1000 MW水轮机转轮径向安装偏差对流动特征的影响

本文以百万千瓦混流机组为研究对象,使用ANSYS软件进行三维全流道稳态数值分析。探究在额定工况下,当转轮出现Y轴负方向0.1 mm、0.3 mm、0.5 mm、1.5 mm、2.5 mm的径向安装偏差时,间隙分布不均匀对于百万千瓦大型水轮机组内部流动特征的影响。研究发现,在一定偏差数值内,随着间隙的减小,该区域压力逐渐上升,但超过该数值以后,流体无法流入则变为了低压区。另外,上冠腔和下环腔均出现了相同数量的旋涡演变周期,但旋涡的发生位置不同,上冠腔旋涡较剧烈,且数量与叶片数呈非整数倍关系。最后阐明了下环腔内壁面受到的旋涡流动冲击程度要大于上冠腔内壁面。因此,本研究可以应用于其他大中型混流式水轮机的设计与安装,对于提高水轮机运行质量、降低运行成本和提高水电站效益具有重要意义。

巨型机组下导轴承安装偏差对油膜特性的影响

水电机组在“碳达峰、碳中和”中发挥着非常重要的作用。下导轴承是水电机组轴系的重要组件,用于径向支撑和约束主轴,在水轮发电机运行过程中发挥重要作用。本文建立了考虑喷淋系统的下导轴承整体三维模型,对其油膜润滑性能以及安装偏差对轴承负荷的影响开展研究。分析发现,喷淋系统减少了油箱内的油搅,但瓦块间的润滑油流动是混乱的,损失主要是由瓦块之间的混乱流动所造成。对瓦块均沿径向偏移的偏差模型,随着瓦块沿径向向内偏移,其油膜压力与温度均逐渐升高;对瓦块均向一侧偏移的偏差模型,随着瓦块均向x轴正向偏移,压力与温度呈不对称分布,瓦面的最大压力与最高温度随偏差的增加而增加,不平衡径向力随偏差的增加而增加。因此,在下导轴承的安装过程中,必须注意瓦块均布圆周与主轴的同轴度。本研究对提高水轮发电机运行质量、降低运行成本和提高水电站效益具有重要意义,为保障百万千瓦水电机组的稳定安全运行提供参考依据。

沙嘴电站水轮发电机组大修的关键工艺

详细介绍沙嘴电站1号水轮发电机组大修关键工艺要点,包括拆机、基础环修复、转轮更换、转轮与下止漏环配合间隙检查、转轮与主轴连接工艺、导水机构更换预装、机组推中心、盘车与推力轴承调整等,每项检修作业均应达到相应规范、规程的技术指标,并分析了水轮机转轮螺栓安装过程中发生螺纹锁死现象的原因及预防措施,可供同类型机组检修参考。

西黑山电站水轮机选型浅析

为选取合理、安全、可靠的水轮机设计方案,对西黑山电站水轮机选型方案比选,从机组性能参数和结构可靠性方面进行系统分析。通过比选确定水轮机机型为混流立式机组,再根据不同转轮性能参数的比选,选取最优、最合理的转轮型号,提高工程的经济性和合理性,对今后类似电站水轮机选型有一定参考价值。

混流式水电机组稳定性分析及运行区划分研究

对某电站1号机组进行了4个典型水头的稳定性试验,测试了各典型水头下该机组在空载和不同负荷下的振动、摆度及水压力脉动。分别从水力、机械、电气因素分析了导致机组振动的原因。根据机组运行稳定性将运行区划分为小负荷振动区、涡带工况区及大负荷稳定运行区,为机组的安全运行、技术改造及科学调度提供准确依据。

混流式水轮发电机组的检修、装配仿真培训系统开发与应用

为进一步完善水轮发电机组仿真培训,基于广西某水电站混流式水轮发电机组安装检修的实际情况,借助3DS MAX软件平台,对混流式机组各部件进行了三维建模;运用Virtools等软件对水轮发电机组的安装和检修进行了动态演示;基于视景交互平台,实现了在虚拟场景中的任意漫游。该培训系统不仅具有长时间的动画演示功能,而且增强了人机互动性,用户可通过鼠标和键盘操作模拟水轮发电机组的安装检修情况,获取各零部件的具体信息。该系统适用于水电站检修和安装人员的培训学习,为电站检修提供了参考。

多失效模式水轮发电机组非线性振动可靠性模型

以混流式水轮发电机组主轴系统为研究对象,应用有限元法建立主轴系统非线性动力学方程,分析系统非线性振动特性,得到系统的激励频率和固有频率。针对主轴系统结构尺寸、材料属性、水力参数及电磁参数的随机性,导出系统固有频率对随机参数的梯度关系,依据主轴系统激励频率与固有频率之差在规定范围内的关系准则,将变量空间划分为多个简单区域,推导单失效模式的失效概率和两失效模式的联合失效概率计算公式,并在此基础上建立具有相关失效模式的水轮发电机组主轴系统非线性振动可靠性模型,提出多失效模式水轮发电机组非线性振动可靠性分析方法。通过实例对混流式水轮发电机组主轴系统的振动可靠性进行仿真计算,并运用Monte Carlo法验证模型的正确性。

某电厂混流式机组振动区试验及机组运行分区

针对水电机组在发电过程中可能存在的机组振动、大轴摆动、尾水管压力脉动等稳定性问题,以某水电厂机组为例,对其进行变转速、变励磁、变负荷试验,获得机组在不同水头下不同部位的振动、摆度、压力脉动等信息,并通过对比分析试验过程中采集的数据,制定出机组稳定运行区域,为电厂的高效、安全运行奠定了基础。

河口村水电站水轮机选型设计

河口村水电站设置大电站和小电站,两个电站的运行水头范围、机组安装高程、机组布置型式等均不同。根据电站的布置特点和运行水头范围,通过模型参数比较分析,确定了水轮机机型及主要参数;结合经济和技术性能、运行灵活性等因素,合理选择了机组台数和机组装置型式。

混流式水轮机尾水管进口流场与水压力脉动的关系

通过模型试验 ,将混流式水轮机模型尾水管进口流场测试与水压力脉动测试等实测结果进行对比分析 ,研究水轮机尾水管进口流场与水压力脉动的关系 ,为进一步研究建立尾水管水压力脉动数学模型提供依据 .

