小浪底反调节电站8号机组导叶分段关闭装置改造

小浪底反调节电站导叶分段关闭采用分体式、纯机械式分段关闭装置,采用导叶两段关闭形式,解决了水击压力过大与机组转速下降过慢的矛盾。但在机组实际运行过程中发现存在一些问题,通过对导叶分段关闭装置进行改造,增加一套电气液控换向阀,并对电气控制进行相应优化,提高了导叶分段关闭装置的动作可靠性。     

水轮机导叶关闭过程的探讨研究

为了充分揭示水轮机导叶不同关闭过程对水轮机甩负荷过渡过程的影响,选择导叶两段关闭规律,针对第一段关闭时间、第二段关闭时间和导叶位置拐点开度,探讨这3个关键参数对机组转速变化和蜗壳水压力变化的影响,对工程实例进行计算分析,得出了导叶两段关闭过程的规律并进行了优化。合理的水轮机导叶两段关闭过程可以有效的解决机组甩负荷时转速升高和蜗壳水压上升这一矛盾,从而更有利于提高水电站运行的稳定性和安全性。     

遗传算法在水轮机非固定模式导叶关闭规律中的应用

水轮机非固定模式导叶关闭规律是指按水轮机初始工况参数适时地确定最佳导叶关闭方式。这种适时的水轮机导叶关闭方式对于水电站大波动过渡过程具有较好的参数控制作用,能在不改变任何基础设施的前提下降低水电站过水系统最高水锤压力和机组转速,给水电站的运行带来较大的经济效益。在对非固定模式导叶关闭规律的优化中遗传算法有较高的优化效率,其中主要表现在算法简单、全局搜索性好、收敛性高、优化结果稳定。     

水轮机导叶“先快后慢”关闭规律适用性研究

导叶关闭规律的优化是水电站调节保证计算的重要研究内容，采用合理的关闭规律降低水锤压强与限制机组转速升高，是一种经济有效的措施。本文基于某实际水电站，建立了引水发电系统过渡过程数学模型，模拟了电站控制工况下的过渡过程，研究了导叶关闭规律对输水系统的影响，结论表明先快后慢的导叶关闭规律适用于水锤极值和转速极值出现在不同工况的水电站。先快后慢分段关闭规律解决了该类电站一段直线关闭无法满足调保计算要求的问题。     

设置调压阀水电站的机组转速升高率分析

对于设置调压阀以控制水锤升压的水电站,调压阀拒动工况的导叶慢关闭时间较长,作为调节保证计算关键参数的机组转速升高率可能随着慢关闭时间的延长而减小.本文基于考虑机组飞逸特性的解析计算公式分析了机组转速升高率在宽时间域内的变化规律,并且结合设置调压阀的水电站算例进行了进一步的验证分析.分析结果有助于全面了解和掌握各类水电站的机组转速瞬变特性.     

一起机组蠕动事故的处理

制动闸控制回路存在“制动超时”报警时，机组停机过程中机械制动闸就无法自动投入，若导叶存在一定漏水，水流冲击轮叶，大轴在很低转速下有蠕动现象，而在低转速下油膜是很难形成的，这样就很容易形成烧瓦等严重的事故。本文就产生蠕动转速的原因进行了分析，并提出了防范措施和处理办法。     

轴流式水轮机抬车力的计算方法

轴流式水轮机过渡过程中出现三种转换工况,即水轮机工况、制动工况和水泵工况。从图1可见导叶开启时,机组不带负荷其转速上升过程和导叶在大开度运行时突然甩负荷而迅速关闭的转速变化过程线是不一致的。导叶在突然全关闭瞬间,由于机组惯量使暂持较高的转速旋转,而不会立刻停止。这时水轮机处于暂态水泵工况。当导叶迅速关闭过程,同时出现惯性力,严重时还会出现反水锤现象。1973年在长湖电站的甩负荷试验时,发生了反水锤,     

