双尾水调压室抽水蓄能电站过渡过程研究

为了研究双调压室布置的尾水系统在过渡过程中的特点,基于一维瞬变流理论对该布置形式下尾水管最小压力的影响进行理论分析,结合此类型抽水蓄能电站实际尾水布置,建立了过渡过程计算模型,对电站可能出现的多种过渡过程工况进行模拟计算。将多台机组分为两组分别布置在调压室且室后交汇,结论表明:双调压室布置能够更好地控制调压室涌浪,减少工程量;在甩负荷工况中,双调压室布置调压室流出流量变化率大于单调压室布置方案,在机组流量变化率一致时能够极大地改善尾水管最小压力;双调压室间对不同甩负荷方案的防护效果不同,多台甩负荷机组受不同调压室调节时,两调压室都能够达到较大的流出流量变化率,起到了防护作用,多台甩负荷机组受同一调压室调节时,直接调节的调压室可以起到更好的防护作用。双调压室布置为一洞多机抽水蓄能电站提供了更加灵活的甩负荷机组选择方案,对尾水系统设计与实际运行有参考价值。     

双排机水电站运行特性研究

目前有关双排机水电站运行规律的研究十分缺少,现根据世界第一大双排机水电工程——李家峡水电站双排机真机试验所取得的振动与脉动原型观测资料,对双排机水电站的运行稳定性特点进行分析.分析了同一排布置的上下游机组单机运行时的差别,并着重分析了在不同负荷组合下双排机联合运行的特性,得出了一些有利于指导工程运行的结论.     

李家峡水电站双排机组厂房布置研究与设计

李家峡水电站原设计采用坝后混合式窑洞厂房．因工程地质条件复杂，施工难度大，右岸洞室群将影响拱坝肩的稳定，经研究改为坝后双排机厂房．双排机组厂房的特点是：机组呈前后对应双排布置，双排压力钢管单层与蜗壳相连，双排尾水管双层出流，双排桥吊双排运行或转轨移跨单排运行，双排母线单层引出；机组布置紧凑，缩短厂房长度；简化施工程序，加快施工进度，节省工程投资．李家峡水电站已于1997年2月并网发电，电站运行情况良好，效益显著，成功地建成了我国第一座双排机水电站，可为我国在高深峡谷坝址建设更多的双排机厂房积累经验．     

特殊工况下抽水蓄能电站系统参数过渡过程分析

在抽水蓄能电站水力过渡过程数值模拟中,由于水泵-水轮机全特性曲线所具有的特殊性,使得尾水管进口最小压力在机组相继甩负荷工况下会大幅度降低,且时常会成为控制值。以一维刚性水锤及弹性水锤的特征线方法(MOC)为理论基础,结合某"一洞两机"布置形式的抽水蓄能电站工程实例,对该电站相继甩负荷工况下引水隧洞洞径及尾水岔管相对位置对过渡过程的影响进行了数值模拟。结果表明:在设置尾水调压室的情况下,拟通过改变引水隧洞洞径来调节尾水进口最小压力的措施是不经济的,引水隧洞的面积只需使其中的水流能够保持经济流速即可;在满足工程布置的前提下,应尽量减小尾水支管的长度,以保证输水发电系统的安全运行。     

小浪底水电站水轮机水力振动监测与评估

为准确掌握小浪底水轮机允许运行边界条件,采用非旋转设备振动测量评价方法,在水轮机尾水管进人门处水平方向安装低频振动位移传感器,通过测量不同负荷工况下尾水管水平振动、顶盖水平/垂直振动与水轮机顶盖下腔、蜗壳进口、尾水管进人门、尾水管扩散段等处压力脉动变化数据,得出尾水管水平振动与压力脉动峰峰值变化趋势呈现一致性,结合测量数据、尾水管进人门现场噪声情况和模型水轮机综合特性曲线对水轮机运行稳定性进行了分析和评估,验证了真机运行特性与模型水轮机综合特性曲线的一致性,证明了用尾水管水平振动衡量尾水管内水力因素影响是进行水轮机水力振动评估的有效手段。     

