大藤峡水利枢纽大跨度厂房内源振动结构动力分析

发电厂房运行时内源振动产生的振动能量很大,严重时将危害建筑物安全及运行人员健康。为此,基于有限元计算理论开展了厂房整体及重要单体结构的内源振动特性分析,对发电厂房进行了机组振动荷载和流道脉动压力下的振动反应计算。结果表明,厂房整体及重要单体结构自振频率同机组主要振源有足够的错开度,在机组振动荷载或流道脉动压力作用下,厂房结构的振动位移、速度和加速度响应幅值均满足控制标准。综上所述,大藤峡水利枢纽不同频率下的内源振动荷载作用不会对发电厂房的安全运行产生不利影响。     

基于AVMD和BSA-KELM的水电站厂房结构振动预测研究

针对水电站厂房结构振动安全监测问题,结合智能学习算法,提出了一种基于AVMD和BSA-KELM的水电站厂房结构振动响应预测方法,为实现厂房结构振动智能化监测提供了一种新的思路。首先采用AVMD方法将振动信号分解为多阶IMF分量;然后对各阶IMF分量分别建立KELM预测模型,模型参数采用BSA优化算法选取;最后通过信号重构得到结构预测振动时程曲线。将该方法应用于某实际水电站工程,以机组和水压脉动原型观测信号作为输入,以水电站厂房结构振动信号作为输出,建立了预测模型,预测信号与测试信号对比结果表明：测点预测结果决定系数均大于0.8,振动幅值均方根误差均小于0.3 μm、平均绝对误差均小于0.2 μm,证明该方法预测精度较高,预测效果良好。     

水泵工况下水泵水轮机压力脉动特性分析

水泵水轮机无叶区是机组内部水力因素引起的压力脉动最大的部位，也是机组和厂房振动的主要激振源之一。本文以某抽水蓄能电站机组稳定性试验结果为基础，分析了机组内部压力脉动混频幅值随流量的变化规律，重点关注了无叶区压力脉动分频幅值随流量和倍频的变化规律及压力脉动特征频率的传播特性，为研究机组和厂房振动诱因提供了思路。     

水电站厂房结构梁板柱系统动力特性研究

为研究厂房不同楼板结构型式和立柱布置条件下梁板柱系统振动特性的差异,结合泸定水电站地面厂房的实际建立三维有限元模型,对梁板和厚板两种结构型式的自振特性和机组振动荷载下的振幅进行了研究。结果表明,在保证混凝土方量一致的前提下,梁板结构的自振频率略高于厚板结构。随着楼板厚度的增大或者立柱个数和截面尺寸的增加,楼板自振频率逐渐提高,机组动荷载作用下的结构振幅有所减小。但当楼板厚度达到一定值时,其自振频率的增加幅度和结构振幅的降低幅度越来越小。相对而言,增加立柱个数和截面尺寸比增加楼板厚度对楼板抗振更为有利,但有可能带来厂房布置上的困难。因此,实际工程中应综合考虑厂房结构混凝土方量、施工难度和结构布置等因素选择具体的楼板结构型式和立柱布置方案。     

当前我国水电站(混流式机组)厂房结构振动的主要问题和研究现状

介绍了我国水电站混流式机组厂房某些工作区域内振动过大的现象,并不同程度地引起水电站厂房甚至大坝的振动.还介绍了我国对厂房结构的自振特性、动力响应分析、振动振源的研究现状.     

厂顶溢流式水电站厂房振动分析

本文以国内某厂顶溢流式厂房为研究对象,建立了动力分析有限元模型,结合厂房结构自振特性及可能的振源特性进行了共振校核。根据试验资料,利用相关分析原理推求了水流的点-面脉动压力转换系数,采用时程分析法比较了机组动荷载和水流脉动压力对结构振动响应幅值和频率特性的影响。研究表明,水流脉动压力频率与厂房结构的自振频率相差较大,不会引发厂房结构的共振;机组荷载是引起厂房结构振动的主要因素,水流脉动压力的影响较小;厂房上部结构的振动响应水平高于下部结构,因此设计中应注意上部结构的刚度突变问题。     

吉沙水电站厂区安全监测设计及资料分析

吉沙水电站采用引水岸边式地面厂房布置形式,厂内安装2台冲击式水轮发电机组。厂区监测设计选取1号机组段进行厂房结构代表性监测,主要设置了应力、应变、变形、温度、渗流、振动等监测项目;同时对厂房后山坡进行边坡稳定及地下水位情况监测。介绍了吉沙水电站厂区工程安全监测设计布置和主要监测成果等。监测成果分析表明,该厂区和厂房后山坡都处于安全稳定状态。     

