水轮发电机组压力脉动及稳定性分析

水轮发电机组作为水力发电站的核心设备,在长期运行过程中不可避免地产生振动和压力脉动问题,长期振动会加速机械零件的磨损和疲劳,降低机组的寿命和可靠性,还可能导致机组的不稳定运行,甚至引发严重事故,对发电站的安全性构成威胁。这些振动和脉动问题源自多方面因素,其中包括水流的动态性、叶轮的设计与制造质量、以及机组与水力系统之间的复杂相互作用。这些振动和压力脉动问题对水轮发电机组的性能、可靠性和安全性都带来了负面影响。因此,深入研究水轮发电机组在运行过程中的振动和压力脉动问题,寻找有效的解决方案显得尤为重要。通过对安砂水电站3号机组实验数据的分析,深入探讨了水轮发电机组压力脉动及振动引起的运行稳定性问题。通过利用秩和检验以及皮尔逊相关性系数对水轮机组运行过程中的压力脉动、振动和摆度信号进行分析,发现水轮机组整体信号之间存在较强的相关性,尤其是在摆度信号中。最后,从水轮发电机组的设计、运行和维护各个阶段,探讨了降低水轮发电机组运行中产生的压力脉动及振动问题的方法与策略。通过采取这些措施,我们可以有效地降低振动和压力脉动问题带来的负面影响,确保水轮发电机组安全、稳定地运行,为可持续能源的发展做出贡献。

热电联产压水堆核电机组解耦控制

为了在运核电站进行热电联产改造时,保证原有系统和供热系统之间的协调稳定控制,本文针对某压水堆核电机组热电联产改造后的解耦控制进行研究。采用主蒸汽抽汽的方案搭建对象模型,通过辨识方法得到各子系统传递函数。利用相对增益矩阵方法进行各子系统间的耦合性分析,采用单位阵解耦法设计解耦器,并基于Matlab/Simulink仿真平台进行验证。结果表明:设计的解耦控制器对热电联产改造后的系统可以取得较好的解耦效果,实现了一回路系统、二回路系统和供热系统的协调稳定控制。本文对其他类型核电机组热电联产后协调稳定控制系统的设计具有参考价值。

利用水电机组水压反馈改善电力系统稳定性

通过对水电机组复杂非线性模型的仿真,研究了水轮机调速器控制规律对电力系统稳定性的影响,并提出了采用水压反馈改善电力系统稳定的控制思想。仿真研究结果表明:由于水电机组引水系统的水击效应,原动机的自动调节会恶化系统阻尼,使转子摇摆曲线的衰减速度明显减慢,而引入水压的微分反馈可加快振荡过程的衰减,有效改善电力系统的稳定性。文中所提方法简单,易于在水电机组调速器上实现。

直流炉机组给水控制系统的设计与应用

超临界(或直流炉)机组协调与给水控制系统,其被控对象具有多入多出强耦合、非线性、变参数的特点。研究工作以受控系统能控且可稳为设计目标,以2种类型的实际运行机组为研究实例,设计相应的控制系统。针对直流炉机组给水控制系统的技术难点问题,首先分别给出协调与给水控制系统单独运行时的稳定性条件及证明,再进一步由数学推理给出整个控制系统联合运行的稳定性分析。以2台300MW亚临界直流炉机组和1台600MW超临界机组的实际运行效果,验证了该研究方法的有效性和实用性。数学分析还揭示了控制系统中PID调节器的作用,为实际工程应用中参数整定和误差估计提供了理论依据和实用方法。

大型蓄能机组运行稳定性分析

以惠州蓄能水电厂#3蓄能机组为例,选取了机组SR(空载)工况和分别带50、70、90、110、130、150、170、190、200、220、250、300MW负荷等13个运行工况,通过现场实测520、529、540m三个毛水头下机组在各运行工况下振动、摆度及水压力脉动的变化规律,将机组的运行工况划分为小负荷振动区、涡带工况区及大负荷稳定运行区3个运行区,确定了机组在不同毛水头下的振动区范围,进而将蓄能机组振动区定为SR工况～170MW。

一种改善水轮发电机组稳定性的方法

水轮发电机组流道内水压脉动是影响机组运行稳定性的重要因素之一 ,增大接力器容量可削弱机组流道水压脉动的影响 .实验证明 ,这是提高轴伸贯流机组稳定性的有效途径 .