三峡水电站机组现场振动测试分析

本文基于三峡水电站左岸8号机组现场振动测试[1],通过对机组变转速试验、变负荷试验和水压脉动试验,发现机组转动部分存在一定的动不平衡以及在135 m水位下机组运行时尾水管水压脉动表现为3个主要特征区,说明了水轮机尾水管低频涡带压力脉动具有巨大的振动能量,是引起机组顶盖振动、摆度和尾水管结构破坏的主要振源。     

老龙口电站1号机低负荷运行尾水管压力脉动处理浅析

老龙口电站i号水轮机在低负荷运行时,尾水管中形成涡带,使尾水管水流发生周期性变化引起压力脉动,形成强烈的噪音和较大的振动。针对这一情况,通过对尾水管补气装置的改造,减轻了机组在低负荷运行中引起压力脉动和振动,确保机组安全稳定运行。图5幅,表1个。     

电站变顶高尾水洞水力过渡过程现场监测分析

阻尼井+变顶高尾水洞是一种新型的水电站尾水压力管道体型,国内尚无单机容量700 MW巨型机组的运行实践经验。为进一步了解大型机组变顶高尾水系统的水力特性,验证工程设计和水工模型试验成果,确保工程安全稳定运行,结合启动试运行和正常蓄水位机组调试安排,对三峡地下电站进行了2个特征库水位(152.3 m,175.0 m)和4个负荷量级(25%,50%,75%,100%)的机组甩负荷水力过渡过程进行现场监测。重点监测了蜗壳和尾水管进口部位水锤压力、阻尼井涌浪、变顶高尾水洞明满流交替和机组转速升高值等内容。监测成果表明:三峡地下电站变顶高尾水洞各项水力参数指标均满足设计要求,并有一定安全裕度,监测成果可为今后变顶高尾水洞工程设计和运行提供参考。     

清溪二级水电站尾水管补气设计

为提高反击式水轮机低负荷运行的稳定性,通常对水轮机采取补气措施或其他机械方法破坏尾水管涡带的影响,达到减轻压力脉动和消振的目的。清溪二级水电站具有水头变化比大,机组在低负荷运行历时长的特点。本文着重介绍该电站在设计上采用加强尾水管自然补气措施,以提高机组在低水头、小负荷运行的稳定性。经运行表明,达到了预期的效果,为机组安全运行,创造了有利条件。     

混凝土蜗壳及尾水管内水锤波波速计算的探讨

当水电站采用双排机厂房布置时，下层尾水管长度较一般单排机厂房尾水管增加一倍以上，此时尾水管与某相应最短压力管相组合，尾水管内波速大小直接影响压力管内水锤压力大小及其分布，面双排机厂房又属高水头电站。本文从以上重要性出发，对混凝土蜗壳、单双层尾水管内水锤波速进行了研究，提出了符合各结构特点的水锤波速表达式，并附有各表达式的示例，同时也分析了非圆形管与矩形截面管轴力与波速的关系及其异同之处，还讨论了配     

基于真机实测的双机共尾水调压室水电站同甩负荷仿真

为了克服传统的甩负荷过渡过程计算模型及一些关键参数取值过于依赖设计资料或经验导致计算结果与实测结果存在一定差异的弊端,在经典过渡过程计算理论的基础上,采用真机实测的方法对双机共尾水调压室水电站同甩负荷过渡过程仿真方法进行了研究。提取了尾水管进口处的脉动压力值作为尾水管进口压力的修正项;利用实测结果对调压室阻抗系数、水轮发电机组转动部分的转动惯量进行了辨识。结果表明,该方法大大提高了过渡过程的仿真精度,尾水管进口压力最小值仿真与实测结果差别为0. 008 MPa,蜗壳进口压力最大值仿真与实测结果差别为0. 041 MPa,调压室最高涌浪差别为0. 2 m,机组转速最大值误差仅为0. 13 Hz,仿真结果的变化过程与实测结果十分吻合。因而,可以利用该仿真方法及模型参数对各极端工况下的甩负荷过渡过程进行预测,以指导水电机组的安全运行。     