大型水电站地下厂房的地震反应特点初探

简要介绍水电站地下厂房的以往震害情况。基于黏弹性边界理论和等效地震荷载输入方法,以小湾水电站地下厂房为例,假定地震波为从底部竖直向上入射的剪切波,且围岩质点振动方向平行于机组段横向,初步分析厂房主要部位的横向地震反应的位移、速度、加速度和动应力在幅值和波形方面的特点。针对地下厂房,论述了应开展抗震研究和设计的紧迫性和必要性。     

红石水电站机组及厂房振动特性测试研究

通过机组及厂房、坝体的振动测试试验数据分析,分析研究机组、厂房及大坝的振动规律以及三者振动之间的内在关联性,评价振动对机组和结构的影响。     

水电站机组支承体系与厂房耦合振动分析

为了研究水电站厂房振动过程中电站机组轴系及其支承体系的耦联作用,分别对不考虑机组支承体系的厂房结构(方案A)、简化机组支承体系的厂房结构(方案B)、有完整机组轴系及其支承体系的厂房结构(方案C)三种方案进行动力分析,计算厂房结构的自振特性和在机组径向荷载作用下的动力响应。结果表明,三种方案下厂房整体自振频率及振型表现基本一致,机组轴系及其支承体系对厂房整体结构自振特性无明显影响,但是对厂房局部振动尤其是与机组支承体系相连接的局部结构自振频率与振型会产生一定影响。在计算机组径向荷载作用下的厂房动力反应时,方案A典型部位位移最小,方案C较大,方案B最大,说明在计算机组荷载作用下的厂房动力响应时需要考虑机组轴系及其支承体系的作用。考虑到建立完整机组支承体系过程较为复杂,建议在计算过程中采用简化的机组支承体系进行厂房结构动力分析。     

卡普斯浪二级水电站厂房设计

卡普斯浪二级水电站位于卡普斯浪河中游,是卡普斯浪河梯级水电开发方案的第二个梯级,为引水式电站。由于电站一年内月平均引用流量不均,枯水期时流量较小,使得厂房设计具有很强的代表性。该电站设置两大一小3台机组,枯水期时小机组运行范围仍在最优效率区附近,避开了机组振动区,保证了机组高效、稳定、安全运行。主要介绍了电站机组台数、厂区布置、主要尺寸的确定、主副厂房布置等。     

黄河万家寨水利枢纽工程电站排沙钢管泄流振动试验

通过对万家寨水电站排沙钢管运用时电站副厂房及尾水平台结构振动进行现场试验,了解排沙钢管运用时厂房结构的振动特征及振动指标,判别是否满足水电站厂房结构振动规范要求。分析了排沙管运用时引起厂房结构振动机制,为工程合理、安全运用提供科学依据。     

机组振动荷载作用下大型水电站厂房振动反应分析

随着水轮发电机组单机容量的提高,机组转动部件的重量、轴向水推力以及作用在支撑结构上的机组偏心力、不平衡磁拉力及电磁扭矩均会显著增大。为确保结构安全,对大型水电站厂房进行在机组振动荷载下的振动反应分析具有十分重要的意义。以锦屏一级水电站地下厂房为例,采用三维有限元法,计算了正常运行工况和事故工况下,厂房结构的振动位移、速...     

大渡河泸定水电站厂房振动分析

通过对泸定水电站厂房全流道流体、厂房混凝土结构和机组的仿真模拟,建立了泸定水电站厂房全流道湍流-厂房整体结构流固耦合振动分析的全耦合仿真模型,对厂房结构在设计工况下的耦联振动时程响应进行计算,并依据计算结果对厂房整体结构进行了振动研究.结果表明,厂房整体及局部构件均满足振动复核的相关规定.     

