水电站导水机构安装方法分析——糯扎渡水电站导水机构安装为例

根据糯扎渡水电站水轮机导水机构的结构形式、设计特点,以及该系统在安装过程中出现的问题及处理措施,简述对导水机构安装工序、质量控制要求及技术控制措施,并对关键工序的技术要点做了详细论述,为后续机组的设计加工以及施工提供借鉴。糯扎渡水电站导水机构主要由下止漏环、底环、导叶、顶盖、控制环、筒阀及相关附件组成。下止漏环在工地进行定位、加工;顶盖分为4瓣,工地进行组装;筒阀分为2瓣工地组圆后与顶盖一起调整并吊入水机室导水机构预装工作完成。     

调速器油系统火灾预防及处置方法

调速器系统是水轮发电机组的重要组成部分,其担负着水轮发电机导叶的开关、筒阀的提落两大任务。小浪底水力发电厂的调速器系统主要包括油压装置、导叶液压控制系统和筒阀液压控制系统,但由于整个液压控制系统由较高的油压来驱动,其必然存在调速器油系统起火的隐患,本文对调速器油系统火灾可能会造成的危害,如何预防调速器油系统火灾的发生,以及如果发生火灾应如何处理等方面进行了详细的阐述。     

抽水蓄能电站极端甩负荷工况球阀协同调节

为解决某些抽水蓄能电站设计方案在极端甩负荷工况下单纯采用优化导叶关闭规律的策略不能将蜗壳和尾水管压力限制在允许范围内的问题,提出了一种进水球阀与导叶协同调节的过渡过程控制策略,并通过一维数值模拟评估了导叶关闭规律、水泵水轮机特性及球阀关闭规律等因素对机组转速、蜗壳及尾水管压力的影响。工程实例表明:进水球阀协同导叶参与调节的控制方式对机组转速、球阀进口压力以及尾水管进口压力的第1波变化影响较小,但可显著降低机组转速和球阀进口压力的第2峰值,提高尾水管进口压力的第2波谷值。该调节方式还可有效避免机组进入小开度下的"S"形不稳定区,达到改善水击压力和减小压力脉动的效果。     

基于流量控制的负载敏感液压系统防冲击试验

针对主阀关闭时泵排量调节滞后于主阀关闭速度而产生冲击的问题,提出在泵出口与负载敏感口之间设置防冲击阀以泄出多余流量来削减系统冲击的方法。以负载敏感液压系统为对象,设计了基于Lab VIEW的负载敏感系统的液压测控台架,并在此基础上研究了在不同系统压力、流量和阀关闭时间的液压系统冲击特性。结果表明,系统流量、阀关闭时间以及系统负载等影响液压系统的冲击特性;相比未安装防冲击阀的系统,安装防冲击阀后,液压系统的压力冲击可从原来的最大冲击65%削减到10%,有效地减少系统冲击;负载压力越大,防冲击消除效果越好,系统稳定性得到提高。     

筒阀紧急动水关闭特性的数值模拟

为了防止水轮机飞选现象的发生,运用动网格和滑移网格技术,对动水关闭状态下的筒阀运动进行了三维非定常数值模拟和水力特性的研究．结果表明,筒阀的表面压力呈不均匀分布,引起的倾覆力矩最大值达2．94×10^4N·m．轴向力在筒阀关闭90％时达到峰值,并根据其变化的平稳程度提出了优化的筒阀关闭方式．此外,对筒阀表面的压力脉动进行了频谱分析,表明压力脉动的形成是尾水管涡带振动向上传递的结果．上述水力特性的分析不仅可以预测混流炎水轮机的工作状态．而且可以为筒阀运动的执行机构——多液压缸同步运动系统提供理论依据．     

八盘峡水电站哈尔滨机组导叶轴套密封改造

八盘峡水电站位于多泥沙的黄河上游,机组运行过程中不仅对水轮机过流部件气蚀磨损非常严重,还加速了导叶轴套密封的磨损,造成了导叶轴套漏水量增大,顶盖淤泥增多,顶盖排水泵频繁启动,从而加大了设备检修维护量,降低了机组运行可靠性.针对电站水轮机导叶轴套的漏水问题,在机组大修过程中对导叶轴套的密封形式进行了改造,改造后导叶轴套的漏水问题得到了彻底解决,也减少了设备的检修维护量,提高了机组的运行可靠性.     

