万安水电站3号机组振动分析

针对万安水电站3号机组大负荷振动情况，在不同水头下对机组进行了稳定性试验。在大量现场试验基础上．分析了机组在不同水头、不同负荷下尾水管锥管处的水压脉动状况，以及机组各机架振动和大轴摆度情况。分析认为。机组存在水力不平衡，因而导致机组的摆度随负荷的增加而增大。     

混流式水轮机尾水管压力脉动研究综述

混流式水轮机尾水管压力脉动是造成机组运行不稳定的重要原因,严重的脉动甚至会威胁厂房的安全,而尾水管涡带是产生压力脉动的首要原因。所以,混流式水轮机尾水管涡带的研究对解决压力脉动有着十分重要的意义。为此,就混流式水轮机尾水管压力脉动的研究,即从理论研究、模型实验、数值模拟和真机试验4个方面。重点阐述在部分负荷、满负荷以及超负荷工况下的尾水管涡带特性参数变化的特点,介绍数值模拟方法在解决尾水管振动问题上的优缺点以及目前在真机试验上检测尾水管振动的新方法,从而也提出解决尾水管压力脉动的几个途径。     

基于小波包-神经网络的尾水管故障诊断

尾水管水压脉动信号中包含与涡带紧密相关的低频信息。偏心涡带是引起尾水管振动故障的主要根源。傅立叶变换很难提取涡带的低频特征，为此采用小波包与神经网络相结合的方法，对尾水管信号进行小波包多层分解，以提取信号的特征信息，然后输入神经网络进行故障诊断。试验表明：该法能利用小波包时频局部聚焦分析能力和神经网络的自适应能力，对尾水管振动故障进行有效诊断。     

老龙口电站1号机低负荷运行尾水管压力脉动处理浅析

老龙口电站i号水轮机在低负荷运行时,尾水管中形成涡带,使尾水管水流发生周期性变化引起压力脉动,形成强烈的噪音和较大的振动。针对这一情况,通过对尾水管补气装置的改造,减轻了机组在低负荷运行中引起压力脉动和振动,确保机组安全稳定运行。图5幅,表1个。     

龙羊峡水电厂4号机组稳定性试验

龙羊峡水电厂4号机组于1989年6月投入试运行,至1990年10月运行近10000h。运行中的突出问题是存在一个较宽的不稳定工况区,当负荷为120～220MW时,尾水管中低频(涡带频率,下同)水压脉动值较大,出现尾水机组的出力摆动,机组的各部振动也偏大,而尾     

混流式水轮机水力振动

通过几个电站混流式水轮机的现场水压脉动检测试验发现,在机组额定出力的20％～30％范围内出现过水系统整体（蜗壳进口、顶盖、尾水管）水力共振,频率为转频的1-1．4倍,严重地影响机组稳定运行。将在实际工程试验中遇到的有关混流式水轮机水力振动及相关问题解决方法进行介绍。     

龙羊峡水电厂4号机的稳定性试验

为使机组稳定运行,龙羊峡水电厂4号机尾水锥管中装有8根D_g200的补气短管.短管的补气口设在其所在的尾水谁管断面距边壁0.15R处,背水流方向.由于各种原因,4号机尾水补气口未能达到预期的补气效果,致使机组的出力摆动、压力脉动及各部振动偏大,形成了“不稳定工况区”,长期影响机组的调度和运行.根据“稳定性试验”时的补气状态及机组振动特征,将补气口位置改到0.3R处,从而解决了尾水管补气不畅和机组振动偏大等问题,消除了机组的“不稳定工况区.”     

水轮机尾水管内低频水压脉动的消振措施——导流栅

一、前言 为了寻求一种既能消除水轮机尾水管内低频水压脉动,又有利于水轮机组的安全经济运行且结构本身坚固耐久的措施,两年来,在水轮机模型机组及原型水轮机组的尾水管内进行了一系列导流栅消振效果的试验。试验结果证明,导流栅不但对消除尾水管内低频水压脉动有良好的效果,而且其结构合理,水力性能优越。     

直埋式蜗壳结构动力响应特性真机测试分析研究

水电站直埋式蜗壳的钢衬和外围混凝土完全联合承载,蜗壳内部的静动态内水压力很大的比例可以外传至外围混凝土结构,从而引起蜗壳结构较大的振动反应。采用数学统计和Welch法的功率谱估计分析方法,针对机组升负荷运行时蜗壳振动测试信号进行分析处理。结果表明,在升负荷运行时,尾水管脉动压力为主要水力振源;蜗壳内部脉动压力、蜗壳外围加速度与尾水管脉动压力变化趋势基本相同;同时揭示了直埋式蜗壳脉动压力振动能量的衰减、传递规律。可为直埋式蜗壳的机组与厂房的振动评估及动力反馈分析提供可靠的依据。     