三峡电站水轮发电机组的振动对厂房结构的影响研究

三峡电站水轮发电机组的单机容量和结构尺寸位居国内混流式机组之最，机组运行时厂房结构的振动问题已经成为重点关注对象。本严格按照三峡左岸发电厂房的设计尺寸，建立了复杂厂房结构的三维真实模型，分析了整体结构的动力特性：同时基于VGS水轮机模型试验中73米水头脉动压力的实测数据，求出了在脉动压力作用下厂房结构的动力响应，分析了引起楼板振动的主要振源。计算结果表明，三峡电站左岸机组在↓Δ139米运行时，厂房结构的动力响应均在允许范围之内，这一结论通过初步振动测试得到了验证。     

某大型抽水蓄能电站厂房强烈振动原因分析与减振措施研究

针对国内某大型抽水蓄能电站厂房强烈振动问题,本文开展了厂房局部结构振动测试、自振频率测试和脉动压力测试等现场测试;创建了精细三维有限元模型,求解了厂房结构局部结构自振频率,利用脉动压力测试结果计算了厂房振动响应,并通过调整立柱尺寸开展了厂房减振措施研究,同时对新建抽水蓄能电站厂房振动安全问题提出了展望。本文研究成果如下:(1)蜗壳内脉动压力为厂房结构振动主振源,其振动主频为100.0 Hz;(2)厂房局部结构振动强烈的原因在于其母线层立柱和水轮机层立柱的水平自振频率接近蜗壳脉动压力主频,两层立柱产生幅值较大水平振动引起楼板竖向强烈振动;(3)通过调整立柱截面尺寸,两层立柱和楼板振动响应均有大幅降低,减振效果显著。     

抽水蓄能电站地下厂房相邻机组段间振动的相互影响

为考察装有不同转速机组的相邻机组段厂房结构在脉动水压力下振动的相互影响，以某抽水蓄能电站地下厂房为研究对象，建立了包括两个机组段厂房结构的整体有限元模型，计算分析了脉动压力作用下相邻机组段厂房结构的振动反应。结果表明，流道脉动压力在相邻机组段楼板上激发的振动位移最大值仅为4．016μｍ，远小于水电站厂房结构楼板振动位移的控制标准0．2ｍｍ；脉动压力在相邻机组段楼板上激发的均方根加速度最大值为0．133ｍ／ｓ2，双台机组运行时，单台机组流道脉动压力造成的相邻机组段楼板均方根加速度增幅最大值仅为0．35％。说明机组流道内的脉动压力不会对相邻机组段厂房结构的振动产生明显的干扰和显著的不利影响。     

电液调速器的外界干扰及处理方法

一、情况简介 贵州安顺地区关脚水电站装机三台、单机容量1.6万千瓦,调速器采用杭州发电设备厂生产的HFDT—100型集成电路电液调速器,该电站第一台机组于一九九二年初正式投产发电。在第一台机组投入运行的初期就发现:①在压力油泵启动和仃止瞬间,调速器的接力器会出现抽动,抽动行程达10mm,(接力器全行程为220mm);②在电气调节器柜附近三十米范围内使用无线电对讲机,或是在厂房旁边的回车场上有汽车打火启动时,接力器出现抽动,抽动行程最大为12mm;③用负荷给定电动机调整机组频率     

炳灵水电站灯泡机组状态监测初探

炳灵水电站的泄洪溢流明渠修建在厂房顶部，为中国首创的厂房过流式布置方式。电站选用5台48MW大型灯泡贯流机组，最大运行水头25．7m，转轮直径6．2m。枢纽设计要求厂顶溢流明渠泄洪时，机组能够稳定运行。机组运行工况复杂，枢纽和机组的振动以及可能的电气故障必须引起足够的重视。因此要对机组状态监测配置方案进行必要的探讨，提出本电站机组状态监测的配置要求，并重点指出贯流机组状态监测的存在问题，希望能够对大型贯流机组状态监测方案的配置提供有益的参考。     

屋架不同连接模拟方法对水电站厂房动力特性影响分析

研究水电站厂房屋架与上下游排架柱在不同连接方式下的动力特性,分别采用虚拟介质法（方案一）以及上游端简支、下游端铰支座（方案二）的两种螺栓连接模拟方式进行对比分析,计算厂房自振、在机组以及地震荷载作用下的动力响应。自振特性分析得出方案二提高了上部结构的刚度,但整体频率小,方案一更符合实际;在机组振动荷载作用下,上部观测点采用方案二时总位移最小,其余观测点采用方案一时总位移最小。对于厂房整体结构,方案一有利于减小结构的拉应力;在双向地震荷载作用下,方案一发电机层楼板以下最大动位移大于方案二,其余观测点小于方案二。综合比较厂房结构的振动反应,当屋架和排架结构间采用虚拟介质法模拟螺栓连接时,在机组和地震荷载作用下位移和应力响应峰值总体较小,抗振性能更好。