水轮机甩负荷过渡过程最佳控制的研究

水轮机甩负荷过渡过程是水轮发电机组在运行中较常见的一种过渡过程。在此过程中一些参数值,如最大转速升高β,最大压力升高§,压力脉动,轴向力等对机组的安全运行有重要意义。某些电站和机组在甩负荷过渡过程中遭到破坏。因此对甩负荷过渡过程的控制是     

对水轮机导叶最优关闭规律的探讨

水电站运行的大波动过渡过程中,为了最大限度地减少水压上升值与转速上升值,通过导叶关闭规律来解决大波动过渡过程中水电站的运行安全问题是最经济的有效措施之一.目前,普遍采用导叶两段或三段关闭规律,实践表明,随着水轮发电机组容量的增大和水轮机工作水头范围的增大,这种固定的两段或三段导叶关闭方式不能有效地控制机组在大波动水力过渡过程中的稳定性.提出了根据水轮机工作参数的变化实时地改变导叶关闭方式的非固定模式的导叶关闭方式,能更有效地提高水电站运行的稳定性和安全性.     

废弃矿井抽水蓄能电站水泵水轮机关键技术

 废弃矿井抽水蓄能电站“大落差、小空间、水质差”的特点决定了废弃矿井抽水蓄能电站水泵水轮机需要满足“超高水头、小体积、高耐蚀”的要求。目前适用于废弃矿井抽水蓄能电站的水泵水轮机的研究还不够全面,以矿井水为工作介质的水泵水轮机腐蚀-磨损-空蚀耦合机理还不够系统,针对新能源消纳的水泵水轮机频繁切换工况过渡过程还不够明确,需要进一步开发水泵水轮机水力实物模型设计优化技术,研发水泵水轮机频繁切换工况过渡过程安全稳定运行技术,研究矿井水条件下水泵水轮机腐蚀-泥沙磨损-空蚀耦合机理及协同控制技术。     

基于LBM的贯流式水轮机甩负荷特性研究

基于格子Boltzmann方法(LBM),采用壁面自适应局部涡黏模型,对原型贯流式水轮机甩额定负荷的瞬态过程进行了大涡模拟,获得了在活动导叶两段关闭方式下水轮机甩负荷过程中转轮转速、水力矩、轴向力等工作参数的变化规律,探讨了贯流式水轮机在甩负荷过程中导叶和转轮前后的水压变化.计算得到甩负荷过程中转轮最大转速上升率为36.7%,满足电站甩负荷调节的要求.较慢的导叶关闭速率可以降低水压力波动的幅度.对甩负荷过程中水轮机各过流部件内的瞬态流场进行了分析,结果表明:在水轮机甩负荷过程中,水流冲角的变化使得叶片表面产生低压区从而引起空化空蚀,在转轮和尾水管内部存在湍流涡及复杂的二次流动,影响系统的运行稳定性.     

引水式电站并列运行机组的MATLAB仿真模型

为了研究高水头引水式水电站机组之间的水力干扰问题，采用MATLAB下的SIMULINK作为仿真工具，建立共用有压引水管道、调压井、压力主管的两台高水头引水式水轮机调节系统小波动时的仿真模型，对于大波动时水轮机特性的非线性问题，给出了水轮机传递系数仿真模型的建立方法，结合两方面模型，建立了整个调节系统在大波动时的仿真模型，并引入实际电站的参数，对甩负荷过渡过程进行了仿真计算和分析。     

Kaplan机组过渡过程轴向水推力计算

安装Kaplan水轮机的低水头水电站,轴向水推力是一个重要的设计和安全运行指标.为精确计算过渡过程的轴向水推力,除用叉管理论以分节集中模拟蜗壳圆周分流的方法,以计及蜗壳的影响来提高过渡过程计算精度外,还利用螺旋桨理论,对过渡过程机组桨叶划水产生的轴向水推力进行模拟计算.讨论了各种因素对轴向水推力的影响,包括各项推力系数的选取和修正.计算结果接近目前的实测资料,说明此计算模型是简单、合理、有效的.     

ZZ560-LH-550水轮机的检修

八盘峡水电站位于多泥沙的黄河上游,机组运行过程中水轮机过流部件容易受到泥沙的磨损和气蚀破坏而产生疲劳现象,发生裂缝、工作零部件表面金属大量流失和在局部有穿孔等现象,从而降低了水轮机的运行效率.本文以八盘峡水电站1#水轮发电机组的检修为例,介绍了检修的内容及在检修过程中的注意点,以期为水轮机的检修提供一点实际经验.     

黑启动中的自励磁判据及仿真

黑启动的过程，就是全网停电后电网系统的恢复过程，由于这一过程中的运行设备和运行参数在某些情况下，与电力系统正常运行状态有所不同，因此可能会出现如自励磁等影响系统安全稳定恢复运行的现象和问题，从适用于黑启动快速这一特点出发，在已有的方法中选择了一种简单的近似方法来作为黑启动研究中自励磁产生与否的判据，从自励磁现象本质出发进行了阐述，并对水轮机组自励磁产生的暂态过程进行了仿真计算。     

大型混流式水轮机小负荷工况振动研究

研究了大型混流式水轮机小负荷工况下运行的振动．在小负荷工况下运行，水轮机转轮进口冲角很大，由此产生脱流，形成叶道涡，在尾水管形成涡带，涡带压力脉动引起了水轮机的振动．通过对小负荷区的试验研究，提出了小负荷区振动的解决办法．     

