抽水蓄能机组水环新设计方法

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，鉴于广蓄一期机组投产初期水百水管频繁振裂，对二期机组水环形成和释放采用了全新的设计方法，由迷宫环冷却水作供水水源，水环释放改用蜗壳减压管。新设计方法简化了结构，节省了设备，保证了水泵工况的快速起动和调相运行的可靠性，运行实践表明是切实可行的。     

直埋式蜗壳结构动力响应特性真机测试分析研究

水电站直埋式蜗壳的钢衬和外围混凝土完全联合承载,蜗壳内部的静动态内水压力很大的比例可以外传至外围混凝土结构,从而引起蜗壳结构较大的振动反应。采用数学统计和Welch法的功率谱估计分析方法,针对机组升负荷运行时蜗壳振动测试信号进行分析处理。结果表明,在升负荷运行时,尾水管脉动压力为主要水力振源;蜗壳内部脉动压力、蜗壳外围加速度与尾水管脉动压力变化趋势基本相同;同时揭示了直埋式蜗壳脉动压力振动能量的衰减、传递规律。可为直埋式蜗壳的机组与厂房的振动评估及动力反馈分析提供可靠的依据。     

浅析抽蓄电厂机组抽水启动尾水管液位过高原因

抽水蓄能电厂具有削峰、填谷作用,在用电低谷时期利用多余电量将水从下水库抽到上水库进行蓄能。抽水启动过程中利用高压气系统将转轮室的水压到转轮以下,使得机组在空气中旋转升速,避免了转轮在水中搅水启动消耗太多能量,启动电流太大对电气设备要求太高等问题。尾水管液位过高信号用来监测尾水管水位,机组升速过程中尾水管水位在转轮以下,若此时报尾水管液位过高说明压水失败,转轮将会在水中搅水,现地中央控制单元将会发令走停机流程,导致机组启动失败。故对尾水管水位过高信号进行优化,在符合现场设备实际的情况下,提升设备的可靠性。结合现场工作经验,对机组抽水启动中尾水管液位过高误动原因进行分析和总结,供大家参考和指正。     

石塘水电站3号机增容改造项目调节保证计算

笔者结合石塘水电站3号水轮机增容改造工作,介绍了改造所涉及到的调节保证计算,并对设计阶段的水力过渡过程计算结果在模型验收试验后进行了复核;在蜗壳、导水机构、接力器、转轮室、尾水管等均不进行更换的条件下,经过对原有输水管路及流道尺寸的多次确认,精确模拟水路系统,优化导叶-桨叶关闭规律,使调节保证计算满足了合同的要求。机组正式投运后实施了甩负荷试验,结果证明改造后,水力过渡过程计算结果蜗壳末端最大水压力、机组最大转速上升率、尾水管进口最大真空度均满足合同要求。该计算结果为改造后机组的安全、稳定运行提供了保障。     

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。     

潘家口混合式抽水蓄能电站二期工程结构设计

潘家口混合式抽水蓄能电站二期工程结构设计遇到一些特殊问题，如４＃机组尾水管底板结构设计，蜗壳外围混凝土结构设计，蜗壳放空阀周边加固设计及厂坝间一期混凝土改造设计等。进行了大量分析研究，采取多种加固措施，保证了电站安全投产运行     

基于电站实测振动信号的相关分析

基于某水电站机组与厂房现场振动测试,运用相关函数对该电站实测信号进行振源分析以及结构响应的相关分析。试验结果表明,由蜗壳中不均匀流场及导叶水流不均形成涡带产生的特征频率在顶盖、楼板、上机架以及尾水管等处测得信号均有所反映,机组结构下机架处的振动与其厂房水工结构的下机架基础及机墩顶部处的振动密切相关,也进一步说明利用相关函数分析特征信号的可行性。     

某抽水蓄能电站一管双机切泵试验分析

在抽水蓄能机组调试过程中,水泵断电试验是验证机组电气与机械性能的重要试验。以某抽水蓄能电站1号引水系统内的1号和2号机组为例,进行了一管双机切泵试验,测试并记录了机组的各项参数变化曲线,分析了水泵在断电过渡过程中不同测点的压力变化规律。通过对蜗壳进口压力和尾水管进口压力测值进行加窗傅里叶变换,确定了尾水管压力脉动的主要原因为管路共振。试验结果表明:各测点的压力均在调节保证值范围内,机组停机流程正确,各项电气与机械指标均符合设计要求。     

溧阳抽水蓄能电站机组调试期间主要缺陷及处理

溧阳抽水蓄能电站6台机组调试过程中出现了推力外循环系统噪声和振动问题,蜗壳均压阀位置信号丢失问题,主轴密封供水流量过低问题,尾闸液压启闭机吊轴监测装置故障,液压回路液动阀、电磁阀卡涩问题,下导瓦、推力瓦瓦温测点温度跳变,机组调速系统事故配压阀动作异常等缺陷,通过对这些缺陷及处理情况进行总结,为同类项目提供参考。     

