Nonlinear Dynamic Characteristic Analysis of the Shaft System in Water Turbine Generator Set

A 3D finite element vibration model of water turbine generator set is constructed considering the coupling with hydropower house foundation. The method of determining guide bearing dynamic characteristic coefficients according to the swing of the shaft is proposed, which can be used for studying the self-vibration characteristic and stability of the water turbine generator set. The method fully considers the complex supporting boundary and loading conditions; especially the nonlinear variation of guide bearing dynamic characteristic coefficients and the coupling effect of the whole power-house foundation. The swing and critical rotating speed of an actual generator set shaft system are calculated. The simulated results of the generator set indicate that the coupling vibration model and calculation method presented in this paper are suitable for stability analysis of the water turbine generator set.

基于MRD优化布置的水轮发电机组碰摩系统振动抑制

针对水轮发电机组转子-转轮系统碰摩故障问题,采用磁流变液阻尼器(magneto-rheological damper,MRD)对轴系振动进行抑制,旨在探究MRD对机组轴系振动的影响规律及其对系统碰摩故障的抑制效果。首先,将机组轴向位置函数引入MRD非线性动力学模型,推导了碰摩故障下含轴向分布参数的MRD-转子-转轮系统动力学方程。其次,基于数值模拟方法,以机组转速为控制参数对比分析了是否考虑MRD的转子-转轮系统非线性动力学行为。最后,研究了不同MRD轴向布置参数对碰摩转子-转轮系统动力学行为的影响。研究结果表明:MRD的加入对转子、转轮非稳态运动具有良好约束作用,能够显著减小转子、转轮振动幅值,有效避免了机组轴系碰摩故障的发生;当阻尼器位置参数s_(1)、s_(2)分别取0.25与0.95时,MRD对系统的减振效果最佳。通过在机组轴系合理布置MRD,可有效改善系统振动情况,从而为水轮发电机组振动控制提供有益指导。

某燃气轮机发电机组蒸汽设备水击分析及处理

水击对电厂安全稳定运行构成严重威胁。分析了水击现象产生的机理,同时针对某燃气轮机发电厂典型水击现象,阐述了几种运行设备及系统产生水击的原因,并从运行技术优化及设备治理方面进行了处理,从而减少或避免了水击现象的发生。

大型混流式机组水发联轴螺栓拆卸研究

大型混流式水轮发电机大修主要任务完成水轮机和发电机拆卸检查回装,而其中各联轴螺栓和过盈配合部位的拆卸过程尤为重要,一旦发生螺栓卡死的情况将大大影响检修工期。从某电站大型混流式机组检修时大轴螺栓卡死原因上深入分析,提出了多条改善措施,经过实施后大大降低了螺栓卡死发生的概率。

灯泡贯流式水轮发电机组调速器液压油外泄监测报警系统探讨

本研究旨在设计一种基于灯泡贯流式水轮发电机组调速器液压油外泄漏监测报警系统,以解决水轮机调速器液压油外泄漏所带来的危害。介绍了灯泡贯流式水轮发电机组调速器液压系统的原理及构成;分析了调速器液压系统液压油外泄漏的特征及危害。设计了一种监测报警系统,阐述了其工作原理、构成、功能、特点及调试方法,并总结了研究的主要观点和意义。

顶盖螺栓轴力监测装置在柘林水电厂机组上的应用

水轮发电机组顶盖为机组重要的承载部件之一,其大薄壁件结构长期受轴向水推力、转轮上腔水压脉动等交变载荷,螺栓连接的可靠性和安全性对整个机组的正常运行有着至关重要的作用,国内主要水电站均在要求每年检修期间举行水轮机顶盖连接螺栓的更换,以免造成接螺栓松动或失效而造成水淹厂房事故的发生,因此对于水轮机顶盖连接螺栓的监测、寿命评估的可靠性、稳定性提出了要求,但是传统的水轮机顶盖连接螺栓的监测主要靠人工巡检。本文详细论证了一种采用顶盖螺栓轴力监测装置在柘林水电厂的应用。