水泵水轮机内部压力脉动特性研究

为了研究水泵水轮机内部不同部位处的压力脉动特性,采用计算流体动力学软件对设计工况点下水泵水轮机三维全流道内部流动进行了非定常数值计算,同时监测了蜗壳隔舌附近、顶盖处、转轮与活动导叶之间以及尾水管锥管处的压力脉动。通过分析计算所得的压力脉动结果表明:机组顶盖区域压力脉动相对较为明显,水轮机工况下的脉动频率以2倍叶倍频为主,水泵工况时脉动频率以1倍的叶倍频为主;对于转轮与导叶间的无叶区域,水泵工况和水轮机工况脉动频率均为1倍叶倍频,且该处的监测点的压力脉动频率主要由于转轮与活动导叶之间的动静干涉产生;在转轮内水轮机工况时的压力脉动频率呈现多样性,水泵工况时则都以转频的倍数为主;尾水管直锥段的主频率在最优工况下等于1倍叶倍频,振动幅值较小。     

论水电站导水机构的安装技术

导水机构的主要功能是使水流在进入转轮前形成环量,并根据机组的功率要求调节流量,水轮机停止运行时导叶关闭切断水流,针对水轮发电机组导水机构安装过程中极易发生吊装变形问题,结合工程实例,对水电站导水机构的安装作浅述。     

筒形离心式通风机筒壳内气体流动的理论分析

在基本假设的条件下,导出了筒形离心式通风机筒壳内气体流动速度的近似计算公式。应用该近似计算公式设计出的5~#型通风机的筒壳、后导叶,经通风机性能试验,结果表明,满足设计要求。     

中高水头水电站水轮机导叶关闭规律鲁棒性综合评价

水电站的导叶关闭规律影响水力瞬变过程，应具有良好的鲁棒性能。本文运用罚函数和权函数从蜗壳水压最大上升率、尾水管最大真空度、机组转速最大上升率等3个方面对水轮机大波动过渡过程评价指标进行分析，构建了导叶关闭规律鲁棒性的综合评价方法。采用正交试验法，评估了中高水头水电站不同拐点时间、拐点开度和导叶有效关闭时间对这3个调节保证参数的影响。结果表明：导叶有效关闭时间对调节保证参数的影响相对较小，而拐点开度和拐点时间显著影响水锤压强和机组转速之间的平衡。导叶关闭规律的综合评价结果不仅可使各调保参数具有足够的安全裕度，而且具备良好的鲁棒性，可为中高水头水电站导叶关闭规律的合理选择提供参考。     

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.     

抽水蓄能机组导叶关闭策略优化方法研究

为了解决水电站大波动过渡过程运行安全问题,综合考虑蜗壳水击压力极值和转速上升极值两个目标,建立了抽水蓄能机组导叶关闭策略多目标优化模型,提出了基于改进多目标引力搜索算法(IMOGSA)的抽水蓄能机组导叶关闭策略优化方法.利用该方法得到包含蜗壳水击压力极值和转速上升峰值的帕累托非劣解集,采用模糊满意度评价法在帕累托非劣解集中选出兼容性最好的解,并与多目标粒子群算法进行对比,结果表明利用IMOGSA优选的导叶关闭策略能有效提高对抽水蓄能机组水泵断电工况的控制水平.     

谏壁抽水站闸门液压启闭系统技改研究

液压启闭机是目前泵站闸门启闭最为常用的一种启闭机械设备,而闸门开启及断流流程度主要取决于液压控制设施工作的可靠程度,水泵在运行过程中如果发生液压缸工作失效、油管爆裂、阀件失灵、电气回路故障等事故,造成快速闸门自动关闭,将造成水泵机组闭阀运行的严重事故。因而,液压系统设计的可靠性程度直接影响着泵站机组的安全运行。     

汽轮发电机组超速保护对机组热力系统的影响

利用仿真软件对某发电机组的超速保护系统进行建模,模拟机组甩负荷和转子超速后功率负荷不平衡保护和超速保护的动作特性,分析超速保护动作对机组热力系统的影响.结果表明:当机组功率负荷不平衡保护和转子超速保护动作时,快关高调阀和中调阀,会导致阀前主蒸汽压力迅速升高,升至额定压力的1.1415倍,对机组阀门产生一定的冲击力,甚至导致安全阀超压,影响锅炉燃烧.功率负荷不平衡保护存在的唯一优点在于机组超速时能早于超速保护动作,但两种情况对控制超速的效果相差不大,相比较而言,误动作带来的危害更大.      