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。     

三峡电站厂房结构振动计算与试验研究

本文利用三峡电站73m水头水轮机模型试验中脉动压力的实测数据，构造出整个流道内脉动压力场，求出了厂房结构在各种振源联合作用下的动力响应。为了验证计算结果并完善下一步研究工作中的计算模型，还对三峡发电厂房的结构振动进行了现场测试，并与计算结果进行对比。结果表明，厂房结构的竖向位移的幅值、频率和最大值位置与计算结果比较接近，这不仅验证了厂房结构的竖向位移是由尾水管内的脉动压力引起，而且说明计算模型中尾水管内的荷载假定是可行的。同时，对于竖向加速度，除去峰值区域的测点外，测试结果的幅值与计算结果相差不大。由于蜗壳内以及导叶后转轮前区域的脉动压力频率在模型与原型的转换关系上存在不确定性．以及计算中没有考虑直接作用于楼板上的母线电磁力，使得楼板竖向加速度测试结果的幅值存在峰值区域，且其频率与计算结果存在偏差。     

溪洛渡水电站800MW级水轮机技术研究与实践

本文介绍了溪洛渡水电站800 MW级水轮机主要参数(水头、出力、稳定性指标、效率和流量、空化性能等)和主要部件结构(转轮、蜗壳和座环、导水机构、圆筒阀、主轴和主轴密封、水导轴承、补气系统和尾水管等)的设计成果。研究成果可供水电站设计和施工参考。     

156 m水位下三峡水电站15#机组厂房结构的振动安全研究

三峡水电站机组蜗壳HD值高，其埋设方式对厂房和机组的安全稳定运行具有关键的影响。蜗壳直接埋入法相对于垫层埋入法和充水保压埋入法而言，其外围钢筋混凝土承担的内水压力较大，但施工比较简单且节省蜗壳钢材，因此三峡水电站15#机组拟采用直接埋入法。文中在已有静力研究成果的基础上，分析了局部混凝土开裂后的厂房结构的整体自振特性和振动响应，并根据计算结果和振动标准对厂房结构的振动做了安全评价。     

水电站厂房结构振动响应的神经网络预测

水电站厂房结构振动主要是水力、机械和电磁三大类振源引起的，厂房结构与机组之间存在明显的耦联作用，厂房结构和机组振动系统呈明显的动态耦合效应和非线性特征。本文在对实测厂房结构与机组振动响应关系分析的基础上，提出应用神经网络预测方法可在不考虑结构精确的数学力学模型的前提条件下，得出被研究对象的非线性振动特性，即通过机组的振动和尾水脉动的监测数据预测厂房结构的振动。该方法应用于三峡水电站厂房结构的振动预测，结果与实测结果基本吻合。     

混流式水轮机尾水管压力脉动研究综述

混流式水轮机尾水管压力脉动是造成机组运行不稳定的重要原因，严重的脉动甚至会威胁厂房的安全，而尾水管涡带是产生压力脉动的首要原因。所以，混流式水轮机尾水管涡带的研究对解决压力脉动有着十分重要的意义。为此，就混流式水轮机尾水管压力脉动的研究，即从理论研究、模型实验、数值模拟和真机试验4个方面。重点阐述在部分负荷、满负荷以及超负荷工况下的尾水管涡带特性参数变化的特点，介绍数值模拟方法在解决尾水管振动问题上的优缺点以及目前在真机试验上检测尾水管振动的新方法，从而也提出解决尾水管压力脉动的几个途径。     

贯流式机组水力脉动荷载对水电站厂房结构的影响

基于流固耦合的瞬态动力分析,研究了贯流式机组尾水管内涡带水力脉动的作用形式,并分析了作用于厂房和厂房基础的振动波形和动力响应。最后研究了尾水管内脉动水压力荷载的简化模拟方法,旨在为贯流式水电站的结构分析和设计研究提供参考。     

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。     

基于结构声强的水电站厂房振动传递路径研究

基于结构声强理论对ANSYS进行二次开发,实现了水电站厂房结构声强计算及矢量可视化。以一大型水电站坝后式厂房为研究对象,对其在机墩垂直动荷载和尾水脉动荷载分别作用下的结构声强进行了计算和分析。根据厂房立柱、楼板和风罩等部位的结构声强值和矢量图得到了该电站厂房结构振动的主要传递路径。研究结果表明,该厂房振动传递的主路径为:振动通过机墩或蜗壳外围混凝土结构传递到柱梁和风罩,再传到发电机层楼板;振动通过尾水管传递到蜗壳外围混凝土,然后传到机敦,接着传到风罩、柱子和梁,再传到发电机层楼板。结构振动传递路径可为水电站厂房结构优化设计和减振提供技术支持。