澜沧江乌弄龙水电站水轮机主要参数选择

根据乌弄龙水电站的运行水头范围,参考国内外同类机组参数,并根据统计资料及经验公式,以机组能够安全稳定运行为前提条件,分析、论证和方案比较后最终确定了水轮机的主要参数,其各项指标均保持在目前的先进水平,可供参考。

混流式机组负荷机架振动评价探析

水电机组振动水平是表征机组运行稳定性的主要指标之一。本文以混流式机组负荷机架振动为例,通过研究相似机组负荷机架在动静荷载作用下的振动特性,提出了一个表征动静荷载关系比的无量纲参数。根据相似水力条件引起的机组振动所导致的相对功率损耗一致的假定,运用最小二乘原理,建立了机组单位转速与该振动参数的回归模型,进而以不同的置信水平划分了不同的振动区域,对振动水平进行评价,并提出了建议措施。成果表明利用该方法评价负荷机架振动水平是有效且可行的。

彭水水电站水轮发电机组结构特点和安装方法介绍

介绍彭水水电站混流式水轮发电机组结构特点、机组主要设备安装方法,为同类型电站机组安装提供参考。

混流式水轮发电机组主轴系统的模糊优化设计

以混流式水轮发电机组主轴系统为研究对象,用有限单元法建立系统的非线性全局耦合动态方程,并在此动态方程的基础上,运用模糊优化理论,建立以主轴系统动态性能为目标函数、以主轴系统的结构参数为设计变量、具有模糊约束的优化设计数学模型,给出求解此模型的方法,并通过实例对其进行仿真。仿真结果表明:所采用的模糊优化方法体现了主轴系统约束条件的模糊性,比较符合机组设计的实际情况,为进一步研究混流式水轮发电机组的多目标优化设计提供参考。

中高水头混流式水轮机组导叶轴颈密封结构优化研究

本文通过分析以往中高水头电站混流式水轮机组导叶轴颈结构,指出导叶轴颈法兰盘处绕流漏水会对机组的安全稳定运行造成不利影响,并以某水电站为例进行了导叶轴颈绕流漏水量的计算,证实了导叶轴颈法兰盘处绕流漏水量会影响机组停机后的导叶封水效果。为减小导叶轴颈绕流漏水量,提出了三种防止导叶轴颈绕流的密封结构,经综合比较各种结构的优缺点,选定其中一种结构在白鹤滩电站百万机组设计中应用。本文的研究成果可供其他中高水头电站机组设计或检修改造时参考。

混流式水轮发电机组检修三维仿真与信息管理系统

结合吉林某水电站混流式水轮发电机组结构、检修和运行的实际情况,利用3DS Max软件实现机组检修全程三维可视化仿真,开发了混流式水轮发电机组检修三维仿真与信息管理系统。通过建立宏观场景模型融合检修过程模拟了混流式水轮发电机组检修全过程,提供了混流式水轮机组检修信息的查询、管理功能,为水电站标准化检修提供参考。

混流式水电机组开机方式优化研究

通过对大型混流式水电机组分别采用导叶大加速开环启动、导叶小加速开环启动、机组加速度控制闭环启动和开环+闭环启动等4种开机方式时,机组运行稳定性试验研究,全面分析比较了机组在不同开机方式时的机组稳定性。结果表明,综合考虑开机时长和机组稳定性等因素,机组的最佳开机方式为导叶小加速开环启动。该研究成果为混流式水轮机开机方式的选取和优化提供了依据。

固定导叶数对混流式水轮机水力波动影响分析

流体对转轮的激振力是影响机组稳定性的重要因素,而固定导叶和活动导叶的结构及布置对转轮前的流态形成至关重要。建立新安江电站全流道三维数值模型,在相同边界条件下计算对比不同的固定导叶数布置对机组振动的影响。计算结果表明,更少的固定导叶数量会明显加剧转轮的振动不稳定性,具体表现在:在靠近顶盖和活动导叶迎水面位置涡量的增加;频率为转轮叶片通过频率(32.5 Hz)时,有4.83倍的力矩振幅,2.75倍的X径向力振幅和4.63倍的Y径向力振幅,固定导叶数量的减半使得导叶和转轮间动静干涉的作用加强,从而让半数导叶的机组出现了额外的两倍叶片通频的振动。

混流式水轮机组的模糊滑模控制

针对水轮机常规PID调速器不能有效利用调节系统内部信息的缺点,在分析水轮机调节系统数学物理模型的基础上,采用基于模糊规则的滑动模态控制器,并对某一水电站的混流式水轮机组调速模型进行MATALB仿真。证明了模糊滑模控制方法在此种水轮机调速控制方面的可行性以及良好的鲁棒性。

瀑布沟水电站圆筒阀设计及应用

瀑布沟水电站6台水轮发电机组已全部投产发电。论文对该电站水轮机圆筒阀的设计及应用情况进行简要介绍。