大型立轴水轮发电机组A修主轴拆装工具研发及工艺优化

水轮发电机组转动部分拆卸与回装是机组A修的重要工序,直接影响检修工期。以鲁地拉水电站为例针对机组转动部分各段主轴拆卸及回装工艺进行优化,缩短水轮发电机组A修工期,提高检修效率,为机组检修提供经验和参考。

梨园水电站发电机新型碳刷刷握底座的设计与实践

在发电机组检修过程中,滑环室发电机碳刷刷握需取下更换,并对滑环、导流环、正负极接头等一系列的检修工作,各个部件检修完成后回装。其中碳刷刷握回装时,刷握插入底座后需调整刷握与滑环的间距,要求为2~3 mm,防止间距过长或过短导致滑环打火、碳刷温度高等问题,为解决这一问题,设计了一种发电机新型碳刷刷握底座。

大型水轮机组减压阀系统不稳定性分析及改进研究

大型水轮机组在水力发电厂的运行中起着至关重要的作用,而减压阀系统作为其中一个重要的组成部分,直接影响着水轮机组的运行稳定性和安全性。然而,在实际运行中,一些大型水轮机组减压阀系统存在着不稳定性问题,严重影响了其运行效率和安全性。因此,对大型水轮发电机组的减压阀系统在运行过程中的不稳定性深入分析和改进研究具有重要的意义。本文通过某大型机组实际运行过程中的减压阀不稳定运行案例分析,提出了减压阀上腔出水管路上安装节流阀的改进方案,通过现场试验分析,此方法可有效控制减压阀开启速度,进而稳定减压阀阀后压力,为大型水轮发电机组稳定运行提供安全保障。

600 MW水轮发电机组集成化多冗余调速系统研究及应用

针对水轮发电机组调速器,提出集成化多冗余调速系统的研究方案,优化控制方式,增强系统稳定性与可靠性。创新性提出油压系统、机械控制系统、电气控制系统三合一的集成化运行方式。提出双冗余配置与三选二配置配合运行的控制方式,实现导叶位移传感器等装置的多位置、多冗余功能,大幅提高系统的容错能力和可靠性,保障机组安全稳定运行。

水轮发电机组安装技术分析

近年来,随着技术的发展,水轮发电机组朝大型化、巨型化方向发展,制造精度的提高对机组的运行振动、摆度要求越来越高,机组安装精度一度提高到0.05 mm的转动摆度值、0.02 mm的平面度要求。基于此,文章首先介绍了水轮发电组安装的常见问题,然后提出了发电机组的安装条件和注意要点,之后就其安装技术进行分析,最后提出水轮发电机组安装质量控制方法,以供参考。

一种水电站机组主轴密封滤水器反冲洗清洗的方法

水电站机组主轴密封水源常采用蜗壳或压力钢管取水,通过滤水器过滤水中的杂质。针对主轴密封水系统中的滤网式滤水器在运行中容易出现滤网堵塞,导致主轴密封水压力过低、流量过小等问题,通过分析滤网式滤水器结构、工作原理,提出了一种通过改变主轴密封滤水器的运行方式,利用主轴密封水对滤水器进行反冲洗清洗的方法。该方法实施后反冲洗清洗效果明显,减少了滤水器解体清洗的频次。

水电厂水轮发电机组常见故障及维修技术

文章研究了水电厂水轮发电机组常见故障及相应的维修技术。深入分析水轮发电机组运行过程中可能出现的故障类型和成因,以及针对这些故障采取的维修技术,以提高水轮发电机组的可靠性和稳定性。在分析研究的基础上,总结了部分实践经验和建议,以期为水电厂水轮发电机组的维修工作提供参考。

