水力脉动下抽水蓄能机组扭振特性辨识方法

提出一种基于水力脉动的抽水蓄能机组轴系扭振特性辨识方法,即采用应变测试技术获取随机性动态扭矩信号;设置触发阈值,将扭矩信号和阈值的交点及其后一定长度的样本点组成样本信号;对足够多样本平均后,信号中随机响应和正/负速度冲击响应被平均掉,剩余则为幅值冲击响应信号;用指数函数拟合冲击响应信号,从中得到扭振固有频率和阻尼。将该方法应用于某抽水蓄能机组扭振特性辨识。试验结果表明:25%负荷工况下水力脉动幅度较大,触发阈值对阻尼和频率辨识结果的影响较小;负荷升高后扭矩脉动幅度减小,触发阈值对频率识别值的影响较小,但会影响阻尼识别值;该方法无需施加扭矩激励,可以实现安装状态下扭振特性辨识,具有较强的工程应用价值。

水轮机压力脉动作用下蒲石河抽水蓄能电站厂房振动响应分析

对蒲石河电站1号机组转轮进行国产化改造,改造后的水轮机组在压力脉动作用下对厂房共振及动力响应等进行计算。采用谐响应分析方法进行结构响应分析。根据模型试验得到的蜗壳和尾水管压力脉动幅值与主频,分别计算发电、抽水工况下蜗壳和尾水管压力脉动幅值和频率,并将蜗壳脉动分析结果和尾水管脉动分析结果进行叠加,得出发电、抽水工况下厂房结构在蜗壳压力脉动和尾水管压力脉动共同作用下的动力响应幅值。结果表明在压力脉动作用下,厂房结构动应力水平较低,远小于结构抗拉强度。厂房结构在抽水工况下的振动反应整体较小,而在发电工况下的振动反应整体较大,各结构部位的振动位移最大值、振动速度最大值、振动加速度最大值均满足预期。

大型抽水蓄能电站水轮机组机械振动故障判别模型

为了提高大型抽水蓄能电站水轮机组机械振动故障判别精度,以及时对其进行维修,保证抽水蓄能电站水轮机组设备安全运行,延长机械使用时长,提出了一种水轮机组机械振动故障判别方法。利用无量纲处理水轮机组机械信号,去除冗余信号,确定振动参数加权分布,设置故障特征量权值,构建抽水蓄能电站水轮机组分布式健康函数,完成水轮机组机械振动故障判别方法设计,检测水轮机组是否为正常状态,实现机械振动故障判别。实验表明,所提模型可以准确判别故障振动,确保后续及时维修,提高工作效率。

关于国标GB/T 8564—2003转子磁轭键安装及机组各部位振动允许值的修改建议

国家标准GB/T 8564—2003《水轮发电机组安装技术规范》正在修订中,通过总结水电站发电机转子磁轭键安装的经验与教训及巨型机组定子机座的低频振动问题,结合转速大于750 r/min的一批高转速水轮发电机组振摆允许值情况,考虑到水轮发电机组(包括抽水蓄能机组)的安全稳定运行,对国标GB/T 8564中转子磁轭键的安装和机组各部位的振动允许值提出修改意见。本文对水电站机组(含抽水蓄能机组)及附属设备的运行和转子磁轭键的安装检修工作具有一定的借鉴作用。

黑麋峰抽水蓄能机组国产化与水力优化总结回顾

本文简要介绍了黑麋峰抽水蓄能机组经历了“技术引进、消化吸收”阶段,在水力过渡过程、水轮机空载并网、现场甩负荷试验以及土建结构与区域环境振动遇到的诸多问题,通过不断地去探索问题的本质和根源,寻求解决措施及方法。国内制造厂“自主创新”阶段,通过对(4)机组水力优化和改造升级,全面解决了上述问题,成为第一座由国内制造厂自主对引进技术的可逆式机组进行水力优化、改造升级的抽水蓄能电站,标志着我国抽水蓄能电站在设计、建设、运行维护和技术改造水平得到了稳步提高,在水力设计等关键技术领域取得了重大突破,其改造思路和方法,可作为同类电站借鉴和参考。