大型混流式水轮机小负荷工况振动研究

研究了大型混流式水轮机小负荷工况下运行的振动，在小负荷工况下运行，水轮机轮进口冲角很大，由此产生脱流，形成叶道涡，在尾水管形成涡带，涡带压力脉动引起了水轮机的振动，通过对小负荷区的试验研究，提出了小负荷区振动的解决办法。     

中小型水电站水轮机的磨蚀与防护

水轮机在含沙水流中运行时，常遭到泥沙磨损和磨蚀破坏。本文主要介绍作者近年来在中小型水电站，对水轮机的易磨蚀部件进行修复、修型、改型等抗磨蚀措施方面的实践情况。通过综合治理，使水轮机出力增加，抗磨蚀性能提高。     

水泵水轮机转轮全特性与蓄能电站过渡过程的相关性分析

为研究水泵水轮机转轮全特性曲线对抽水蓄能电站过渡过程的影响,根据两者之间的相关性调整和优化可逆机转轮设计,该文结合工程算例,采用不同的水泵水轮机转轮全特性曲线,分别对抽水蓄能电站机组可控和不可控等不同状态下的过渡过程进行了模拟计算。计算表明,转轮全特性曲线是影响过渡过程的重要因素之一。根据转轮全特性曲线与过渡过程的相关性分析结果,使用全三维方法进行可逆机转轮设计。在设计过程中适当调整导叶相对高度等参数,改变特性曲线形状,减缓开度线变化斜率,可优化过渡过程。     

节能型水轮机在循环水场上的应用

本文介绍了4＊3000m^3循环水场水轮机应用情况，通过分析水轮机的工作原理，认为节能型水轮机在节电、节水、安全环保、冷却效果、运行费用等方面都具有显著的运行优势，认为该技术值得在工业企业中进行广泛推广应用。建议各工业企业在循环水场建设或改造时，考虑采用水轮机技术替代传统的电动风机．以实际行动来共同推动“十二五”期间节能减排、清洁生产目标的实现。     

转轮叶片裂纹分析，检测及处理

转轮是水轮机核心部件，转轮的叶片出现裂纹会严重威胁水电厂的安全运行。通过对水轮机转轮叶片进行有限元计算分析，得出应力过于集中通常是叶片裂纹产生的主要原因，此外，叶片也存在设计、制造、运行方面的问题，为此，介绍了水轮机转轮叶片裂纹无损检测的常用方法和一般工艺。     

水电站供水系统小水轮发电机组代替减压阀方案的研究

研究了在水电站供水系统中采用小水轮机代替减压阀时水轮机选择及工况稳定问题，在高水头型水电站中采用小水轮机组作为钢管引水降压设施，将高水头的能量转化为电能送入厂用电网，小水轮机出口保持供水系统所需要的稳定水压，将水输入用水设备；并以某水电站为例加以论述。研究表明，水轮机利用减压供水的方案完全可以作为主供水方案，其运行操作比水泵作为主供水简单可靠，本研究对我国许多高水头电站有实用价值。     

混流式水轮机外特性与几何尺寸的关系研究

水轮机外特性主要受其几何尺寸影响,但目前尚没有探明水轮机外特性与其几何尺寸之间的关系式,在水轮机一维流动理论中无法采用水轮机几何尺寸信息对其外特性进行预测。本文在水轮机流量调节方程的基础上结合能量守恒定律建立了混流式水轮机的一维数学模型,得到了流量特性与力矩特性的显式表达式,可有效预测水轮机外特性曲线,并通过与实测数据的比对验证了该模型的正确性。文中提出的水轮机外特性曲线预测方法在水电站初步设计、过渡过程计算中混流式水轮机特性曲线延伸等领域具有重要的理论意义和实用价值。     

液固耦合对水轮机固定导叶振频振型的影响

通过对固液界面的压力和法向加速度的分析，并引入虚功原理的附加质量，得到弹性体在液体中的结构方程，并应用此方程对水轮机[固定导叶在水中的固有频率和固有振型进行解析，对固定导叶在运行过程中产生的共振进行了分析及预测。     

一种求取混流水轮机小开度特性的新方法

根据水轮机的基本理论,导出了混流式水轮机流量特性和力特性的表达式.在此基础上,以HL160水轮机为例,详细给出了根据水轮机的基本理论,采用数据拟合和人工神经网络方法,确定流量特性和力特性表达式中各种参数的方法.按照本文给出的方法,可以利用水轮机高效率区域特性和飞逸特性,求取水轮机的小开度特性,为采用数值分析方法分析水轮机的过渡过程提供了较为准确的边界条件.     

用微机进行水轮发电机组过渡过程计算

水轮发电机组过渡过程的计算是水电站设计、运行中不可缺少的重要环节。为满足这方面需要,我们研制了贯流式机组,带有不对称分岔、对称分岔管道机组的计算程序。利用本文提供的程序可在PC-1500机上完成忽略蜗壳、尾水管影响的简单管、串连管、对称分岔管,以及带调压室或不带调压室、不同型式水轮机在任意关闭规律下的非贯流式、非转浆式水轮发电机组过渡过程的计算,如图1所示。     

浅谈水轮机转轮裂纹修复

水轮机转轮是水轮机重要的组成部分,水轮机转轮轮毂与叶片间过渡区在力学性能上是整个转轮的薄弱环节,通过研究表明,此区域在转轮工作运行中比较容易发生裂纹。这一问题是对水轮机的工作产生了很大的不利影响,本文主要通过自己的工作经验提出了一些合理修复水轮机裂纹的办法,希望能为水轮机研究提供一些帮助。