遗传算法在抽水蓄能机组导叶关闭规律优化中的应用

为优化抽水蓄能机组导叶关闭规律,引入遗传算法.将反映导叶关闭规律的特征点开度和时间值作为操作对象,通过过渡过程计算得到适应函数值,根据适应函数值计算选择概率,按照一定概率进行繁殖,杂交和变异,产生新的规律,直至收敛达到优化效果.研究表明,对水轮机工况最高水头和最低水头同时进行优化可以取得较好效果.     

水轮机筒阀电液同步控制系统数学建模与仿真

为了满足水轮机筒阀在启闭过程中的多缸同步和速度控制的要求,对筒阀电液同步控制系统中的主要液压部件。如电液比例方向阀、同步液压马达、比例节流阀和非对称液压缸进行动态数学建模分析,给出了水轮机筒阀电液同步控制系统非线性数学模型。针对筒阀在启闭过程中对同步性能和速度控制要求高的特点,提出一种双闭环（同步闭环和速度闭环）综合控制方式,该控制方式内环负反馈用于多缸同步控制,外环负反馈用于多缸速度控制。利用Simulink对系统进行仿真研究,并和试验结果进行了对比。结果表明,该系统和控制方式能满足水轮机筒阀在启闭过程中对速度和同步性能的要求。     

江苏阚山电厂的旁路系统改造及应用

电厂汽轮机旁路系统有助于保障汽轮发电机组的安全稳定运行。经过长期的运行后,旁路系统重要部件旁路阀的密封面损伤严重,旁路系统出现内漏情况,造成未做功的新蒸汽直接流入凝汽器中,严重影响机组的经济性。通常采用简单修复或整体更换的处理方法,不能彻底地解决问题。基于此提出了一种在旁路阀前加装隔离阀的解决方法,在机组正常运行时,通过关闭隔离阀来改善旁路阀的工作环境,由此来降低旁路阀的故障率并提高其运行可靠性。     

轴流式水轮机轴向力的试验研究

介绍了模型试验中轴向力的测定、轴流式机组轴向力的一般变化规律、下游水位和机组顶盖补气对轴向力的影响等。提出了导叶全关时机组的负轴向力与下游水位的关系可按费洛德数相等进行原模型换算；机组甩负荷时，顶盖补气能有效地减小抬机力和转速升高；以及在数值计算中应以模型实测轴向力特性为基础建立数学模型计算水轮机动态过程中轴向力的变化规律才能有足够的精度，否则将造成较大的误差而无实用价值。     

水轮机简阀电液同步控制系统数学建模与仿真

为了满足水轮机筒阀在启闭过程中的多缸同步和速度控制的要求,对筒阀电液同步控制系统中的主要液压部件,如电液比例方向阀、同步液压马达、比例节流阀和非对称液压缸进行动态数学建模分析,给出了水轮机筒阀电液同步控制系统非线性数学模型.针对筒阀在启闭过程中对同步性能和速度控制要求高的特点,提出一种双闭环(同步闭环和速度闭环)综合控制方式,该控制方式内环负反馈用于多缸同步控制,外环负反馈用于多缸速度控制.利用Simulink对系统进行仿真研究,并和试验结果进行了对比.结果表明,该系统和控制方式能满足水轮机筒阀在启闭过程中对速度和同步性能的要求.     

贯流式水轮机取消活动导叶的试验研究

低水头水电站机组的造价占电站总投资的比重很大,尤其是贯流式机组,如何简化机组的结构对节约投资是很明显的.我们设想将贯流式水轮机的活动导叶改为固定导叶,依靠转轮叶片调节流量进行了水力性能的试验研究,获得了较好的效果,並对不同类型导叶出口边流场分布进行了测试工作、为今后的导叶设计提供了参考依据.