特大型机组飞轮力矩GD2与导叶关闭规律的关系研究

特大型机组飞轮力矩的取值对调节保证参数以及系统稳定性有着重要的影响。该文结合某高海拔地区水电站工程实例,建立仿真模型,研究特大型机组飞轮力矩取值与不同导叶关闭规律之间的关系。结果表明：导叶选取直线关闭规律时,受转速升高控制,特大型机组飞轮力矩都存在一个最小临界值;而在折线关闭规律下,高海拔地区电站的尾水管进口最小压力受规范约束条件的限制,其飞轮力矩的取值同样受限。     

惠州抽水蓄能机组甩负荷后的球阀与导叶联动关闭规律优化

根据惠州抽水蓄能电厂机组引水系统的特点、转轮特性及机组调试情况,提出采用合理、优化的球阀与导叶联动关闭规律来降低水锤压力和限制机组最大转速。为此,详细介绍球阀先快后慢关闭和导叶三段折线关闭的实现方法和调试效果,大大保证了压力隧道的安全和机组安全。     

一起定轮闸门滑轮组冲顶事件的原因及防治

定轮闸门也叫快速闸门。当水轮发电机组出现调整控制系统紧急低油压、事故停机过程发生剪断销剪断或导水叶失去控制导致水轮发电机组转速达到140%额定转速时,迅速关闭定轮闸门,可截断水流,防止发生飞车事故。它是保证水轮发电机组     

导水机构两段关闭装置失效原因及改进

紧水滩水电厂下属的石塘水电站装有3台单机容量为26MW的轴流转浆式水轮发电机组，转轮直径为4．Zm，由杭州发电设备厂设计制造。首台机组于1989年7月投运。为了防止机组在事故停机时发生抬机现象，水轮机的导水机构装有两段关闭装置，在机组电调内装有两段关闭控制机构，经过多年运行，在事故紧急停机时，导水机构两段关闭功能始终没有实现，当时一直认为两段关闭控制的电气二次部分有问题，但试验几次后查不出什么原因，也没有引起各方面的重视，搁置了多年。近几年来，在检修水轮机叶片时，多次发现叶片根部和叶片轴的过渡部位出现裂缝…     

抽水蓄能机组调速系统用流量控制装置设计

因抽水蓄能机组工况多,并有额定水头高、引水和尾水管道流动规律复杂等原因,对导叶在不同工况下开启和关闭的速率控制要求不同于一般的水电机组。为可靠满足导叶开、关速率控制的特殊要求,本文以吉林敦化抽水蓄能机组调速系统用流量控制装置研制为背景,首先根据流动数学模型和软件仿真结果,给出了导叶在机组不同工况下开、关速率的调保计算要求。之后基于插装阀原理设计出满足此要求的流量控制装置,分析了该装置的工作原理、结构和设计特点,重点分析了装置在水泵和水轮机工况下事故停机时的导叶速率控制方式。最后通过试验,验证了装置功能的正确性和适用性,可为导叶多速率控制、机组事故停机和过速保护功能的设计提供参考。     

自复中调速器在高水头高转速机组上的应用

简要介绍了自复中电/机调速器的机械和电气原理，并就使用该调速器的机组在生产运行中容易出现的停机后导叶开度漂移、停机时导叶不能完全关闭和显示开度与实际开度不一致等主要问题，通过修改可编程逻辑控制器（PLC）程序、调节调零杆位置、修改PLC程序参数等方法进行解决，这些方法对同类水电厂处理类似问题有借鉴作用。     

水轮机导叶漏水量测量研究

水轮机导叶漏水量测量研究东北电力试验研究院（１１０００６）刘春林张恩博水轮发电机组的导水机构漏水是一个普遍存在的问题，导水机构封水不严密，不但会增加漏水量，而且会加剧间隙汽蚀破坏，甚至导叶关闭后漏水严重时，可能造成机组无法停机。对于高水头并在电网中担...     