抽水蓄能电站水泵水轮机组及厂房振动规律研究

本文选取不同水头段抽水蓄能电站,对水泵水轮机组和厂房结构开展联合测试,通过对测试结果分析,总结得出机组和厂房结构振动的基本规律,明确了无叶区内叶片过流频率的压力脉动通过蜗壳进一步传播,其倍频对应的脉动压力分量引发厂房局部结构的振动。不同电站的局部结构振动水平不尽相同,被测电站的水轮机层和母线层立柱振动普遍偏大。除此之外,还需对局部结构的细节予以关注,如楼板装修层对振动的放大效应等。

抽蓄机组无空气围带式主轴密封施工技术

抽水蓄能电站主轴密封作为水泵水轮机转动部件与固定部件的承接部件,常规主轴密封由空气围带和工作密封环组成,空气围带用于机组检修维护时封锁压力水,工作密封环用于机组正常运行时封锁压力水。本文依托福建永泰抽水蓄能电站机电安装工程,介绍一种无空气围带式主轴密封结构,并总结施工技术,为后续类似工程提供借鉴依据。

溧阳抽水蓄能电站机组振动和摆度异常治理

溧阳抽水蓄能电站6号机组为电站首台调试机组,调试期间机组振动和摆度较大。分析6号机组振动和摆度数据,进行现场动平衡试验,找出了振动和摆度大的根本原因,并进行了配重处理。通过现场对另外5台机组进行预配重,机组均顺利升速至额定转速,提高了机组动平衡试验效率。

天荒坪抽水蓄能电站1号水泵水轮机振动问题处理

介绍了天荒坪抽水蓄能电站机组结构型式、轴线调整方法，水泵水轮机迷宫设计特点。对1号机组调试过程中，出现的水导大轴摆度过大问题进行分析，并介绍了处理的主要方法及成果。

抽水蓄能机组主轴密封实时在线检测系统

对泰山抽水蓄能电站机组主轴密封实时在线检测系统的系统结构及主要的性能和特点进行了介绍,系统能够在线实时精确检测主轴密封的润滑水膜的厚度、主轴密封圈的磨损情况,并且能够在机组运行的同时提供水轮机组轴系动力系统的状态检修数据。可以及时对水轮机轴系失效故障进行早期预报,减少或避免被动停机故障的发生。

清蓄电站径向式主轴密封分析

双向旋转的水泵水轮机一般具有安装高程低、主轴密封压力高的特点,目前多采用机械型平衡式轴向平面密封。由于设计、制造、材质选用及安装精度等方面原因,主轴密封烧损和故障困扰着诸多抽水蓄能电站的运行人员,尽管采取了多种相对应的积极措施,但面对机组复杂多变的运行工况,密封件的自动调整能力还存在一定的局限性,密封件的强度、耐磨蚀能力及密封性能均难以达到至少运行18 000耀20 000 h密封件无需更换的合同要求。清远抽水蓄能电站采用"东芝水电"设计的多层扇形块式自补偿径向接触型机械密封,由于设计漏水量为180耀220 L/min,远大于机械型平衡式轴向平面密封的20 L/min而屡遭质疑。笔者认为,有必要对这种类型的主轴密封进行深入分析和全面评价。

抽水蓄能机组水轮机工况启动时机组及厂房振动时频分析

对抽水蓄能机组水轮机工况启动过程中,机组摆度、振动、厂房振动、压力脉动随转速变化的时频特性进行了试验研究。研究结果表明,当抽水蓄能机组水轮机工况启动时,机组升速过程中,机组摆度信号有明显的转频及倍频分量;机组振动速度信号、电站厂房振动信号有明显的3倍叶片过流频率;压力脉动信号主频与转速没有明显的关系,具有低频随机脉动特性。

张河湾抽水蓄能电站水泵水轮机动静干涉问题及处理

对抽水蓄能电站水泵水轮机动静干涉进行分析,结合张河湾抽水蓄能电站250MW水泵水轮机动静干涉引起的厂房振动解决方案和结果进行探讨。本文介绍的水泵水轮机动静干涉和厂房振动的解决思路和处理方法,可供解决其他大型抽水蓄能电站的振动问题参考。

