原有的示流信号器进行代替。这主要是由于电磁流量计不仅具有故障概率低以及工作稳定可靠的特点，而且在运行中也不容易受到水质的情况。还有另外一个原因就是在水电站机组的空冷器冷却水出水管、推力以及下导冷却水出水管、主轴密封供水管路上本来就进行了电磁流量计的安装，而且在此位置进行安装的电磁流量计的主要作用也是将探测到的水流信号向监控系统传输，但是其传输的目的就是供给监控系统进行监视的作用。此外，由于电磁流量计对水流进行探测和监视时也具有相应的越限报警功能，完成可以对示流信号器的功能进行取代。具体的操作就是在电磁流量计中进行报警值的设定，如果其在运行中监测到冷却水的水流量比设定的报警值高，同样也会出现电磁流量计内部接点闭合的现象，并且将上述信号向监控系统中进行传输。而且在上述改动的过程中值需要在监控系统盘柜中进行电流流量计到此位置的信号电缆的敷设，而不需要对其他线路进行改动便可以对上述问题进行解决。
4.2水冷却效果降低的完善措施
针对水电站机组冷却水系统存在的水冷却效果降低的问题，在对第一种情况进行分析之后，可以采取以下措施进行处理：首先就是可以对循环水池内的循环水更换频率进行适当提高。就是在夏季温度比较高的情况下如果出现机组的轴瓦、定子铁芯以及定子线圈等部位的温度出现异常过高的现象，就可以将机组冷却水至尾水排水阀排除温度较高的冷却水打开，并且将循环水池补水阀打开，实现向其中进行新鲜的冷却水的补充。此方法是在实际运行中比较常用，操作也较为简单。第二种方法就是对供水方式进行改变。主要的改变方式就是将循环供水系统停止，然后使用备用水源来对机组进行冷却，但是由于下夏季温度较高的时候，比较容易出现河流汛期的情况，这就会导致在水中掺杂较多的杂质，因此也需要根据实际情况在确保水质满足要求之后才能对备用水源进行开启。
而针对第二种问题，则需要在循环水中添加适量的水垢清洗剂，然后在冷却水的循环过程中实现对管道内壁水垢的清理，此外，还要清理循环水池，就是将此水池底部的泥沙以及铁锈等杂质进行清理。如果采取上述措施之后效果不显著，则需要聘请专业水下作业人员来对热交换器进行检查，并且对其表面上附着的水藻等水生植物以及杂质进行清理，而且要定期采取上述清理以及全面检查等方式，确保冷却水系统的水冷却效果。
4.3备用水源系统功能不理想的解决措施
针对3.3中所述问题，就需要使用变频器来对备用水源系统进行改造，就是将变频器安装在水泵的主电路上，而且将压力传感器安装在机组的冷却水管路上，这样就可以根据管路压力来对变频器的输出频率进行调节和控制，从而实现对水泵转速的控制，确保冷却水供水压力在正常范围之内，而且实现将冷却水的流量也控制在允许范围之内的要求。
5结语
针对水电站机组运行中冷却水系统的重要作用，分析其运行中容易出现的示流信号器无法返回信号、冷却水效果变差以及备用水源系统功能不理想等问题，对其原因分析之后采取相应的故障处理以及完善措施，实现对冷却水系统的优化，以及对系统运行稳定性和可靠性的提高，希望能给同行类似情况提供一定的借鉴和指导作用。
参考文献：
[1]贾春雷.水电站机组冷却水系统存在的问题及改进措施[J].电世界,2015,56(3):30-31.
[2]索宏伟,杨志杰,邢鹏飞.贯流式水电站冷却水系统改造方案研究[J].技术与市场,2015(7):49-49.
[3]贾春雷,赵伟,张鹏,etal.水电站机组技术供水系统运行分析及对策[J].电工技术,2015(8):31-32.