小浪底水电站1号机组效率试验研究

水轮机效率试验是评价水轮机性能的重要指标,利用模型综合特性曲线通过相似理论换算所得的水轮机运转特性曲线是否能正确地反映原型机组的运行性能,是行业关心的一个问题。本文详细介绍了对小浪底水电站1号机组进行原型机组相对效率试验的研究情况,包括试验参数的测量方法,计算机测试系统的配置,以及试验数据整理和分析,并按照在试验水头下水轮机制造厂提供的运转特性曲线的效率最高值修正了电站给定的蜗壳压差流量系数。通过分析发现,修正后的87米水头下的实测效率线与水轮机制造厂提供的运转特性曲线不完全一致,其它水头下的特性曲线比较还有待进一步试验论证。

下迷宫压力脉动对抽水蓄能机组稳定性的影响分析

水泵水轮机组的运行稳定性对抽水蓄能电站的安全高效运行至关重要。对广蓄A厂抽水蓄能机组发电工况进行了稳定性试验,深入分析了各工况下迷宫压力脉动、顶盖振动和水导轴承摆度信号之间的关系。结果表明:转频、转轮叶片通过频率及尾水管内的低频旋转涡带是引起下迷宫压力脉动的关键频率;下迷宫压力脉动信号与顶盖振动、水导轴承摆度信号高度相干,对抽水蓄能机组水平和垂直两个方向的振摆都有重要影响。

南水北调工程模型泵试验台测控系统的研制

介绍用于南水北调工程水泵选型的模型泵试验台的计算机测控系统的研制。本系统由相对独立的计算机控制系统和数据采集系统构成,可进行水泵能量试验和汽蚀试验。本系统实现了试验过程的实时控制并提高了试验台的测试精度,经过大量试验分析,采用本系统之后,整个试验台的测试精度达到了3‰。

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.

小浪底水电站水轮发电机组原型效率试验

介绍了小浪底水电站1号机组现场效率试验的方案、试验参数测量方法,通过压力—时间法对蜗壳压差流量系数进行了率定,得到了水轮机绝对流量,实现了现场绝对效率的测量。实测得到的效率曲线和模型换算得到的效率曲线一致性较好,说明实测效率曲线的分布趋势真实反映了水轮机的能量特性。

蓄能机组转子系统三维动力特性研究

受机械、电磁、水力等因素的影响,抽水蓄能发电机组轴系临界转速分析是复杂的转子动力学问题。采用SAMCEF ROTOR程序建立了抽水蓄能发电机组转子-轴承-电磁系统三维有限元模型,计算了不平衡磁拉力刚度系数以及轴系的临界转速和振型。讨论了发电机不平衡磁拉力、导轴承刚度系数变化对临界转速的影响。结果表明,不平衡磁拉力随着励磁电流和转子偏心距的增加呈非线性增加,并使一阶临界转速降低;轴系的临界转速随导轴承轴承刚度的增加而增加。水导轴承对2阶临界转速影响较大。上、下导轴承对1、3阶临界转速影响较明显。

水轮发电机组转子动平衡试验

水轮发电机组的振动很多是由于转子质量不平衡造成的,开展动平衡试验是水轮发电机组启动试验的一项重要内容。本文首先介绍了动平衡试验的方法和关键技术,并对转子进行了有限元动力特性计算,分析了试重块加在转子不同端面时对平衡效果的影响,提出了相对于不同转速、不同尺寸特征的转子动平衡试验适合的配重方案。然后对土耳其YAVUZ电站2号机组进行了动平衡试验,准确找到了不平衡质量的相位并通过加试重块确定了最终的配重量,有效地改善了机组的振动和摆度过大的问题。

基于不定场流动及动力响应分析的水轮机运行区划分

水轮发电机组运行状态随运行工况不同而存在明显的差别.研究了万家寨水电站两种型号的大型混流式机组与水口电站同一种型号两台大型轴流转桨式机组的运行性能和运行区划分方法;发现影响万家寨机组运行稳定性的最主要因素为尾水管内涡带引起的水压力脉动,影响水口水电站机组安全运行的有水力脉动引起的活塞杆动应力、桨叶动应力及转轮水推力等;综合分析在运转特性曲线上绘制的影响机组安全运行参数的分布云图,绘出水轮发电机组的安全运行区、过渡运行区和禁止运行区。

小弹簧支撑式推力轴承润滑计算及影响因素分析

小弹簧支撑式推力轴承具有承载力强及散热性好等优点,在水电机组中应用广泛。对小弹簧支撑式推力轴承进行了三维润滑计算,提出了一种新的弹簧刚度等效方法,同时计算了推力瓦弹性变形、热变形及弹簧压缩变形的影响。并研究了转速、进油温度和轴瓦厚度等参数的变化对推力轴承性能的影响,讨论了不同的弹簧布置方式与推力轴承性能的关系,发现进油区域及推力瓦径向中部区域的弹簧数量,直接关系到推力轴承性能的好坏,设计时应进行合理优化。

大型斜轴伸泵站近零扬程流场仿真

为了分析零扬程工况水泵的内部流态、流动损失、非定常特性以及在此工况下机组运行的可行性,利用计算流体动力学技术对太浦河泵站原型机组近零扬程工况进行了定常和非定常流动特性仿真计算。通过实测验证,近零扬程工况下机组运行是稳定的。仿真计算结果与实验结果基本一致,说明所采用的定常、非定常流场理论的计算方法和水压力脉动理论的分析方法是正确的。详细分析大型泵站在近零扬程工况下的运行情况有助于更全面地把握大型泵站的运行性能及稳定运行区域。

双向潮汐机组优化选型软件设计

双向潮汐机组在一个涨落潮周期内要经历正反向发电、水泵、泄水等6种运行方式,因此该类机组选型的基本原则是在相同的装机规模下,能获得最大的发电量,以达到最佳的经济效益。根据统计我国已完成规划潮汐电站的站址参数,本文开发了双向潮汐机组选型优化应用软件。软件包括机组选型、特性曲线图绘制和数据管理三大模块;建立了国家863项目完成的潮汐发电模型机组数据库,根据待开发潮汐电站的具体参数,选型软件能快速提供选型结果,包括机组转速、直径等参数的选择和性能特性曲线绘制。