江西洪屏抽水蓄能电站1号机组振动分析与处理

洪屏抽水蓄能电站1号机组在启动调试初期出现了机组振动过大和轴承瓦温过高的现象,为此开展了轴瓦间隙调整和动平衡配重工作。在轴瓦间隙调整后,上、下导轴承瓦温得到改善;在动平衡配重后,机组振动与主轴摆度变得较小。

抽水蓄能机组启动调试期间振动故障分析与处理

对抽水蓄能发电机组启动调试期间常见的振动故障进行了分类,按激励源将各种振动故障分为机械、电磁和水力振动故障,并阐述了调试期间各种常见振动故障的起因和故障发生时的特征。根据调试现场诊断和处理实例,对振动故障特征和常见原因作出验证。

深圳抽水蓄能电站首台机整组启动调试研究

结合深圳抽水蓄能电站现场调试工作,对首台机调试过程中关键试验的开展情况、试验过程、试验数据进行了研究分析,涉及发电方向的试验、水泵方向的试验和工况转换及热稳定试验3个方面。对调试过程中的注意事项也进行了总结和梳理,供后续同类项目参考。

长短叶片转轮对振动改善的应用与研究

国内抽水蓄能机组大多采用常规叶片水泵水轮机设计,且大部分为9+20组合,即转轮叶片数为9,活动导叶数为20,该组合设计方式的机组多数都伴有由动静干涉(RSI)引起的机组及厂房振动问题。长短叶片水泵水轮机的应用,最早由日本引入中国,国内应用相对较少,且都是5+5长短叶片。针对国内采用常规叶片水泵水轮机设计的抽水蓄能机组大多都伴有由动静干涉(RSI)引起的机组及厂房振动问题,结合世界首台成功应用的6+6长短叶片水泵水轮机改造案例,为了探究长短叶片转轮对于动静干涉及机组振动的改善,全面对比分析了改造前的9叶片水泵水轮机对机组及厂房振动的影响以及改造后的6+6长短叶片水泵水轮机对机组及厂房振动的改善。结合动静干涉机理分析以及频谱分析,推论出机组及厂房振动问题的主要原因,总结出长短叶片对改善内部流态、减小压力脉动的优势,并结合相位共振机理分析对动静干涉引发压力管道相位共振的可能性进行了探讨。研究结果表明:机组及厂房主振源来自于无叶区动静干涉,主要频率成分为90 Hz,厂房局部发生共振导致楼板振动偏大。使用6+6长短叶片水泵水轮机后,机组及厂房楼板振动降幅均超过60%,部分测点降幅甚至超过90%;压力脉动测点降幅均超过50%;长短叶片水泵水轮机对机组及厂房振动改善效果明显。

呼和浩特抽水蓄能电站主轴密封水控制系统

介绍了呼和浩特抽水蓄能电站水泵水轮机主轴密封水控制系统的要求和特点,详细论述了其原理和组成。

某250 MW抽水蓄能机组轴系振动特性分析

轴系振动是影响抽水蓄能机组安全、稳定运行的最重要因素之一。为降低某抽水蓄能250MW机组轴系振动,调整相关运维参数,本文建立了其轴系有限元模型,计算分析了轴系在机械不平衡、不平衡磁拉力以及不同导轴承边界下的振动特性。计算结果表明:发电机质量不平衡对下导轴承影响最大,转轮质量不平衡对水导轴承影响最大。随不平衡磁拉力增大,轴承振动增大。轴瓦间隙越大、进油温度越高,导轴承振动幅值越大,轴瓦间隙是影响导轴承振动大小的主要因素。在机组动平衡良好的情况下,降低轴系振动,首先要考虑关键因数轴瓦间隙。

广州蓄能水电厂A厂机组主轴密封烧损问题的研究及解决

广州蓄能水电厂A厂机组投产以来,主轴密封曾多次出现烧损问题。为了消除安全隐患,满足机组安全、稳定运行的需要,提高主轴密封运行的可靠性,一方面不断优化以往安装、调整方法,另一方面从主轴密封自身的材料、结构等多方面出发,通过不断地探索和努力,进行了一系列的改进,取得了一定的成效。