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。     

长短叶片转轮对振动改善的应用与研究

国内抽水蓄能机组大多采用常规叶片水泵水轮机设计,且大部分为9+20组合,即转轮叶片数为9,活动导叶数为20,该组合设计方式的机组多数都伴有由动静干涉(RSI)引起的机组及厂房振动问题。长短叶片水泵水轮机的应用,最早由日本引入中国,国内应用相对较少,且都是5+5长短叶片。针对国内采用常规叶片水泵水轮机设计的抽水蓄能机组大多都伴有由动静干涉(RSI)引起的机组及厂房振动问题,结合世界首台成功应用的6+6长短叶片水泵水轮机改造案例,为了探究长短叶片转轮对于动静干涉及机组振动的改善,全面对比分析了改造前的9叶片水泵水轮机对机组及厂房振动的影响以及改造后的6+6长短叶片水泵水轮机对机组及厂房振动的改善。结合动静干涉机理分析以及频谱分析,推论出机组及厂房振动问题的主要原因,总结出长短叶片对改善内部流态、减小压力脉动的优势,并结合相位共振机理分析对动静干涉引发压力管道相位共振的可能性进行了探讨。研究结果表明：机组及厂房主振源来自于无叶区动静干涉,主要频率成分为90 Hz,厂房局部发生共振导致楼板振动偏大。使用6+6长短叶片水泵水轮机后,机组及厂房楼板振动降幅均超过60%,部分测点降幅甚至超过90%;...     

大型水电站地下厂房结构动力特性及机组振动响应

针对大型水电站厂房结构振动问题日益突出的问题,结合某巨型水电站,对地下厂房结构动力特性及机组振动响应进行研究。选取一个完整的典型机组段,考虑围岩参振并与厂房结构一起构建有限元耦合模型,模拟厂房内部的主要结构和孔洞。研究结果表明,该水电站厂房结构振动响应满足设计规范要求,厂房结构设计安全、合理。     

柏香林电站机组与厂房的振动分析

柏香林电站装机为2×25 MW,在调试过程中发现机组振动大、噪声大;蝶阀前后压力钢管振动大、噪声大;同时厂房也振动。此文通过对机组的运行状态、已有的试验资料进行分析,找出振动原因,探讨解决振动的方法,为下一步消除机组及厂房的振动提供参考。     

沙坪二级水电站厂房振动分析与结构优化

沙坪二级水电站机组为目前国内单机容量最大的灯泡贯流式机组,电站主变压器及GIS设备布置在厂房尾水平台上,厂房结构振动及振动对GIS设备运行的影响是设计关注的主要问题之一.文章在对结构振动特性分析的基础上,设计调整了厂房结构布置.振动计算分析表明,调整后的厂房结构各关键部位的振动响应均满足设计要求.     

抽水蓄能机组水轮机工况启动时机组及厂房振动时频分析

对抽水蓄能机组水轮机工况启动过程中,机组摆度、振动、厂房振动、压力脉动随转速变化的时频特性进行了试验研究。研究结果表明,当抽水蓄能机组水轮机工况启动时,机组升速过程中,机组摆度信号有明显的转频及倍频分量;机组振动速度信号、电站厂房振动信号有明显的3倍叶片过流频率;压力脉动信号主频与转速没有明显的关系,具有低频随机脉动特性。     

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。     

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...     

真纳水电站机组运行引起结构的谐响应分析

根据真纳水电站厂房机墩和厂房的实际情况及运营要求,采用三维有限元计算软件分别对两台机组同时启动和仅一台机组启动时所引起的结构振动幅值进行了分析。结果表明:两台机组同时启动时,引起的结构振动幅值远大于一台机组运行时的情况,且该幅值并不是两台机组振幅的简单叠加;实际振动频率为12.5 Hz时,振源不会使厂房结构发生共振。     

藏木水电站脉动压力下厂房结构动力响应分析

藏木水电站厂房为坝后式厂房,采用"两机一缝"的布置型式,且中间机组段的水轮发电机组由两个厂家提供,机组特性及结构形式存在一定差异,水轮发电机组振动对厂房结构影响机理复杂。本文开展数值分析,研究及评价流道内水力脉动作用下厂房结构动力响应,通过多方案比较、计算成果表明,藏木水电站厂房振动响应总体不大,厂房整体结构设计合理。     

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。     

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.     