电站变顶高尾水洞水力过渡过程现场监测分析

阻尼井+变顶高尾水洞是一种新型的水电站尾水压力管道体型,国内尚无单机容量700 MW巨型机组的运行实践经验。为进一步了解大型机组变顶高尾水系统的水力特性,验证工程设计和水工模型试验成果,确保工程安全稳定运行,结合启动试运行和正常蓄水位机组调试安排,对三峡地下电站进行了2个特征库水位(152.3 m,175.0 m)和4个负荷量级(25%,50%,75%,100%)的机组甩负荷水力过渡过程进行现场监测。重点监测了蜗壳和尾水管进口部位水锤压力、阻尼井涌浪、变顶高尾水洞明满流交替和机组转速升高值等内容。监测成果表明:三峡地下电站变顶高尾水洞各项水力参数指标均满足设计要求,并有一定安全裕度,监测成果可为今后变顶高尾水洞工程设计和运行提供参考。

滑坡与斜坡稳定性一般条分法分析中渗流作用的简化计算

当滑体或潜在滑体内有倾斜的相对弱面或端部条块外侧面倾斜且有水压力作用时,采用一般条分法进行稳定性分析应比采用垂直条分法更为恰当。本文研究了对一般条分法也适用的渗流作用简化计算方法,首先给出土条渗透力的合理计算式,再根据水的面力与体力的关系给出土条周边孔隙水压力计算方法。同已有的计算方法相比,本文方法的合理性显著提高。

水轮发电机组轴系运行稳定性及故障分析

介绍水轮发电机组轴系运行的基本要求以及与轴系统的关系,叙述了机组轴系统关键部件的运行状态及对机组轴系运行的影响,机组轴系及轴系统运行时可能引发的故障类型和对策。

华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组燃水比控制策略

简要分析华能玉环电厂4×1000MW超超临界燃煤发电机组及其控制特点,指出超超临界直流锅炉调节的关键是控制燃水比,阐述了超超临界燃煤发电机组的燃水比控制策略,并针对调试、投产后燃水比控制出现的问题提出了解决方法,取得了良好的控制效果。

大型核电机组接入电网的稳定性研究

核电机组具有单机容量大、核安全要求高,且对电网扰动敏感等特征。以大型压水堆核电机组为研究对象。建立了压水堆模型,利用时域仿真法及暂态能量函数法研究了核电接入电网的暂态稳定性,以三门核电机组接入浙江电网的枯水季节最大运行方式作了算例分析。仿真计算了电网短路故障和N-2故障类型扰动下的系统及核电机组的暂态稳定性。结果表明,三门核电机组能承受电网的一般故障且接入对电网暂态稳定的影响很小,电网具有较强的稳定性。

错误的“水土压力统一计算理论”和“考虑土对水吸附性的渗流破坏理论”——与王洪新先生商榷《考虑土对水吸附性的渗流破坏理论与应用》一文

王洪新在《岩石力学与工程学报》2013年5期发表的《考虑土对水吸附性的渗流破坏理论与应用》一文,着重研究考虑土对水吸附性的渗流破坏和基坑突涌稳定性计算以及作为这些计算基础的水压率、浮力、浮重度、渗透力等议题,也据此对他本人先前关于水土压力统一计算的论述进行了修正。结合水压率理论对该文发表不同看法。

坝坡外水体对土坝坝坡稳定性的影响分析

针对某土工膜斜墙坝在运行期由于泄洪、暴雨、坝体排水不畅、土工膜缺陷渗漏等原因导致的浸润线上升、下游水位上涨等情况,分析了坝坡外水体对坝坡稳定的影响。计算分别采用简化Bishop法和有限单元应力法,其中简化Bishop法通过静水压力法和置换容重法对坝坡外水体进行考虑。分析结果表明:由于浸润线上升和下游水位上升两者的共同作用,最小安全系数会随着出逸点的升高而减小,但考虑到上下游水位差减小,最小安全系数减小的速率会越来越慢。坝坡外水体对坝坡稳定的影响有利有弊,应合理利用。