基于CEEMDAN的HHT方法在混流式水轮机尾水管涡带分析中的应用

混流式水轮机尾水管涡带引起的低频压力脉动现象严重影响水电机组运行的稳定,目前急需对机组运行时的涡带状态进行实时分析。尾水管振动包含丰富的机组运行信息,通过处理振动信号可以有效提取其中的低频压力脉动成分。考虑到振动为非平稳时变性信号,频率成分多,低频特征提取难度大,涡带分析需兼顾时域与频域,因此引入基于完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)的希尔伯特-黄(HHT)变换对振动信号进行信号分解与时频转换。研究从尾水管振动信号中分解出了分布在1 Hz～300 Hz频率内的4～8种频率成分,通过其中低频压力脉动信号的时频特征,对尾水管涡带进行分析。结果表明,该方法可以准确判断混流式水轮机运行过程中的尾水管涡带情况,在涡带识别领域具有适用性与时效性。     

张河湾抽水蓄能电站机组水环设计与现状分析

水环是抽水蓄能机组所特有的现象,转轮充气压水运行时用以密封气体不进入蜗壳、减小压水用气量。鉴于机组投产初期水环排水管频繁振裂,对水环的释放进行管路改造,取消水环排水管路,水环改为经蜗壳与尾水管均压管路释放排出,保证了水泵方向启动的可靠性。同时由于厂房振动,造成蜗壳与尾水管均压阀卡涩,引起机组启动失败,在振动无法彻底解决前,对均压阀使用环境进行减振处理,提高阀门动作稳定可靠。     

龙羊峡水电站高水位期坝体振动的诊断分析

2005年汛期黄河上游来水较好,龙羊峡水库水位持续上升,最高水位达到2597.62m。高水位期间坝体振动明显。现场振动测试数据分析表明坝体振动具有宽频特性。结合微震观测资料分析并参考机组稳定性试验成果,诊断出坝体振动主要由尾水管压力脉动引起。参考人工激振试验分析成果,认为高水位期坝体振动不会影响大坝的安全运行。     

混流式水轮机转轮倒置安装轴向水推力的计算

目前大中型水电站混流式水轮机轴向水推力大，尾水管中涡带所产生的压力脉动常引起机组振动。如水轮机转化倒置安装，将向下的轴向水推力改为向上，可以抵消机组转动部分的重量；如改变尾水管形状，可以消除涡带压力脉动，减小机组振动。以漫湾电站为例，经过计算说明正常安装与倒置安装轴向推力轴承负荷可大大减小。但倒置安装后其结构问题尚需进一步研究。     

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。     

基于结构声强的水电站厂房振动传递路径研究

基于结构声强理论对ANSYS进行二次开发,实现了水电站厂房结构声强计算及矢量可视化。以一大型水电站坝后式厂房为研究对象,对其在机墩垂直动荷载和尾水脉动荷载分别作用下的结构声强进行了计算和分析。根据厂房立柱、楼板和风罩等部位的结构声强值和矢量图得到了该电站厂房结构振动的主要传递路径。研究结果表明,该厂房振动传递的主路径为:振动通过机墩或蜗壳外围混凝土结构传递到柱梁和风罩,再传到发电机层楼板;振动通过尾水管传递到蜗壳外围混凝土,然后传到机敦,接着传到风罩、柱子和梁,再传到发电机层楼板。结构振动传递路径可为水电站厂房结构优化设计和减振提供技术支持。     

多机系统水力振动与能量损失分析

针对多机系统的机组振动差异问题,采用RANS-LES数值计算方法,模拟一管双机组内部流场,利用监测点压力脉动信息分析过流部件的振动强度,计算能量损失与机组效率。结果表明,部分开度下,岔管的水流分配不平衡导致两机组流场存在差异,影响过流部件压力脉动与振动强度。数据对比发现2号机组尾水管涡带极不稳定,振动更强,导致能量损失更多,效率下降更严重。     

高压加热器疏水管道振动原因分析

引起设备振动的原因很多,根据#5高压加热器疏水管道振动原因的分析结果,逐项进行了排查和处理,最终找到了引起管道振动的主要原因。采取了有效措施,使高压加热器疏水管道振动的问题得到了明显改善。     

阀门结构在复杂引水管道中引起的自激振动

本文应用数值模拟方法，研究了因阀门密封失效，在串联管路，分支管路中产生自激振动的最大水压力，压力脉动的主频率，管长搭配对振动的影响。研究表明：在不利的管长搭配中，最大水压力能达到三倍静水头。在分支管路中，当分支管中的流量大于某一值时，自激振动就不会产生。