一、概述
甘再水電站項目是柬埔寨第一個大型水電站項目，也是外國公司在柬埔寨開發的最大的綜合性水電工程，同時也是中國水電建設集團公司第一個境外BOT水電項目和目前中國在柬埔寨最大的投資項目，具有發電、灌溉、防洪等多項功能，電站投產后將對柬埔寨國內帶來較好的經濟效益和良好的社會效益。
PH2水電站4#機組安裝一臺額定功率為0.8MW軸伸貫流式水輪發電機組。水輪機型號為GD006-WZ-170，為臥軸軸伸貫流定漿式機組，轉輪型號為GD-006，轉輪直徑為1700mm，額定水頭9.8m，最小水頭3.1m，額定流量10m3/s，額定轉速300r/min。發電機型號為SFW800-20/2150 10.5KV，水輪發電機組采有三支點結構，水輪機只有一個徑向軸承裝于固定支座內，發電機設有一個徑向推力軸承和一個徑向軸承，前后軸承裝于一個大底板上，底板架在尾水管的邊墻上。
二、水輪發電機組結構形式（如圖1）
軸伸貫流式水輪發電機組的水流從進水管引入，經導水機構、轉輪、尾水管，排至尾水渠道，通過水輪機，水流的能量（位能和動能）轉換成水輪機軸上的旋轉機械能，帶動發電機旋轉發電，水輪機主軸從尾水肘管中水平穿過后與發電機采用剛性法蘭直接聯接。
軸伸貫流式水輪機結構復雜，發電機轉速低，與小機組相比，尺寸大、質量大，故要求水輪機拆裝時不移動發電機。為此，在兩軸之間設置分瓣過渡法蘭，就能很方便地單獨拆裝、維護水輪機或發電機。
軸伸貫流式水輪機是水平軸向布置，沒有蝸殼，流道也是軸向布置的。導水機構采用錐面布置，12個導葉成圓錐狀布置在內外配水環之間，其錐角為65°。進水管的座環與尾水肘管大部分埋入混凝土中。水輪機進水管頂部開有560×860mm的吊物孔，以供裝卸燈泡頭內工件時使用。座環由六根支柱、兩個底腳以及內外環組成，上支柱是油、氣、水管路的入口，下支柱是排水管、排油管的出口，徑向軸承裝于內環的下半法蘭上，水輪機流道內零部件重量以及動載荷通過座環傳遞到基礎混凝土上。調速器與油壓裝置為組合式，布置于 8.60m層，調速機構采用單推拉桿結構，能過推拉桿、調速軸與導水機構相連。高位油箱布置于尾水 31.00m層。
三、水輪機結構特點
1.轉動部分。甘再PH2電站軸伸貫流式水輪機轉動部分由轉輪、主軸、小軸、泄水錐、過渡法蘭等組成。轉動部分是水輪機的重要部件，水流的位能和動能就是通過轉輪變為旋轉機械能，由主軸傳遞給發電機而轉換成電能的。
軸伸貫流式水輪機結構較復雜，為便于機組的安裝、拆卸和檢修維護，以及在拆卸主軸、轉輪時，可以不移動發電機及其它部件，在水輪機主軸和發電機主軸間設置過渡法蘭。軸伸貫流式水輪機主軸較長，且水輪機軸從肘管中伸出，為便于主軸、轉輪的安裝和檢修，水輪機轉輪室、直錐管均采用從軸線水平分瓣的結構。
2.導水機構。水輪機導水機構主要由導葉外環、導葉內環、12個活動導葉、控制環、壓環、導葉套筒、導葉臂、連接板、223個Ф36鋼球、24個GE35ES關節軸承等組成。
控制環為滾動磨擦球軸承結構，在控制環與外環之間裝有223個Ф36鋼球，以使控制環具有小的磨擦力矩，保證控制環動作靈活。
12個導葉軸線與水輪機軸線成65°傾角，呈錐面布置，導葉翼型為空間扭曲型線，導葉轉角范圍為0°～70°。導葉采用整體鑄造，二支點結構。為了便于安裝，在內環上裝有導葉短軸，與導葉內環軸也配合，導葉軸孔內壓有SF-2鋼背復合材料軸套，用水潤滑，上、下軸套材質相同，上軸套壓在導葉套筒內。導葉密封采用“O”型密封圈，用壓環壓緊。導葉上、下端面間隙的調整是通過導葉軸端的M24螺栓及調整墊環厚度來實現的。連桿球鉸軸承采用了標準關節軸承GE35ES，為防止灰塵等進入軸承內，軸承裝有軸承壓蓋，要定期加注潤滑油，以保證導葉連板動作靈活。調速機構采用單推拉桿結構，主要由軸承座、調速軸、左右叉頭、拐臂、銷軸、推拉桿及JLK-6位置開關等組成。接力器無自動鎖錠，只在導葉全關位置設有人工鎖錠。
3.軸承油系統。機組的軸承潤滑方式為強迫油循環稀油潤滑，采用重力油箱外循環集中供油方式。發電機和水輪機共用一個供油系統。潤滑油用L-TSA46汽輪機油，在軸承座上、下側設置有進油孔和排油孔。冷油從上面的進油孔進入到徑向軸承和徑向推力軸承的油道內，熱油從下面的排油孔排出，流到機組外部集油箱內冷卻，再通過箱內油泵加壓至 31.00m高位油箱，形成一定自重壓力的油流回到軸承內，如此往復循環。油冷卻器的冷卻水由生活供水系統水塔直接供給，冷卻后直接排至集水井。
