泵段、水泵模型测试段与泵段效率修正

根据低扬程大型泵站泵装置出水流道的水力设计要求,修正了＂泵段＂的定义,计算了水泵模型测试段中进出水管道的水力损失,并对＂泵段＂效率进行了修正;根据修正后的＂泵段＂效率对南水北调东线工程3个泵站设计工况的＂泵段效率＂、流道效率和泵装置效率之间的关系进行了验证性计算。研究结果表明：＂泵段＂宜定义为由水泵叶轮和导叶体这两个最基本的过流部件组成;南水北调工程水泵模型同台测试提供的水泵模型综合特性曲线表达的是水泵模型测试段的水力性能,其中包含了测试段中进水管道和出水管道的水力损失;大型泵站泵装置中的＂泵段＂性能应在水泵模型测试段水力性能的基础上考虑进出水管道水力损失进行修正;由水泵模型测试段性能修正得到的＂泵段＂扬程和效率均较水泵模型测试段高,设计流量时的扬程修正值约为0.15m左右;效率修正值与水泵模型测试段扬程有关,水泵模型测试段扬程愈低,修正值愈大,其幅度约为（1～4）%。流道效率根据流道水力损失及泵装置扬程计算得到,根据流道效率和修正后的＂泵段＂效率对设计工况的泵装置效率进行预测,其结果与泵装置模型试验得到的结果相比小于1%。     

灯泡式贯流泵同步电动机电磁设计的特点

研制的同步电动机是用于南水北调东线一期泗洪站枢纽工程的贯流泵站机组,泵站的特点是扬程低、效率高。工程特点决定了水泵设备必须具备高可靠性及高水利性能。贯流机组设计从进水到出水方向为轴向贯通,能保证流速分布均匀,水力损失小。扬程越低,越能体现低扬程贯流泵的优势。基于以上特殊的工作环境,为保证机组运行的安全、可靠、高效等要求,确定了同步电动机的主要电磁设计参数,介绍了电动机主要结构特点,线电压波形畸变,对电动机输出机械性能进行了校核。     

南水北调大型泵站同步电动机起动动态特性试验研究

针对南水北调东线工程大型低扬程泵站特点,从泵机组整体出发,运用电磁场理论、刚体动力学、流体动力学、电机拖动特性、水泵全特性理论等,分析了泵机组系统中各种动力学特性,建立了大型低扬程泵站同步电动机起动动态过程数学模型。结合淮阴二站同步电机起动现场试验结果,经分析计算,验证了大型同步电机起动过渡过程中各种重要参数如转速、流量、扬程、转矩等随时间变化规律。     

南水北调工程中大型泵站泵型选择的若干问题

本文根据南水北调东线工程中大型供水泵站扬程低、年运行时间长、性能要求高等特点，对根据比转速选择水力模型、泵型参数的确定、模型性能到原型性能的换算、装置结构型式的选择等一系列问题进行了分析研究，提出了基本原则和方法。文中建议了按不同比转速进行水力模型分类的方法，根据装置参数计算所选择的泵参数的原则，根据模型装置试验成果进行原型性能参数预测的新公式，以及对装置结构型式的分类和建议采用模糊综合评判方法选择最佳的泵型装置型式。     

南水北调东线江都四站装置模型的试验研究

为了保证南水北调东线江都四站实型机组高效稳定运行,对模型装置不同叶片转角下的装置性能、空化性能和飞逸转速进行了测量,确定了水泵的扬程、效率与流量之间的关系和不同工况下的最大飞逸转速.试验结果表明,装置模型流量大、效率高,符合节能改造要求,在叶片转角ψ为+2°时,最高效率达到79.34%.采用高频振动加速度传感器对不同工...     

竖井贯流泵装置水力设计方案比较研究

竖井贯流泵装置流道顺直、水力损失小,并具有投资较少、结构较简单、安装维护方便等许多优点。为了充分提高这种型式贯流泵装置的水力性能,结合南水北调东线一期工程的邳州站建设的需要,采用三维湍流数值计算的方法,对竖井贯流泵装置进行了水力设计方案比较研究,并分别采用了透明泵装置流态模型试验和泵装置性能模型试验的方法检验竖井贯流泵装置方案比较的成果。研究结果表明：前置竖井贯流泵装置进、出水流道内的流态平顺均匀,流道水力损失小;前置竖井贯流泵装置的水力性能明显优于后置竖井贯流泵装置;经过充分水力设计的邳州站前置竖井贯流泵装置在低扬程条件下得到了十分优异的水力性能,主要工况点的泵装置效率超过83%、临界空化余量小于5m。这种型式的贯流泵装置不仅适用于邳州站,而且也适宜在其它特低扬程泵站推广应用。     