水泵水轮机泵工况停机提前掉电流态分析

在水泵水轮机泵工况停机过程中,当活动导叶开度小于20%最大开度时,导水机构会出现异常振动和噪音。为了避免这种不稳定现象的发生,本文对水泵水轮机泵工况停机过程导叶小开度区流动进行数值模拟,分析了振动产生的水力学根源,验证了停机提前掉电是避免流动不稳定的有效措施。由于本文主要研究对象是活动导叶域的内部流动规律,导叶域的流动具有较强的周期性,故本文采用二维单周期模型进行计算。模拟过程中以电站过渡过程的计算结果作为数值模拟的边界条件,采用RNG k-ε双方程湍流模型进行求解,控制方程使用有限体积法进行离散,停机过程中活动导叶的关闭采用动网格技术实现。计算结果表明,在水泵水轮机停机过程中采用提前掉电,可以有效控制导叶内部流态,增强流动稳定性,明显降低了振动和异音产生的可能性。进一步分析表明,导叶域内部流动稳定性与断电开度大小成正相关,考虑到实际电站运行中的可操作性,本文推荐3° ~ 6°为断电开度。     

水电机组有功波动分析及处理

针对水电机组普遍存在的由于输(引)水系统"水锤效应"及水轮机非线性特性而造成的负荷调节过程中机组功率反调现象,通过理论分析及仿真得出了影响水电机组功率反调的主要因素为水轮机时间常数Tw、导叶关闭时间和综合调节系数e。据此对某水电厂3号机组有功功率波动现象进行了系统检查及原因分析,进行了一系列参数敏感性分析实验,最终优化了调速器导叶关闭速率。实验结果表明,机组有功反调幅值大幅降低,调节品质大幅改善。     

马迹塘贯流式水轮机导水机构保护装置的特点

1 概述 众所周知,导水机构的主要作用是: a.形成和改变进入转轮的水流环量,保证转轮进口具有良好的水力特性。 b.调节水轮机流量,改变机组出力。 c.在正常与事故停机时,关闭导水机构,封堵水流,使机组停机。 如果在停机过程中,个别导叶被流道中异物所卡住,则接力器的作用力会集中地作用到被卡导叶的传动构件上,造成传动构件损坏或产生明显的残余变形,为保证传动机构的安全,因此,在导水机构中装设有保险装置——剪断销(或破断螺丝)。     

导叶关闭规律自动优化研究

本文简述水轮机导叶关闭规律对机组过渡过程主要参数的影响以及目前电站常用的导叶关闭规律。国内外对导叶关闭规律优化进行了大量的研究,但难以应用于工程实际,特别对于抽水蓄能电站存在"反S型"以及过渡过程计算工况复杂,更难优化出合适的关闭规律。本文采用穷举法结合SIMSEN软件进行自动优化软件开发。该软件可在高性能计算平台上采用一段、两段甚至三段折线关闭规律对电站进行快速高效的关闭规律自动优化,可极大的提高工作效率。     

拉西瓦水电站水轮机导水机构磨损研究

拉西瓦水电站承担西北电网的调峰调频和事故备用，对西北电网750 kV网架起支撑作用。自电站机组AGC投运后，每台机组每天调频约2 500次，频繁的调频导致水轮机导水机构磨损加剧，尤其是接力器连杆与控制环耳柄连接销孔和销轴磨损严重，影响调节响应时间和速率，停机时导叶漏水量增大，停机转速降不到制动器投入转速，给电站的安全运行带来巨大风险。通过大型水电站高频次调节情况下导水机构磨损研究，对导水机构磨损原因进行分析与总结，降低电站运行安全风险。     

多目标优化算法求解导叶关闭规律问题

针对目前的单目标优化方法没有均衡考虑导叶关闭规律各目标分量的问题,综合考虑影响导叶关闭规律优劣的水击压力、机组转速和尾水管最大真空度这三个因素,将导叶关闭规律优化问题抽象为含有多个自变量和极值点的多目标优化问题,构建导叶关闭规律问题的多目标优化模型,并使用实数编码的遗传算法求解导叶关闭规律的多目标优化问题,遗传算法不依赖于问题的具体领域,具有很强的鲁棒性,实数编码的方式可以避免算法解码时的时间消耗,正交设计法生成的初始种群个体分布均匀,有助于维持种群的多样性。使用基于遗传算法的多目标优化方法求解导叶关闭规律问题,与遗传算法优化结果相对比,实验结果表示了本文所提算法的有效性。