水轮发电机组上机架共振分析及补气减振

对Himmelti电站水轮发电机组进行了稳定性试验研究,发现机组上机架在特定负荷时振动严重超标.根据实测的试验数据分析了发电机上机架振动信号与蜗壳进口、顶盖和尾水管压力脉动信号的关系,并对上机架和定子机座整体进行了动力特性分析,提取了该整体结构的固有频率,发现由于水轮机压力脉动在该负荷时的频率与上机架结构的固有频率接近,从而引起了上机架结构的共振.为寻求减振方案,还对机组进行了补气试验,即从水轮机顶盖向转轮内补入高压空气.实测补气后机组的压力脉动信号和振动信号,对蜗壳进口、顶盖和尾水管压力脉动信号进行频谱分析,发现引起机组上机架结构共振的频率成分消失,机组的整体振动幅值也大大减小.根据电站的实际情况提出了可操作的补气减振方案,即采用在原有自然补气阀下侧接入压力补气管的处理方案,方案实施后电站运行记录显示,机组在该负荷区域运行时,无共振现象发生.

大型立式水轮发电机闭路循环通风系统仿真研究

大型立式水轮发电机通风冷却对其安全稳定运行影响很大,研究发电机闭路循环通风流场特征是非常有必要的。目前,由于发电机内通风流道多、尺寸差异大,进行全流道建模模拟计算量过大,而给数值研究全流道通风流场带来一定的困难。该文提出了一种利用最小周期性单元建模研究发电机闭路循环流场的方法,并在CFX软件中引入了多重参考系坐标和冷却器多孔介质模型进行数值模拟计算。计算结果表明:轴向中心位置的定子通风沟风量较小,建议采用增大其横截面积的方法以增大风量,改善定子通风均匀性;磁轭风沟入口面流场存在一定的不均匀性,证明局部建模给定边界条件是不准确的;发电机上下端部流场存在不利涡。该文进一步对上下端部设置过渡圆弧板改造,并达到消除电机端部不利涡,通风量比原设计增大15.3%的效果。研究结果可为发电机通风系统的优化设计提供参考依据。