低扬程大型泵站停泵动态特性计算

基于刚性水锤理论,分析和表达了低扬程大型泵装置水力特性和泵机组动力学特性,并运用最小二乘曲面拟合的方法仿真模拟了水泵的全性能曲线,建立了事故停泵动态特性计算的有限差分非线形方程组,采用了牛顿-莱福森(Newton-Raphson)迭代法对方程组进行求解。该数学模型被应用于模拟南水北调淮安三站贯流泵机组事故停泵过渡过程计算。     

南水北调东线江都排灌站优化运行研究

江都排灌站是南水北调东线工程的起点站,针对该泵站扬程变化频繁、变化幅度大的特点,利用水泵叶片调节功能,在日总抽水量一定的前提下,考虑多种因素,建立泵站运行优化数学模型,采用遗传算法求解,确定泵站各时段的开机台数和机组运行工况,降低泵站运行费用.结果表明:实行分时电价时,考虑分时电价优化运行方案耗用电费明显低于不考虑分时电价的优化运行方案、设计叶片角度和等流量优化运行方案耗用电费.     

变频调速灯泡贯流泵装置结构开发与优化

针对南水北调工程江苏段和山东段低扬程泵站的具体特点,开发了新型结构的灯泡贯流泵机组,并采用变频调速装置进行工况调节.根据使用常规电动机和永磁电动机两种设计方案,进行了灯泡体尺寸和出水流道型线优化设计,利用商用软件CFX对贯流泵装置内部流场开展内部流动数值分析和性能预测.数值计算和模型装置试验结果表明,合理增加流道外壳直径和减小电动机外径,都能有效提高贯流泵装置效率,不同特征扬程下效率提高0.5～3.7%.     

水泵变角性能的相似关系研究

通过分析变角调节前后水泵进出口速度三角形的变化关系,结合水泵内部水流运动的特性,推导出流量、扬程随叶片安放角变化的变角相似关系式,提出了以试验性能为依据,水泵变角相似关系式计算结果与试验数据之间的误差平方和最小为目标函数,通过数值逼近求解相似关系式流量指数和扬程指数的方法。针对南水北调水泵同台试验中的3种模型,分别求得水泵的变角相似关系,利用变角相似关系式计算的结果与试验数据间的误差分别为2.28%、1.16%、1.23%,流量-扬程曲线计算结果与试验数据之间吻合很好,流量-功率曲线计算结果与试验数据基本吻合。水泵变角相似关系式可用于此类水泵变角度的性能换算,具有较好的相似性。     

大型泵站新型钟形进水流道流动特性的研究

钟形进水流道是我国大型泵站采用的两种最主要的进水流道形式之一.由于我国西南部地区年平均气压较低,在不增加基建投资及保障泵装置正常运行的要求下,提出了一种新的使通流面积变化率K趋近于常数的设计理论方法,对泵站的进水流道进行设计,并通过数值计算对新型钟形进水流道的流动特性进行了研究.结果表明:新型钟形进水流道的出口速度分布均匀度及速度加权平均角非常接近最理想值,完全满足叶轮室进口的流动要求;该设计方法已成功地用于云南某电厂4 × 600MW机组泵站进水流道的设计.研究结果为完善和简化传统钟形进水流道关键通流部件的设计提供了重要的理论依据.     

大干沟水电站气垫式调压室水力特性及运行控制

大干沟水电站气垫式调压室是我国第一座应用于水电站的气垫式调压室，位于青海省格尔木市境内。本文介绍了大干沟水电站的工程概况及其气垫式调压室的水力特性、气体特性、运行稳定性、现场观测资料分析和运行控制模式等方面的研究成果。     

水力系统与电力系统相互影响研究

针对目前水力系统、机械系统及电力系统都被独立地研究而有可能会使它们之间的相互影响被简化的现状,以单机无穷大系统为例．给出了适用于小干扰分析的4种水力系统（恒定机械功率、简化水力系统、弹性水击下的线性水轮机及刚性水击下的线性水轮机）模型。以及3种电力系统模型（恒定电功率、不计及励磁调节器和计及励磁调节器的发电机）模型。分析比较了不同水力系统模型对电力系统振荡的影响．以及不同电力系统模型对水力系统振荡的影响。对单机无穷大系统进行仿真．结果表明了水力系统与电力系统之间相互存在影响．并指出要重视系统之间的协调研究工作。     

