摘要：目前，随着水利工程质量检测技术的发展，水力机械检测与评定作为水利工程施工质量控制、工程验收质量评定的必要手段，水力机械检测工作日益得到重视，为此，水利工程质量检测人员在掌握水力机械检测专业技术标准的同时根据水力机械检测与质量评定工作实践，掌握水力机械检测目的、检测内容、检测依据评定标准，以规范水力机械检测与评定工作，总结工作经验发挥作用，确保水力机械制造质量及水力机械运行安全。笔者依据现有水利工程检测规程规范要求结合多年的水利工程检测工作实践，对水力机械检测工作进行如下研究分析。
关键词：水力机械；检测；质量评定
引言
中国水利水电科学研究院水力机械专业经过几代人的艰苦努力，研发能力得到极大的提高。为此，根据水利工程检测技术规程及水力机电检测质量评定要求并结合水力机械检测与质量评定工作实际，规范水力机械检测与评定工作，总结工作经验，确保水力机械制造质量及水力机械运行安全。
1水力机械检测、评定相关概念与意义
1.1水力机械检测
通过对水力机组开展相关质量检测，可以校核水力机组的加工制造质量，了解水力机组运行时电气、机械、水力等方面的工作特性，从而合理地整定各种工作参数，为安全经济运行提供最可靠的技术资料，指导水电站和水泵站的生产。
1.2水力机械质量评定
将水利机械质量检验结果与国家和行业技术标准以及合同约定的质量标准所进行的比较活动。
1.3意义
通过分析研究水力机组质量检测积累的资料，可以更经济有效的利用我国丰富的水力资源，为发现新型结构、性能优良的水力机组提供参考。
2水力机械检测内容
水轮机、发电机、励磁系统、水轮机附属设备。
2.1水轮机
（1）检测项目：主控检测项目包括：振动（振动位移、振动速度、振动加速度）、主轴摆度、水压力脉动、转速、漏水量、噪声、焊缝质量、安装质量。一般检测项目为磨蚀（损）、变形。（2）检测单元：每台水轮机（含蜗（机）壳、导叶、转轮、尾水管等主要部件）作为一个检测单元。（3）检测数量：每个检测单元的所有主控检测项目均应检测，一般检测项目视需要检测。
2.2发电机
（1）发电机的机械部分检测项目包括：发电机振动、主轴摆度、轴承温度、噪声、安装质量。（2）发电机的电气部分检测项目包括：定（转）子绕组的绝缘电阻和吸收比或极化指数、定（转）子绕组的直流电阻、定子绕组的直流耐压试验和泄漏电流、定（转）子绕组的交流耐压试验、相序、定子绕组的绝缘老化鉴定。对于新建工程，相序和定子绕组的绝缘老化鉴定可视需要选择检测。（3）检测单元：每台发电机作为一个检测单元。（4）检测数量：检测数量为全数检测。
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2.3励磁系统
（1）检测项目：励磁变压器试验、磁场断路器及灭磁开关试验、非线性电阻及过电压保护器部件试验、功率整流器试验、自动励磁调节器试验、启励试验、升降压及逆变灭磁特性试验、自动/手动及两套自动调节通道的切换试验、空载状态下10%阶跃响应试验、电压整定范围及变化速度测试、测录带自动励磁调节器的发电机电压———频率特性、电压/频率限制试验、PT断线模拟试验、整流功率柜均流试验、发电机电压调差率的测定、发电机无功负荷调整及甩负荷试验、发电机在空载和额定工况下的灭磁试验、过励磁限制功能试验、欠励磁限制功能试验、励磁系统各部分温升试验、励磁装置额定工况下24h运行、安装质量。（2）检测单元：每台套励磁系统作为一个检测单元。（3）检测数量：检测数量为全数检测。
2.4水轮机附属设备
（1）水轮机附属设备包括调速器、油压装置、主阀及伸缩节等。（2）检测项目：调速器安装质量、调速系统静态调整试验、油压装置安装（含油压试验及油泵试运转）、主阀（包括蝴蝶阀、球阀与筒形阀）安装（含关闭严密性试验）、伸缩节安装（漏水量检测）。（3）检测单元：每台独立的附属设备作为一个检测单元。（4）检测数量：检测数量为全数检测。
