三峡电站混流式水轮机水力稳定性研究

三峡电站水轮机是目前世界上运行水头变幅最大的巨型混流式水轮机之一 ,其运行稳定性是设计、研究、制造和使用部门关注的首要课题。在左岸电站机组招标文件和合同执行过程中 ,明确提出水力稳定性是首要考虑的问题 ,并具体规定了模型和真机的稳定性指标。在水轮机模型验收试验中 ,发现一些现象与众所周知的部分负荷的压力脉动不同 ,表现为在运行水头范围内存在压力脉动峰值带 ,频率较高 ,且从蜗壳进口至尾水管的几个部位均同时出现较大的压力脉动幅值。根据模型试验的结果 ,分析了空蚀系数和补气对压力脉动的影响 ,提出了改善三峡电站水轮机水力稳定性的几点措施     

三峡电站混流式水轮机稳定性研究

三峡电站水轮机是目前世界上运行水头变幅最大的巨型流流式水轮机之一，其运行稳定性是设计、研究制造和使用部门的关注的首要课题。在左岸电站机机招标文件和合同执行过程，明确提出水力稳定性是首要考虑的问题，并且体规定了模型和真机的稳定性指标。在水轮机模型验收试验中，发现一些现象与众所周知的部分负荷的压力脉动不同，表现为在运行水头范围内存在压力脉动峰值带，频率较高，且从蜗壳进口至尾水管的几个部位均同时出现较大     

三峡电站水轮机运行稳定性预测及预防措施

三峡左岸电站首批机组将于2003年第3季度投产发电,由于三峡电站水头变幅大、运行条件复杂,且机组容量巨大,加之在水轮机模型验收试验中,发现了与通常部分负荷下压力脉动不同的压力脉动峰值带.其表现为幅值大、频率较高.因此,三峡电站首批机组能否安全稳定投入运行,受到各方面的广泛关注.根据模型验收试验的结果,对三峡左岸电站水轮机的运行稳定性进行了初步预测,参考类似电站机组初期投运及运行过程中出现的问题及处理经验,对三峡左岸电站机组投运时可能出现的不稳定问题进行了分析,并提出了相应的几点预防措施.     

三峡左岸电站3号机起动试运行水压脉动与机组振动测试

三峡电站水轮发电机组是目前世界上最大的水电机组之一，其运行稳定性一直是行业界极为关注的焦点，本简要介绍了三峡电站3号机在起动试运行过程中开展的机组振动和水压脉动测试的有关测试情况和初步测试结果，测试结果表明在试验水头下水压脉动混频峰峰幅值和脉动频率与模型试验结果基本吻合。     

改善三峡电站水轮机稳定性的技术措施

三峡电站水轮机额定出力710MW，与世界上已投运的最大容量和尺寸的混流式水轮机相当。由于三峡电站水头变化范围起出了混流式水轮机常规的适应范围，故三峡水轮机的稳定性引起了国内外同行们的普遍关注。本文结合三峡特定的运行条件，提出了改善三峡水轮机稳定性的综合治理措施，并对各种技术措施进行了分析。     

水泵水轮机内部流态特性及预应力模态分析

为研究抽水蓄能电站中水泵水轮机在不同水头下水轮机工况的稳定性,应用ANSYS Workbench平台进行了全流道数值模拟,研究了水泵水轮机的压力脉动机理并开展预应力模态分析,将模拟结果与试验结果对比,验证其可靠性。计算结果表明：额定水头下水泵水轮机流态较好,水流涡带现象与水压力脉动关联紧密,各部件监测点采集到的压力脉动呈现出一定的周期性;压力脉动的主频多为转频及其倍频,转轮与活动导叶间的动静干涉是无叶区压力脉动的主要来源;预应力下转轮的固有频率与各部件水力激振频率相差较大,因此发生共振的可能性较小。研究结果对水泵水轮机振动诱因分析及提高运行稳定性具有参考价值。     

大藤峡水利枢纽水轮机运行稳定性分析及预防措施

针对大藤峡水利枢纽水轮机运行中水头变幅大、运行条件复杂、转轮直径大和国内大尺寸轴流转桨式水轮机设计、制造及运行经验较少等不利因素,对影响大藤峡水利枢纽水轮机安全稳定运行的脱流、磨蚀、尾水管压力脉动、卡门涡、水力不平衡等水力因素进行深入分析,并结合大藤峡模型水轮机稳定性试验,提出了优选水轮机参数、改善水轮机设计、优化机组结构设计、合理安排机组运行方式、设置有效的补气措施、优化水轮机流道和提高水轮机加工精度等预防措施,保证机组投产后的运行稳定性。     

三峡水电站ALSTOM机组低水头运行稳定性分析

混流式水轮机的水力稳定性与机组水力工况密切相关。以三峡电站左岸6号机组稳定性试验为例，分析了ALSTOM机组的低水头运行稳定性。根据试验分析结果，可将机组运行工况划分为小负荷区、涡带振动区、大负荷运行区。小负荷区机组效率较低，机组不宜在此区间运行；大负荷区机组运行稳定性最佳，但机组应避开强涡带工况区和特殊频率振动区运行。     