电力系统的水力模拟

提出电力系统的水力模拟方法。基于模型与系统物理相似或数学相似的模拟是进行电力系统研究的主要方法。电力系统的水力模拟，则是在数学相似基础上的物理系统模拟。通过分析电力系统与水力系统物理量之间的对应关系及实际问题域和求解过程的相似性。提出应用水力网络进行电力网络模拟的研究方法。给出了一个电力系统水力模拟实例。     

抽水蓄能水导轴承装配

介绍了抽水蓄能水轮机水导轴承的结构特点,根据技术要求在制造厂进行预先装配的过程,包括钻铰销孔安装的具体步骤、供油管安装方法以及轴瓦安装的关键要点.概述了抽水蓄能水导轴承装配的重要工艺过程,就安装过程中出现的问题进行探讨,为抽水蓄能式机组水导轴承的安装提供借鉴.     

浅议水电站水工建筑物维护项目的标准化管理

水工建筑物在发电任务中的辅助地位,造成水电站项目管理人员对水工建筑物维护项目不够重视,管理不到位,影响着水电站机电设备的运行安全。文章从管理、工作、技术标准三方面论述了如何进行水工建筑物项目的标准化管理,以推进水工建筑物维护项目管理水平,促使水电站水工建筑物良性运行,为水电站的安全生产做好基础性保障。     

水轮发电机定子短路故障形式分析及其算法设计

水轮发电机定子内部故障破坏性强,研究有效的主保护配置方案尤为必要,而主保护配置方案的优化设计又以发电机可能发生的内部短路故障形式分析为基础。目前大型水轮发电机定子绕组普遍采用多分支双层波绕或叠绕的结构,文章针对这2种绕组结构,详细分析了发电机内部可能发生的所有故障形式特点,设计了可形成各自故障集的通用算法,并介绍了该算法在三峡左岸Alstom电机(波绕)和柘溪电站扩建工程发电机(叠绕)定子故障形式分析中的应用。     

基于双参数方法的水轮发电机组故障诊断规则表示和推理问题研究

基于知识的故障诊断系统在水轮发电机组故障诊断研究工作中是重要的课题,需要解决故障诊断规则表示及故障诊断推理2方面的不确定性问题。文中介绍了水轮发电机组故障诊断规则基于双参数方法的规则表示方法及其推理诊断评价和咨询评价方法。在总结水轮发电机组故障诊断规则相关关键问题的基础上,将双参数方法应用到水轮机组故障诊断不确定性规则表示及不确定性诊断推理问题中。通过实例介绍了双参数方法在获取故障诊断规则不确定性参数方面的应用及其在故障诊断推理过程中的应用。     

液压弹簧机构永磁液压阀设计及特性分析

针对液压弹簧机构中电磁液压阀存在的问题,设计了一种新型液压阀-永磁液压阀,给出永磁液压阀的结构并阐明其工作原理,对用于液压阀上的永磁机构进行设计及对永磁液压阀进行特性分析。最后通过以上分析,设计出满足工程需要的永磁液压阀。     

抽水蓄能电站输水系统水力振荡可能性分析

抽水蓄能电站输水系统布置复杂,机组工况多且转换频繁,因水泵水轮机不稳定流动导致输水系统振荡甚至产生共振的可能性较大。本研究旨在分析水泵水轮机各种不稳定因素与输水系统发生共振的可能性。首先总结了水泵水轮机尾水管涡、旋转失速等不稳定流动的发生工况和频率范围;其次以某抽水蓄能电站为例,采用传递矩阵法计算输水系统自振频率特性,发现尾水管涡和旋转失速频率与系统频率重叠,有引起共振可能性;进一步以尾水管涡扰动作为振源对输水系统进行强迫振荡分析,得出系统沿线的压力振荡幅值分布。研究表明,尾水涡带和旋转失速最可能导致系统水力共振,某些电站出力波动可能与此有关;S区振荡也可能引起强烈的水力振荡,造成机组过渡过程事故;动静干涉、卡门涡是高频振动,主要影响水轮机压力脉动,可导致转轮结构共振和破坏,与输水系统共振的可能性小。