3水力机械现场测试技术
水电机组原型测试技术，是通过大量的传感器对机组运行状态进行全面的信号测量，结合计算机数据存储技术，运用数学分析方法对测量数据进行处理，从而了解机组运行状态，为机组优化运行、消除机组隐患和开展状态检修提供数据基础和依据。现场测试通常包括水轮机效率测试、机组稳定性测试、力特性测试。水轮机效率测试包括绝对效率和相对效率测试，其中相对效率测试又称指数试验，是以水轮机流道中内外测压力差表征的流量，计算得到水轮机效率，在现场应用最广泛，比如轴流水轮机现场协联关系的确定等。确定水轮机绝对效率主要包括流速仪法、压力时间法、热力学法、声学法等。机组稳定性测试主要为了合理划分机组安全稳定运行区间，指导机组优化运行，同时可以检验机组设计、制造和安装质量。在机组出现故障时，可以通过稳定性测试与监测，发现引起故障的原因，提出解决措施。稳定性测试测点通常包括机架振动、大轴摆度、压力脉动和噪声量。试验项目包括机组启动过程、停机过程、变转速过程、变励磁过程、变负荷过程和甩负荷试验等。力特性试验主要包括轴向水推力测量、主轴扭矩测量、叶片动应力和残余应力测量等等。除此之外，还有动平衡试验、转轮固有频率试验等等。水电机组设备现场测试技术的发展与当代前沿科学高度融合。目前其发展主要表现在传感器的精密化、测量参数和数据的集成化、试验分析的智能化等方面。如1/1000K高精度测温传感器的应用，使得高水头水轮机效率试验适用的热力学法得到广泛的应用。而新式转浆流速仪的抗磨损和高密封能力，使得基于流速仪法的水轮机效率试验的精度得到了极大的提高。
目前国内外原型试验技术如稳定性试验等经过数十年的发展，已经日臻成熟，但在绝对效率、应力应变、磨损裂纹和空蚀等试验测量方法领域，由于其安装、检测和分析技术均存在较多的技术难点，现场实施案例不多，相当一部分技术仍停留在理论和研究阶段。随着我国及国际水电工程的建设和实施，其原型测试技术得到了广泛的应用与实践，水平得到了极大的提高。近年，我所参与了多个原型测试领域测试和评价技术国际标准的编写和制订工作，开展了大型混流式和轴流转桨式水轮机转轮叶片动应力测试研究，研究转轮叶片在不同工况下的动应力和静应力水平分布情况及动应力的频率特征，分析动应力成因及对转轮叶片寿命影响，为转轮裂纹机理研究以及指导大型水电机组的安全高效运行提供参考。特别是完成了三峡电厂升水位过程中的机组稳定性和能量特性试验，试验水头68~110m，每隔1m对机组效率及稳定性进行了全面实测，积累了机组全水头运行稳定性及能量特性数据，为保证机组安全及经济运行提供了真实可靠的资料，对保障机组安全稳定和高效运行有重要的意义。
结语
水力机械质量检测与评定工作，是水利工程质量监督管理的重要手段，也是做好水利工程质量控制工作的技术保证，作为检测专业技术人员应具备相应的检测知识和能力，根据工程实践掌握质量检测与评定工作的中的重点、难点、关键点，有效发挥水利工程检测的重要作用，为确保水利质量做贡献。
参考文献：
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[2]邹双春.水利工程质量检测中的问题及对策[J].科技创新与应用，2017（06）：224.
[3]郭鹏程.水力机械内部复杂流动的数值研究与性能预测［D］.西安：西安理工大学，2006.
论文作者:齐益达
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/20
标签：水力论文; 机组论文; 水轮机论文; 机械论文; 测试论文; 质量论文; 水利工程论文; 《基层建设》2018年第36期论文;