葛洲坝电厂125 MW机组的效率状况分析

通过多年来对葛洲坝水电站125MW机组相对效率的现场测试，发现已运行10多年的机组的效率与投产初期差异较大。经分析认为，影响机组效率的主要因素有：由于泥沙磨损造成的间隙增加和叶形变化导致的漏水量增加和效率下降；多种因素造成的协联关系不正确，影响机组的效率及稳定性；排沙底孔的开启对机组效率的影响等。进一步深入开展机组的相对效率试验，探索其变化规律，确定与之对应的协联关系，是电站经济运行和开展设备状态检修的重要措施。     

轴流式机组厂房横缝水平止水布置研究

以轴流式机组厂房坝段为研究对象,分析在正常运行和机组检修两种运行工况下不同水平止水布置方案尾水管和蜗壳结构的应力变化规律。研究结果表明:横缝水平止水布置在尾水管弯肘段范围内时,随着止水的上抬尾水管部位混凝土及内敷钢衬拉应力逐渐减小;横缝水平止水布置在蜗壳高程范围内时,与上游竖直止水连通方案比闭合方案缓解蜗壳附近应力效果更佳。实际工程设计中,建议轴流式机组厂房横缝水平止水布置为:水平止水上游段布置在蜗壳进口断面顶板下表面附近,且与上游竖直止水连通;水平止水下游段布置在尾水管扩散段出口顶部高程附近。     

水电机组尾水系统流场数值模拟研究现状分析

水轮发电机组的稳定性能是衡量水轮发电机组的重要性能指标，国内外许多学者针对水轮发电机组稳定性的研究作了大量的工作，尤其以水电机组尾水系统内部流场的研究最为突出。本文分析了近年来尾水系统数值模拟现状，并针对其不足之处对今后的发展方向提出了看法。     

洞巴水电站转轮空蚀介绍及原因分析

水轮机空蚀严重影响、威胁着机组的安全运行。洞巴水电站3台立轴混流式水轮机自2007年5月全部投入运行后,转轮、尾水管空蚀非常严重。文章对导致转轮空蚀的原因逐一进行分析,最终得出实际运行尾水位过低是主要原因,为今后水轮机选型设计及电站运行提供了宝贵经验。     

丰满水电站3^#水轮机尾水管钢板里衬脱落分析

根据现场测试资料，分析了造成丰满３＃水轮机尾水管气蚀、振动破坏的原因，提出了改善机组运行的工程措施。     

张河湾抽水蓄能电站机组水环设计与现状分析

水环是抽水蓄能机组所特有的现象,转轮充气压水运行时用以密封气体不进入蜗壳、减小压水用气量。鉴于机组投产初期水环排水管频繁振裂,对水环的释放进行管路改造,取消水环排水管路,水环改为经蜗壳与尾水管均压管路释放排出,保证了水泵方向启动的可靠性。同时由于厂房振动,造成蜗壳与尾水管均压阀卡涩,引起机组启动失败,在振动无法彻底解决前,对均压阀使用环境进行减振处理,提高阀门动作稳定可靠。     

抽水蓄能机组的黑起动

在电网事故、自然灾害或其他原因等情况下，造成电厂全部外来厂用电源消失，且短时间内无法恢复供电，为保护电厂的安全和恢复生产，实行自救，利用仅有的直流系统启动监控专门程序使机组发电从而恢复厂用电的供电，进而恢复厂用设备的运行，称为机组黑起动。当电网因故障而停运后，通过电网内具有自动起动能力的机组起动，而恢复电网正常运行，则称为电网黑起动。十三陵蓄能电厂的设计具有机组黑起动的功能，在1998、1999和2000年进行的机组和电网黑起动试验均取得圆满的成功。黑起动问题的研究在我国还处于起步阶段，十三陵蓄能电厂进行的黑起动试验在我国是首例成功的试验，具有很好的参考价值。     

三峡电站首批机组的起动调试及试运行

三峡700MW混流式水轮发电机组是当今世界上单机容量最大的水轮发电机组，首批机组启动调试及试运行旨在检验机电设备的整体设计性能、制造及安装质量，以便及时发现问题，为机组设备的投产及电能外送创造条件。参加首批机组启动调试的设备主要包括GIS设备及2F、5F机组设备，按照电力系统对新投产的水轮发电机组及输变电设备的要求进行了各项调试及试验，启动调试及试运行的结果总体上是符合要求的，具备投入商业运行的条件。