白山电厂二期机组导叶分段关闭装置的应用

主要讲述分段关闭装置的调整及导叶关闭时间的整定对机组安全运行的影响，如何调整分段关闭装置来整定导叶关闭时间，使得机组在甩负荷过程中，其水压上升率和转速上升率能否满足调节保证计算。     

浅谈小水电改造工程机组甩负荷试验

小水电清理整改过程中,涉及设备更新改造的整改类电站往往需要进行机组启动试运行试验,其中基于对流道与机组安全稳定性考核的甩负荷试验尤为重要。优化导叶关闭规律是解决甩负荷过程中调节保证参数(水压及转速)问题最主要最便捷的手段。以文成县某电站为例,分析其在甩负荷试验过程中通过优化导叶关闭规律解决蜗壳水压最大值超标问题。     

黄河海勃湾水利枢纽工程1号机组甩负荷试验分析

在新机组投产前或机组大修后,都必须进行甩负荷试验,黄河海勃湾水利枢纽工程1号机组整组启动试运行期间进行了甩负荷试验。文章对试验数据进行计算分析,导叶进口水压上升率、转速上升率及尾水管压力脉动等指标均满足调保计算要求,导叶关闭规律正确。     

机组甩负荷试验与仿真计算的对比分析

水电站正式投入运行之前,为检验设计的合理性、设备的可靠性、确保水电站安全运行,应进行机组甩负荷试验.过渡过程计算拟定的导叶关闭规律是机组甩负荷的基础,反过来,试验结果又可检验仿真计算的精确性.在实际调试中由于某些因素的不确定性,导致预先计算结果和机组甩负荷试验结果并不完全一致.为此,详细探讨了其原因,揭示其内在规律,所得结论对水电站设计及运行有一定的参考价值.     

浅谈二段关闭装置在那比水力发电厂的应用

论述那比水力发电厂二段关闭装置所整定的导叶关闭时间及其拐点的选择,经实验证明,其时间与拐点的选择能使机组在甩负荷过程中满足压力上升率和转速上升率的调节,保证计算的要求。     

抽水蓄能机组甩负荷试验研究

分析金寨抽水蓄能电站2号机组甩50%和100%额定负荷时的转速上升率、蜗壳进口压力最大值和尾水锥管进口压力最小值。采用低通滤波法（截止频率为0.2倍转频）对蜗壳进口和尾水锥管进口压力数据进行处理以获得趋势项,研究不同数据时长下压力脉动项的峰峰值（97%置信度）,为合理、准确计算蜗壳进口压力最大值和尾水锥管进口压力最小值提供了技术支撑,为抽水蓄能机组甩负荷试验分析提供了实例参考。     

基于小波分解的抽水蓄能机组甩负荷反演预测

首次在水电工程中提出了基于小波分解法的双机逐级增加负荷随程反演分析预测方法,并成功应用于国内某抽水蓄能电站现场"一管双机"甩负荷试验。该方法在历次甩负荷试验实测数据基础上提取均值压力和脉动压力,通过均值压力与过渡过程计算值对比得到计算误差,进而对下一级甩负荷过渡过程计算值进行修正,叠加压力脉动极值后对试验结果进行预测,同时结合水泵水轮机全特性曲线对甩负荷过渡过程压力脉动特性进行了研究。结果表明,该方法预测精度较高,有效控制了甩负荷试验过程压力极值可能超出调节保证设计值的风险,为抽水蓄能电站现场甩负荷试验提供了借鉴。     

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。     

轴流转桨式水轮机断流反水锤的研究

针对轴流转桨式水轮机组在甩负荷过渡过程中导叶快速关闭时出现的断流反水锤问题,采用试验与理论分析的方法对发生断流反水锤的界面和临界压力进行了研究。研究结果表明:轴流转桨式水轮机在甩负荷过渡过程中发生断流反水锤的界面是导叶后的断面,而不是尾水管进口断面。总体来说,尾水管进口断面水压在甩负荷过程中是升高的,而导叶后断面的水压随导叶关闭急剧下降。对不同含沙量水的临界空化压力的测定表明,水的临界空化压力远高于常温下清水的汽化压力值0.24m水柱,而且随着含沙量的增大,水的临界空化压力值有所提高。因此,要使用电站实测水质的临界空化压力值来作为判断发生断流反水锤的临界压力。     

黑麇峰抽水蓄能电站机组甩负荷试验反演预测及主要特性分析

介绍了首次在水电行业工程领域系统全面的将经验模态分析法成功应用于黑麋峰抽水蓄能电站机组甩负荷试验研究中,形成了一套完整的、适用于抽水蓄能机组调试试验的反演分析及预测计算方法。通过该方法对历次甩负荷试验数据的反演分析,求得的均值压力及变化趋势与水力过渡过程复核计算预测的均值压力及变化趋势基本吻合。同时,经过对黑麋峰抽水蓄能电站累计40多次机组甩负荷试验实测数据的反演分析,总结出了机组甩负荷过程中球阀、蜗壳和尾水管进口各主要部位压力极值和最大转速上升发生的主要特性。     

龙开口电站机组调节保证复核计算及关闭规律优化

大型水轮发电机组在实际运行中转速上升率、蜗壳进口最大压力等参数与调节保证设计计算值往往存在一定程度偏差,有必要在水轮发电机组投产后根据试验情况复核调节保证设计成果,采取优化机组甩负荷导叶关闭规律等措施,对转速上升率、蜗壳进口最大压力等参数进行优化调整,确保水轮发电机组在实际运行中满足水力过渡过程相关限制性参数。     