4.主軸密封。主軸密封采用GFO編織纖維盤根密封結構，具有良好的封水性能，磨損后可自動補償，使用壽命長，它主要由支架、導流罩、盤根F16、工字環、封水座、壓罩、彈簧、調節螺栓和密封座等組成。向密封處通0.1MPa～0.2MPa的清潔壓力水，起潤滑和冷卻作用。彈簧通過壓罩給GFO盤根以一定壓緊力，使其與旋轉的軸套表面緊密封接觸以達到封水目的，盤根裝好后將彈簧的長度調整到69mm。當盤根受到磨損時，壓簧仍能產生壓力而使盤根起到密封作用。對于少量漏水，能通過排水管排出。
四、發電機結構特點
發電機為臥式結構，發電機定子、轉子、軸承裝于同一底板上，定子、軸承基礎用地腳螺栓把合。傳動端的徑向軸承，既承受發電機轉動部分重量的徑向力外，又承受水輪機的正反向推力，非傳動軸端為徑向座式軸承。
軸伸貫流式水輪發電機一般放置在微彎的過流道上，由于水力關系，流道中性線至軸系中心線間的距離受水輪機轉輪直徑的限制，在設計發電機的安裝基礎時，須考慮到這一因素的影響。在剛性直聯機組中，發電機的基礎不能按常規臥式水輪發電機的方式設計，一般須跨流道布置發電機的基礎螺栓，地板尺寸很大，常采用大小地板用螺栓把合的結構。發電機通風系統采用管道式通風冷卻方式，通風管道安裝在定子機殼上部，抽風機位于 31.00m廠房外側。
發電機通風系統常采用管道式通風冷卻。由于發電機位于流道的正上方，其底部通常不能放置通風管，而改為頂部出風，抽風機置于風管穿墻孔內。由于發電機轉速低，運行時提供的風壓及風量均較小，且極間距較小，過風面較窄流阻較大，風壓降較常規機組大許多。為保證發電機散熱對風量及風速的要求，風路流道設計應盡量暢通，不留死角，防止局部放置增大風阻的零部件，如極間連線宜引至磁軛端面而不放置于風路上；適當增大風葉尺寸、角度，以增加風動壓頭；流道過渡部應圓滑，減小尖角等。
五、水輪發電機安裝難點
燈泡貫流式機組和軸伸貫流式機組，兩種機型同屬于貫流式機組，但其結構特點和安裝方法有所不同，軸伸貫流式機組的水輪機主軸從肘管中水平穿過后通過過渡法蘭與發電機軸聯結，發電機移出燈泡體，露在水輪機外面；軸伸貫流式機組的特殊結構決定了安裝方法的特殊性。
1.水輪機轉輪、主軸、軸承安裝。（1）根據軸伸貫流式水輪機的結構特點，在安裝間將轉輪、小軸和主軸密封進行組裝，將密封座下半部分裝于內環上，利用主軸轉輪吊裝工具將組裝件吊于流道內，在轉輪葉片外緣與下半轉輪室之間打上楔子板，通過調整楔子板來找正轉輪中心，葉片外緣與轉輪室間隙取其最大值。小軸端加支撐使其水平。（2）將組裝好的徑向軸承從進水管上部的吊物孔吊入，吊裝徑向軸承與小軸對準中心裝于座環上，并安裝進油管、排水管等。（3）用主軸吊具吊裝主軸，并在肘管的圓環下部墊上兩只主軸支撐管，聯接主軸與轉輪。
2.發電機定轉子的安裝。（1）在發電機組的安裝位置上，由于受電站廠房空間限制，發電機的定、轉子應一起吊裝，在安裝間將轉子用支架和墊木塊墊平穩，定子吊至轉子附近（如圖2所示）位置；兩支架和墊塊支撐好轉子，拆除轉子下部方木后，定子移至定、轉子鐵芯中心對準。（2）定子套入轉子前，為防止定、轉子間互相碰撞磨擦受損，應在氣隙中墊以適當厚度的橡皮板或鋼紙板，仔細觀察在套入過程中定、轉子之間是否保持有間隙的滑行。（3）用定、轉子整體吊裝工具，將定、轉子同時緩慢吊至底板和軸承上落位（如圖3所示）。
六、經濟效益分析
1.軸伸貫流機組具有比轉速高、過流量大及水力效率高、投資少等特點，是開發低水頭水力資源的良好機型。
2.軸伸貫流式水輪發電機組較其它形式機組，其結構較為簡單,布置形式有利于檢修維護。
3.為了保證大壩和廠房的天然河道不斷流及生態放水，水庫通過壩體管道向大壩與廠房之間的天然河道常年下泄3m3/s～5m3/s。在枯水季節PH1電站機組不發電的情況下，PH3電站4.0MW機組可與PH2電站0.8MW軸伸貫流式機組配合發電，根據設計要求，0.8MW機組在旱季每天可滿足20個小時的發電量，為電站創造了可觀的經濟效益；同時可兼顧下游提供生態灌溉水源，有利于水資源的合理利用。
4.PH2電站0.8MW軸伸貫流式水輪發電機組在旱季發電，其機組小流量（10m3/s）穩定運行解決了旱季為了防止海水倒灌影響地下水，保持了PH2電站反調節堰以下相對比較均勻的水流，維護了大壩樞紐和PH2電站廠房間的減水河段河道基本生態，具有很好的社會效益。
七、結束語
甘再PH2電站0.8MW軸伸貫流式機組的選用，從其結構特點、安裝難度、檢修維護和經濟效益方面綜合來看是非常合理的，能滿足甘再河流域雨、旱季節分明的發電需求；機組具有運行水頭范圍較大，效率高等優點，利于電站經濟運行的要求。