一种自调节流速减缓器的设计与测试

设计了一种自调节流速减缓器,以负反馈调节原理实现了对水流量和流速稳定的自我调节。首先,提出一种"Y"型减速机构,并对该结构的流量稳定原理进行分析;然后对自调节流速减缓器的主要结构部件进行设计;最后以进水口的水压为自变量,对有、无自调节流速减缓器的出水口水流量进行测试。测试结果表明,当进水口水压改变时,自调节流速减缓器能有效地将出水口的水流量稳定在一定的范围内,很好地解决一些低楼层居民用水水压过大及水资源浪费的问题。由于该减缓器采用了负反馈调节原理,因此无需外加其他附件和能源。

基于IMC-PID的超临界火电机组AGC性能优化

自动发电控制(AGC)功能要求火电机组的负荷响应具有较快的速度和较高的控制精度。常规的AGC采用基于PID的前馈-反馈控制策略,当电网AGC模式改变时,常规AGC策略的性能可能发生恶化乃至引起考核。为了全面优化火电机组的AGC性能,设计了一种基于内模控制PID(IMC-PID)的前馈-反馈功率控制回路,通过构建调节级压力-负荷的传递函数引入内模,在考虑分散控制系统离散控制特性和发电机响应特性的基础上实现控制回路参数整定。最后,将该策略应用在某660 MW超临界机组,结果表明机组AGC性能得到显著提升。

一种考虑块体侧面一般水压分布模式下的块体稳定性计算方法

提出了一种考虑块体侧面一般水压分布模式下的块体稳定性计算方法。根据所提出的方法 ,对某工程边坡上的一个实际块体的稳定性进行了分析。结果表明 ,所提出的方法对解决包括复杂形状块体在内的块体水压敏感性稳定分析是可行的。

石门坎电厂水轮发电机组功率振荡问题的仿真研究

石门坎电厂机组运行在部分负荷(60%~80%额定负荷)范围时,出现机组有功功率振荡现象,影响电厂经济稳定运行。根据电厂运行及现场监测情况,初步断定水力因素是导致机组功率振荡的主因。为研究水力特征参数对机组功率振荡的影响,通过对机组开展真机测试,利用电力系统仿真工具仿真研究水力激振作用下的水轮发电机组功率。结果表明,机组功率振荡主因为水力因素,水力低频振动诱发的出力振荡与机械、电磁等因素耦合放大,导致机组的有功功率波动。

基于稳定性试验数据的水轮发电机组运行区域划分

水轮发电机组稳定性关系着水电站的安全运行。通过开展机组全水头下稳定性试验获取振动、摆度、压力脉动等稳定性指标,分析某水电站在全水头下机组运行状态,判断机组稳定性指标是否满足标准规范。结合电站实际情况精细划分机组在全运行水头下的全负荷运行区域,为电站安全、高效、稳定运行提供科学依据。

离心式冷水机组油压偏低的排除

开利19DH410型号离心式冷水机组,因出现油压偏低,而不能正常工作。根据故障分析,是由于油过滤器的脏堵,而导致油压偏低,使油压控制器动作,主机关闭,通过清洗油过滤器,油压正常,达到原设计要求,机组运转正常。

某350 MW直流炉超临界机组启动水汽品质监督调整及优化建议

化学水汽品质监督是保证火电厂发电设备安全、经济运行的主要环节之一,同时对火电厂的生产效率、节能减排及环保起到一定的作用。通过对新疆某350 MW直流炉机组启动过程中的水汽品质进行监督,同时对调试过程中出现的问题提出解决方案及建议,对给水、炉水(启动分离器出口)、凝结水、蒸汽等关键参数(Fe,SiO_2,Na,O_2,pH,YD,CC)进行监督和调整,保证了机组的安全并网并完成168 h试运,为日后超临界机组的水汽品质监督起到指导性的作用。