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。     

机组振动下电站厂房共振校核和动力响应分析

以某水电站为例,建立混凝土重力坝厂房坝段三维整体分析模型,依据规范对厂房坝段进行强迫振动频率计算和共振校核,并计算了正常运行状况下机组振动所引起厂房的动力响应,得到以下结论:机组转动部分偏心引起的振动频率和水力冲击引起的振动频率对于整个厂房坝段和支承结构均不会发生共振;可能振源计算频率仅在结构个别高阶固有频率时会有共振可能;机组振动工况对结构的位移和应力影响较小,对厂房的安全运行影响不大。     

水电站厂房相邻机组段振动传播规律研究

针对水电站厂房相邻机组段间振动传播影响问题,以一大型地下水电站厂房为研究对象,通过对相邻机组段原型振动观测数据分析和三维有限元仿真模拟,对相关规律进行了研究。分析结果表明:中频的激振力对相邻机组段振动影响较低频和高频更加明显;地基是相邻机组段相互振动传递的主要路径之一。研究所得相关结论可为水电站厂房结构设计提供支持。     

景洪水电站机组与厂房现场振动试验研究与计算分析

对景洪水电站在直埋蜗壳外围混凝土结构存在裂缝情况下的机组振动状态进行了现场试验,同时测量了机组和厂房结构的振动,对厂房混凝土结构的振动水平进行分析评价。建立三维有限元模型,对厂房结构的自由振动和振动反应进行了分析,从振动的角度对直埋蜗壳方案的安全性和适用性做出评价,结果表明机组和厂房的振动水平在允许范围内,采用直埋式蜗壳结构的水电站的运行安全稳定性可以得到保证。     

某泵站厂房振源识别与振动成因

针对某灌溉泵站水泵多机组运行时输水管道中产生涡带、涡流及水力脉动等流体现象, 致使泵站厂房产生较大振动的问题, 通过建立泵站厂房结构的三维有限元模型, 应用 ABAQUS 软件和 Lanczos 方法提取泵站厂房 结构模态, 分析泵站厂房的自振频率和振型, 探究厂房产生振动的振源和振动成因, 从而确定泵站厂房可能振源 的产生机理、频率特征, 并与该泵站机组主要激振源频率的理论计算值校核分析, 确定振源。结果显示: 该泵站机 组激振源频率和厂房结构的若干阶自振频率存在共振现象。此研究成果可为该泵站厂房维修和补强加固提供理论依据。     

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.     

某水电站内源振动引起厂房结构振动反应分析

水电站机组运行时产生的各种激振力诱发的振动能量很大,将会直接影响作为机组支撑体系的厂房结构,严重时会直接威胁到厂房结构安全。为此,基于线弹性动力有限元计算理论,利用有限元计算软件ANSYS建立某水电站地下厂房三维有限元模型,对其进行了动力计算,主要研究了内源振动对厂房结构的影响。研究结果表明,机组振动荷载对楼板、风罩机墩等部位作用较明显,该厂房整体结构能够满足水电站安全运行的要求。     

溧阳抽水蓄能电站地下厂房结构动力响应分析

以溧阳抽水蓄能电站地下厂房为原型,运用大型有限元计算程序ANSYS建立三维有限元模型,采用模态分析方法分析厂房结构的自振特性,基于谐响应法分别分析地下厂房结构在机组动荷载和水轮机流道脉动压力荷载作用下的动力响应。计算结果表明,各种振源对厂房整体结构的影响不大,在机组振动荷载及脉动压力分别作用下,结构的振幅、振动速度和加速度等均在允许范围内,厂房结构设计合理。