混流式水轮机部分负荷下尾水管压力脉动试验研究

通过三峡电厂升水位试验数据分析了混流式水轮机部分负荷下尾水管压力脉动主频的变化趋势,指出了目前两种用于计算尾水管涡带频率的适用性不足。试验数据表明,定水头下尾水管压力脉动主频在部分负荷低负荷段随着水轮机流量的增大有减小的趋势,在部分负荷高负荷段中呈“V”型分布,这种“V”型分布与尾水管固有频率相关;定导叶开度情况下,部分负荷下尾水管压力脉动主频与水头没有必然联系;试验同时表明,部分负荷下尾水管压力脉动对机组稳定性参数具有直接影响,是引起机组稳定性参数变化的主要原因。     

混流式水轮机部分负荷下尾水管压力脉动试验研究

通过三峡电厂升水位试验数据分析了混流式水轮机部分负荷下尾水管压力脉动主频的变化趋势,指出了目前两种用于计算尾水管涡带频率公式的适用性不足。试验数据表明,定水头下尾水管压力脉动主频在部分负荷低负荷段随着水轮机流量的增大有减小的趋势,在部分负荷高负荷段中呈“V”型分布,这种“V”型分布与尾水管固有频率相关;定导叶开度情况下,部分负荷下尾水管压力脉动主频与水头没有必然联系;试验同时表明,部分负荷下尾水管压力脉动对机组稳定性参数具有直接影响,是引起机组稳定性参数变化的主要原因。     

三峡电站的动能特性

三峡电站具有不同于其它水电站的动能特性，其特殊性表现在高、低两段水头是获得电量的主要水头区间，同时也存在着各自的特殊问题，即高水头、部分开度的稳定性；低水头、大开度的泥沙磨损。这一特殊性将对三峡机组参数选择及水轮机水力设计产生重大影响。     

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。     

亭子口水利枢纽水轮机的选择及主要技术研究

根据亭子口水利枢纽电站水头低,机组尺寸较大,水中含沙量较高等特点,对水轮机参数选择、过流部件泥沙磨损、机组运行稳定性等机组选型设计中的主要问题进行了分析,提出了相应的对策,并选定了水轮发电机组的最终参数.水轮机模型验收试验表明,水轮机模型和预期的真机水力性能(效率、出力、空化、压力脉动)满足技术规范要求.     

天生桥一级水电站水轮机振动原因分析

天生桥一级水电站于2000年底全部投产发电以来，4台水轮机均发生了不同程度的振动，对该电站水轮机振动实测数据进行分析发现，由于该电站运行水头变幅大，尾水管压力脉动值相对较高，空化性能不好，从而造成水轮机运行中产生振动。对此，如在水轮机设计时，对此类水头变幅较大的电站水轮机转轮叶片采用负倾角（俗称“X形”）形式，同时，水轮机参数不要选择太高，将会使水轮机在运行中适应性好一些。     

小湾水电站水轮机选型问题探讨

小湾水电站水轮机单机容量70MW，最大水头251m，水头变幅大，是当今制造难度最大水电机组。文章结合国内外机组制造水平及小湾水电站供电网情况，对水轮机额定水头选取、机组运行稳定性和机组招标方式三大问题进行论述，可供设计和业主单位参考。     

三峡左岸电站VGS 机组真机与模型压力脉动对比分析

为了解真机在不同运行水头下的压力脉动、振动、摆度与噪声等稳定性参数及水轮机效率,分析真机实测试验结果与模型试验结果的相互关系,划分机组稳定运行区域和指导机组优化运行,三峡水力发电厂于2006年开展了135～156m升水位机组稳定性与能量性能试验.本文就升水位过程8F机组(VGS)压力脉动作了详细分析,发现模型试验中出现的高部分负荷特殊压力脉动带在升水位(141～155m)真机试验中不明显,在升水位过程,真机在特殊压力脉动带的幅值有增大的趋势但增幅很小,主频也与模型不一致,模型试验结果约为2倍和4倍转频,而在真机中是0.3Hz的尾水管涡带频率.     

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。     

三峡水电站水轮机稳定性分析

混流式水轮机偏离最优工况运行有可能诱发机组的不稳定运行。三峡水电站在电力系统中具有举足轻重的作用，故水机的稳定性成为评价三峡水轮机性能的重要指标之一。三峡水利枢纽由于防洪需要，水头 ，且高、低水头历时时间长；机组在电网我中承担峰荷，高水地负荷变化大，导致水轮机长时间偏离最优工况运行，有可能存在稳定性问题。在分析大古力、依泰普等与三峡水轮机接近的大型混流式水轮机稳定性问题的基础上，对三峡水轮机高、低     

百色水电站水轮机主要参数选择及运行稳定性分析

根据百色水电站特点和运行条件 ,拟定了水轮机选择原则 ,通过与同水头段的国内外部分有代表性的典型大型混流式水轮机进行分析和比较 ,对水轮机主要参数和运行稳定性逐项进行了较详细的分析 ,提出了百色水电站的水轮机主要参数水平以及在提高运行稳定性方面应采取的一些措施     

长江三峡水轮发电机组参数选择的几个问题及建议

长江三峡水电站是世界上在建的最大水电站。水轮机水头变幅大；汛期低水头运行；枯期高水头运行时间长；对水轮机性能要求高，水轮发电机组参数选择难度大。根据三峡电站的特点建议：（１）、尽可能选择较大直径的水轮机，增大低水头过流能力，汛期多发电能；（２）、发电机应设一个８３０ＭＶＡ以上的最大容量，以扩大水轮机在高水头时的运行范围，提高稳定性；（３）、初期投入的６台机组使用初期转轮，库水位提高后更换永久转轮，