基于库容曲线的抽水蓄能电站水力干扰过渡过程计算

传统过渡过程计算主要基于极端水位,对抽水蓄能电站的实际运行缺乏有效的指导意义。同时各厂家的过渡过程计算主要考虑极端水位时的双甩、双切等情况,对负荷干扰关注较少,而负荷干扰又是抽水蓄能电站运行经常遇到问题。为了解决以上问题,本文综合考虑水库水量情况,提出了基于电站实际运行库容曲线的水力干扰过渡过程计算方法。以宜兴抽水蓄能电站为研究对象,基于库容曲线,对该电站的水力干扰过渡过程进行数值仿真,获得库容约束条件下不同水位组合时的蜗壳进口压力和尾水进口压力极值。结果表明,宜兴电站的年库容均值为651万m~3;各组合水位的调节保证值满足要求;工作水头H对被扰机组最大出力、甩负荷机组蜗壳进口最大压力和尾水管进口最小压力、上游闸门井水位极值差的影响比较大,对其他调节保证值基本无影响。     

仙居抽水蓄能电站甩负荷试验及反演分析

为确保仙居抽水蓄能电站长期安全稳定运行,对电站机组进行甩负荷现场试验,并对试验数据进行整理分析,利用数值仿真的手段对机组甩负荷过程进行仿真模拟。对比结果显示二者的吻合度较好,验证了数值仿真计算的准确性。在此基础上,利用数值仿真手段对机组运行极端工况进行预测,预测结果显示极端工况蜗壳进口最大压力、尾水进口最小压力等指标满足合同相关指标要求。反演计算分析为电站机电设备的安全稳定运行提供了依据,并为类似工程提供参考依据。     

江苏宜兴抽水蓄能电站一管双机甩负荷试验

抽水蓄能电站一管双机甩负荷是一种影响电站安全的大波动水力过渡过程,试验难度较大,宜兴抽水蓄能电站于2010年进行了一管双机甩负荷试验。本文介绍了有关试验的方法,对1#、2#机组同时甩50%、75%和100%负荷的试验结果进行了分析,并与调保计算成果进行了比较。结果表明,机组的甩负荷过渡过程性能满足合同指标,所采用的调保计算方法、参数和边界条件正确,对其他抽水蓄能电站进行双机甩负荷试验具有一定借鉴意义。     

基于CFD的抽水蓄能电站主阀过流特性研究

抽水蓄能电站主球阀的过流特性即球阀在各开度下的流量系数是研究球阀参与甩负荷调节的基础数据,也直接影响到球阀参与甩负荷调节输水系统水击压力产生的大小和变化。采用计算流体力学(CFD)方法,通过给定球阀进口压力,根据电站设计参数合理估算各开度下的出口流量,计算得出球阀进出口水头损失,从而得到球阀在各开度下的局部损失系数及流量系数。上述方法能够有效的解决目前国内抽水蓄能电站主球阀过流特性试验数据缺乏的问题。     

水轮机导叶关闭规律对大波动过渡过程的影响分析

 在对水电站过渡过程进行调节保证计算过程中,利 用Matlab软件编制的水电机组仿真程序,探讨了导叶两段关闭过程中3个关键因素,即第一 段关闭时间、第二段关闭时间和导叶位置拐点开度对机组转速和蜗壳水压的影响。根据实 例计算结果得出的曲线图,分别确定了第一段关闭时间为6 s,第二段关闭时间为12 s,导 叶位置拐点开度为65%。所得参数优化了导叶关闭规律,有效地解决了在甩负荷过渡过程中 机组转速上升和蜗壳水压上升之间的矛盾。      

抽水蓄能电站中球阀协同导叶关闭的水力瞬变过程控制方式

为了降低抽水蓄能机组水轮机工况甩负荷时蜗壳压力上升值和压力脉动值,应用了球阀协同导叶关闭的流量控制方式。于2012年在蒲石河大型抽水蓄能电站,进行了水轮机工况甩负荷过渡过程球阀参与导叶控制方式的现场试验。针对这一流量控制方式,利用内特性法预测了在甩负荷过渡过程中各动态参数的瞬变规律,预测的机组转速上升最大值与试验值的相对误差为2.11%,预测的蜗壳压力上升最大值与试验值的相对误差为0.74%,从而验证了内特性方法的合理性;同时证明,只要合理地选择导叶与球阀的控制规律,即可显著改善水泵水轮机装置水轮机工况甩负荷过渡过程的动态品质,降低抽水蓄能电站引水系统的水压上升值。     

球阀导叶联动对相继甩负荷工况尾水管进口压力的影响

在抽水蓄能电站水力过渡过程计算中,相继甩负荷工况的尾水管进口最小压力较难满足控制要求。从理论上分析了相继甩负荷工况尾水管进口最小压力较小的原因以及球阀导叶联动关闭规律对尾水管进口最小压力的改善作用的机理,然后通过已建工程实例进行计算分析,得出了采用球阀导叶联动的关闭规律可极大改善尾水管进口最小压力的结论。图8幅,表1个。     

基于特征线法的引水系统过渡过程计算分析

为探究抽水蓄能电站中引水系统过渡过程的动力特征,基于特征线法建立数值模型,以某抽水蓄能电站为例进行过渡过程的计算分析。计算结果表明,在甩负荷工况下,引水系统过渡过程的性质最差,对整个抽水蓄能电站的潜在危害也最大。因此,在进行引水系统过渡过程计算分析时,应重点计算甩负荷工况,抽水蓄能电站调节运行方式也应以根据甩负荷工况进行控制。     

轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的合理控制方式

本文提出了轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的一种合理控制理论与方式,经装有轴流转桨式水轮机的水电站现场试验证实,采用这一控制方式可以显著改善轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的动态品质;大幅度降低水轮机蜗壳水压上升值与机组转数上升值;从而给水电建设带来重大的经济效益。