浅析大型灯泡贯流式水轮发电机组管形座安装技术

管型座是贯流式水轮发电机组主要刚性支撑的重要组成部分,承载着机组转动部分及固定部件重量、上部混凝土及设备重量,也承受水的压力、浮力、正反向水推力。发电机扭矩等大部分荷载,将这些传递给混凝土基础,因此基础混凝土应有足够的强度。根据龙溪口航电枢纽的特殊情况,阐述灯泡贯流式机组管型座安装的实施方案,优化组装工艺、安装流程,减轻工作强度,缩短工期,降低焊接难度,控制安装质量,为顺利实现机组的发电目标奠定基础。

异常振动分析识别汽轮发电机组转子裂纹故障

转子裂纹可能导致汽轮发电机组发生断轴毁机事故并造成重大损失,在机组运行中及时发现转子裂纹对于保障机组的安全稳定运行具有重要现实意义。在归纳总结裂纹转子振动特性研究结果的基础上,结合现场振动故障诊断经验,提出较为实用的异常振动分析识别裂纹转子的方法,并且通过对2台600 MW等级机组异常振动的分析和诊断,介绍了发电机转子和低压转子裂纹的发现过程。由于判断准确,及时停机检查,发现了裂纹,从而避免了机组继续运行可能发生的灾难性事故。

考虑不平衡电磁拉力的偏心转子非线性振动分析

水轮发电机组转子相对偏心引起的不平衡磁拉力对转子振动有较大影响。从水轮发电机转子的气隙磁场能表达式出发,推导发电机转子的电磁刚度矩阵。利用拉格郎日方程,建立了刚性和短轴承弹性两种支承方式下考虑电磁刚度的转子振动模型。利用李雅普诺夫非线性振动稳定性理论,研究了电磁刚度和轴承弹性支承对转子的临界转速和偏心力作用下的横振幅值的影响,并分析了电磁、机械、轴承等参数对临界转速的影响程度。为进一步深入研究水轮发电机组轴系统在电磁,水力和机械结构参数共同作用下的动力特性打下基础。

一种基于瞬时能量分布特征的汽轮发电机组转子故障诊断新方法

提出了一种新颖的基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transformation,HHT)的瞬时能量分布特征抽取方法,用于识别汽轮发电机组转子系统的不同运行状态(如正常及油膜涡动故障等)。理论上分析了瞬时能量与系统结构状态变化的物理联系,借助HHT方法,获取非平稳振动信号的瞬时能量分布特征,并根据瞬时能量相对贡献的量化方法消除噪声等干扰因素,采用相关系数法对瞬时能量分布特征的典型性进行论证分析,给出了基于瞬时能量分布特征的汽轮发电机组转子系统故障诊断的新方法。实验结果证明了该方法的有效性。

混流式水轮发电机组主轴系统振动特性分析

针对混流式水轮发电机组振动现象严重影响水电站安全运行的问题,应用ANSYS建立主轴系统的有限元模型,分析主轴系统固有频率及振型变化的特点,研究主轴系统的振动特性,并分析主轴系统在激励影响下发生共振的可能性及其振型.研究结果表明,主轴系统在多种外激励作用下,除了产生强迫振动外,还可产生主共振、分数共振等复杂的振动现象.研究结果对进一步研究主轴系统动态特性有一定的参考价值.

300MW汽轮发电机组在机电耦合作用下的扭振

大型汽轮发电机组轴系扭振是电网系统和机械系统相互作用的结果。以1台300 MW汽轮发电机组扭振模拟机为对象,对轴系扭振和机电耦合次同步谐振的耦合作用进行了模拟试验。结果表明:在三相短路故障激励下,具有串补电容的输电线路比无串补电容的输电线路对机组轴系扭振响应的影响更大;补偿度越高,电力系统中谐振电流明显增大,发生机电耦合次同步振荡的危险性越大。

双水内冷发电机组不稳定振动的诊断与处理

某电厂8号机组带负荷后振动过大,通过试验分析,查明振动原因是由于发电机转子冷却水管冷却不均匀、低压转子和励磁机转子质量不平衡,引起运行时发电机转子产生热弯曲以及4号、8号轴承振动超标。采取对发电机转子内冷水管反冲洗和调整轴系平衡等措施,机组振动得以消除。